Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

 Atom numarası 57 olan Lantan ve atom numarası 71 olan Lutesyum arasında bulunan elementler, “Lantanidler”  Lantanidler ile benzer kimyasal özellikler.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: " Atom numarası 57 olan Lantan ve atom numarası 71 olan Lutesyum arasında bulunan elementler, “Lantanidler”  Lantanidler ile benzer kimyasal özellikler."— Sunum transkripti:

1

2  Atom numarası 57 olan Lantan ve atom numarası 71 olan Lutesyum arasında bulunan elementler, “Lantanidler”  Lantanidler ile benzer kimyasal özellikler gösteren atom numarası 39 olan İtriyum ile atom numarası 21 olan Skandiyum elementlerinden meydana gelir.

3  Adlarının aksine, nadir toprak elementleri yerkabuğunda oldukça çok miktarda bulunmaktadır. Göreceli olarak, yerkabuğunda gümüşten daha yaygın; bakır (50 ppm) ve kurşun kadar sık rastlanılmaktadırlar. (Harben, P. W., 2002).  Seryuma 33 ppm ile en yüksek miktarda rastlanırken; Lutesyum 0.3 ppm konsantrasyonunda bulunur (Taylor ve McLennan, 1985).

4  Lantanitler, Hafif Nadir Toprak Elementleri (HNTE) ve Ağır Nadir Toprak Elementleri (ANTE) olarak iki gruba ayrılırlar. Lantan ile Evropyum aralığında bulunan elementler HNTE grubuna; Gadolinyum ile Lutesyum aralığında bulunan elementler ANTE grubuna dahildir.

5  Nadir toprak elementlerinin göreceli varlıkları oldukça değişkendir ve iki ana faktöre dayalıdır:  Çift numaralı nadir toprak elementleri, tek numaralı komşularından daha çok bulunurlar;  Hafif nadir toprak elementleri birinci faktörle uyuşmaksızın kıtasal kabukta büyük atom numaralı nadir toprak elementlerinden kuvvetle daha çok bulunmaktadırlar.

6 MineralFormülNadir Toprak Metal Oksit İçeriği (%) Aeschynite-(Ce)(Ce,Ca,Fe,Th,)(Ti,Nb) 2 (O,OH) 6 32 Allanit-(Ce)(Ce,Ca,Y) 2 (Al,Fe +3 ) 3 (SiO 4 ) 3 OH18 ApatitCa 5 (PO 4 ) 3 (F,Cl,OH)19 Bastnasit-(Ce)(Ce,La)(CO 3 )F75 Branerit(U,Ca,Y,Ce)(Ti,Fe) 2 O 6 9 Britolit-(Ce)(Ce,Ca) 5 (SiO 4,PO 4 )(OH,F)32 Eudialyte Na 4 (Ca,Ce) 2 (Fe +2,Mn,Y) ZrSi 8 O 22 (OH,Cl) 2 (?) 9 Euxenite-(Ce)(Y.Ca.Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti) 2 O 6 24 Fergusonit-(Ce)(Ce,La,Nd)NbO 4 53 Gadolinit-(Ce)(Ce,La,Nd,Y) 2 Fe +2 Be 2 Si 2 O Kayinozit-(Y)Ca 2 (Y,Ce) 2 Si 4 O 12 CO 3.H 2 O38 Loparit(Ce,La,Na,Ca,Sr)(Ti,Nb)O 3 30 Monazit-(Ce)(Ce,La,Nd,Th)PO 4 65 Parisit-(Ce)Ca(Ce,La) 2 (CO 3 ) 3 F 2 61 KsenotimYPO 4 61 İtroserit(Ca,Ce,Y,La)F 3.nH 2 O53 Huanghoite-(Ce)BaCE(CO 3 ) 2 F39 Cebaite-(Ce)Ba 3 Ce 2 (CO 3 ) 5 F 2 32 Florensit-(Ce)CeAl 3 (PO 4 ) 2 (OH) 6 32 Synchysite-(Ce)Ca(Ce,La)(CO 3 ) 2 F51 Samarskit-(Y)(Y,Ce,U,Fe +3 ) 3 (Nb,Ta,Ti) 5 O Knopite(CaTi,Ce 2 )O 3 Mümkün değil

7  Nadir toprak elementlerinin kimyasal olarak benzer doğaları, iyon çapı ve oksidasyon durumları, birinin bir diğerinin kristal yapısına dönüşmesi demektir. Bu durum, tek bir kayaç içerisinde birden fazla nadir toprak elementlerinin bulunması dolayısıyla yerkabuğunda geniş bir dağılıma sahip olmaları sonucunu doğurur (Castor, S. B. ve Hendrick, J. B., 2006).

8  Diğer metalik cevher konsantreleri gibi parlak, demir gri veya gümüş rengindedirler.  Genel olarak yumuşak, kolayca şekillendirilebilir, haddelenebilir ve tipik olarak tepkimeye girme karakteristiklerine sahiptirler.  Elektron dizilimleri, kendilerine has manyetik ve optik özellikler kazandırır.  Ergime noktaları seri boyunca artar. Seryumun ergime derecesi 798 o C iken Lutesyumun ergime noktası 1663 o C’dir. Metal üretimindeki redüksiyon prosesinde ergime noktasının direkt etkileri vardır.  NTE -Sc, Y, La, Yb ve Lu hariç- kuvvetli paramanyetik ve kuvvetli manyetik anizotropik karakteristiktedirler (Gupta, C. ve Krishnamurthy, N., 2005).

9  NTE, halitler, karbonatlar, oksit ve fosfat dahil geniş bir aralıkta birçok mineral içinde yer alırlar.  NTE büyük ölçüde, başlıca iyonlarla yer değiştirdikleri kayaç yapıcı mineraller içerisinde bulunurlar. Kendi minerallerini oluşturabilmeleri için NTE konsantrasyonlarının daha yüksek olması gereklidir (Möller, 1986).

10  NTE içeren yaklaşık 200 mineral bulunur, ancak bunlardan çok azı ticari öneme sahiptir veya sahip olabilir.  Kaynakların çoğunu sadece üç mineral meydana getirmektedir: 1. Bastnasit 2. Monazit 3. Ksenotim

11  Bastnasit ve Monazit, başlıca Ce, La ve Nd olmak üzere hafif nadir toprak elementlerinin temel kaynaklarıdır.  Daha az La ve daha çok Nd ve ANTE içeriği ile monazit farklılık gösterir.  Ayrıca önemle belirtmek gerekir ki monazit radyoaktif toryum elementi de içerir.  Ksenotim ise baskın olarak daha ağır nadir toprak elementleri, Y, Dy, Er, Yb ve Ho içerir (Harben, P. W., 2002).

12  Doğada, NTE olarak zenginleşen yataklar genel olarak iki kategoride toplanır:  Birincil yatakaklar:Metamorfik ve magmatik süreçler  İkincil yataklar:Sedimentasyon süreçleri ve bozuşma sonucunda  Bu iki grup içerisinde, NTE yatakları kendi içlerinde de genetik ilişkilerine, mineralojilerine ve bulunuş şekillerine göre alt gruplara ayrılırlar. Bazı yatakların sınıflandırması, belirsiz genetik ilişkiler ve/veya birden fazla jeolojik sürecin içiçe gerçekleşmesinden dolayı karmaşıktır.(Orris, G. J. ve Grauch, R. I., 2002; Grauch, R., ve Mariano, A., 2008).

13 Birincil Yataklar Yatak TipiÖzelliklerTenör/RezervBulundukları Başlıca Yerler Karbonatit İlişkiliAlkali volkanik bölgelerde ve ana fay hatlarında karbonat içeriği zengin volkanik kayaçlarla ilişkili yataklar Rezerv birkaç 10bin ton ile birkaç 100 milyon ton, tenör %0,1-10 NTMO arasında değişir. Ör; Bayan Obo: 750 milyon ton rezerve ve %4,1 NTMO tenöre sahiptir. Mountain Pass, USA; Bayan Obo, China; Okorusu, Namibia; Amba Dongar, India; Barra do Itapirapuã, Brazil; Iron Hill, USA Alkali Volkanik Kayaçlarla İlişkili Alkali mineral içeriği yüksek ve yüksek alan şiddetli elementler içerisinde zenginleşen volkanik kayaçlar ile ilişkili yataklar Genellikle rezerv miktarı 100 milyon tondan düşük; tenör ise %5’ten daha azdır. Ör: Thor Lake; 64,2 milyon ton rezerve ve 1,96 NTMO tenöre sahiptir. Ilimaussaq, Grönland; Khibina ve Lovozero (Lovozero>1000 milyon ton), Rusya; Thor Lake ve Strange Lake, Kanada; Weishan, China; Brockman, Australia; Pajarito Mountain, USA Demir-NTE Yatakları (Demiroksit-bakır- altın yatakları) Karakter ve form olarak zıt özellikte, Demiroksit içerisinde zengin bakır-altın yatakları Ör: Olympic Dam; 2000 milyon ton rezerve ve %0,3295 NTMO tenörüne sahiptir. Olympic Dam, Australia; Pea Ridge, USA Hidrotermal Yataklar (Alkali Volkanik Kayaçlarla İlişkisiz) Tipik kuvars, florit, polimetalik damarlarda ve farklı orijinlerden gelen pegmatitler Genellikle rezerv miktarı 1000 milyon tondan az, nadiren 50 milyon tona kadar çıkar. Genellikle %0,5-4 tenörde, nadiren %12 tenörde rastlanır. Ör: Lemhi Pass; 39 milyon ton rezerve ve %0,51 NTMO tenörüne sahiptir. Karonge, Burundi; Naboomspurit ve Steenkampskraal, South Africa; Lemhi Pass ve Snowbird and Bear Lodge, USA, Hoidas Lake, Canada

14 İkincil Yataklar Yatak TipiÖzelliklerTenör/RezervBulundukları Başlıca Yerler Deniz PlaserleriDayanıklı ve ağır minerallerin kıyı aktiviteleri sonucu zenginleşerek sahil şeridi boyunca veya yakınında birikmesi 10 milyon tonlar veya birkaç 100 milyon tonlar gibi yüksek değişkenlik gösteren rezervler genel olarak %0,1 Monazit içerirler. Jangardup: %0.046 Monazit tenöründe ve 30 milyon ton rezerve sahiptir. Eneabba, Jangardup, Capel, WIM 150, Australia; Green Cove Springs, USA; Richards Bay, South Africa; Chavara, India Alüvyal PlaserlerNehir yataklarındaki dayanıklı, ağır mineral konsantrasyonları 10 milyon tonlar ile 200 milyon ton arasında değişen rezervler genel olarak %0.1 tenöründe Monazit içerirler. Horse Creek: 19 milyon ton rezerv; %0,041 Monazit tenörüne sahiptir. Perak, Malaysia; Chavara, India; Carolina Monazite Belt and Horse Creek, USA; Guangdong, China PaleoplaserlerDayanıklı, betonlaşmış kayaçlar oluşturan çok eski plaser yataklar 10 milyon tonlar ile 100 milyon ton arasında değişen rezervler genel olarak <%0.1 tenöründe NTMO içerirler. Elliot Lake, Canada; Bald Mountain, USA Lateritik yataklarNTE bakımından zengin volkanik kayaçlardan yoğun kimyasal aşındırma sonucu oluşan yüzey tortul yataklar Birkaç 10 bin ton ile birkaç 100 milyon ton arasında değişen rezervler %0,1-10 tenöründe NRMO içerirler. Weld: 12,24 milyon ton rezerv; %9,7 (maks. %40) NTMO tenörüne sahiptir. Mount Weld, Australia; Araxá, Brazil; Kangankunde, Malavi Kil YataklarıNTE bakımından zengin granitik kayaçlardan aşındırma sonucu oluşan yüzey kil yatakları Çoğu 10 bin tondan daha az rezerve sahiptir. Düşük tenörlüdürler, %0,03-0,35. Longnan, Xunwu, China

15  Diğer cevherlerde olduğu gibi yaygın olarak işletilebilir tenörlerde rezervleri bulunmamaktadır.  Amerika Birleşik Devletleri’nde ve diğer ülkelerde bulunan kaynaklar başlıca bastnasit ve monazit yataklarıdır.  A.B.D.’de ve Çin’de bulunan bastnasit yatakları, ekonomik rezervler olarak dünyada en büyük paya sahiptir.

16  Diğer cevherlerde olduğu gibi yaygın olarak işletilebilir tenörlerde rezervleri bulunmamaktadır.  Amerika Birleşik Devletleri’nde ve diğer ülkelerde bulunan kaynaklar başlıca bastnasit ve monazit yataklarıdır.  A.B.D.’de ve Çin’de bulunan bastnasit yatakları, ekonomik rezervler olarak dünyada en büyük paya sahiptir.  İkinci sırada ise Avustralya, Brezilya, Çin, Hindistan, Malezya, Güney Afrika, Sri Lanka, Tayland ve A.B.D. monazit kaynakları yeralmaktadır (B.G.S., 2011).

17 Rezer Miktarı (ton)Rezerv Miktarı (%) Çin Bağımsız Devletler Topluluğu A.B.D Avustralya Hindistan Brezilya Malezya Diğer Devletler TOPLAM ,00 Dünyadaki NTE Rezervlerinin Ülkelere Göre Dağılımı (B.G.S., 2011).

18  Çin  Dünya rezervlerinin %36,52’sini teşkil eden sert kayaç, plaser ve kil yataklarına sahiptir.  Bayan Obo bastnasit yatağı, %6 NTMO tenörü ve 48 milyon ton rezerv miktarı ile dünyanın en büyük NTE yatağı olma özelliğine sahiptir (Kanazawa, Y. ve Kamitani, M., 2006).

19  Çin  Rezervlerinin büyük bir kısmını kil yatakları oluşturmaktadır.  Yaygın olanın aksine ANTE bakımından zengin olan bu yatakların dünya ANTE kaynaklarının %80’ini meydana getirdikleri kabul edilmektedir (Vulcan, T., 2008).

20  Bağımsız Devletler Topluluğu  Kaynaklarını büyük ölçüde Loparit yatakları oluşturmaktadır (Kosynkin, V. D., ve diğ., 1993).  Toplam rezervlerinin 19 milyon ton olduğu tahmin edilmektedir (Hedrick, J. B., 2010a).  Kırgızistan’ın rezervlerinin ton olduğu tahmin edilmektedir.  Kazakistan’ın ise kaynağı uranyum cevher atıkları olan potansiyel NTE rezervleri vardır.

21  A.B.D.  13 milyon tonluk rezervleri ile dünya sıralamasında 3. sırada yer alır.  Kaliforniya’da bulunan en büyük yatağı Mountain Pass’te, 10 yıllık aradan sonra 2012’de tekrar üretime başlanılacaktır (Hedrick, J. B., 2009).  Yatağın 4,3 milyon ton NTMO rezervine sahip olduğu bildirilmektedir (Kingsnorth, J. D., 2008a).

22  Avustralya  Avustralya’nın sahip olduğu rezervlere çeşitli yatak tiplerinde rastlanır.  %9,7 NTMO tenörüyle 12,24 milyon ton rezerve sahip Mount Weld yatağı yüksek tenörlü cevherleşmesiyle dikkat çeker.  Olympic Dam yatağı, 45 milyon ton rezerve sahip olsa da NTMO tenörünün %0,5 olması nedeniyle işletilmemektedir.  3,4 milyon tonluk önemli bir rezervi ise, radyoaktivite sorunu nedeniyle işletilmemektedir (Lambert, I. ve diğ., 2008).

23  Türkiye  En önemli NTE yatağı, Kızılcaören-Eskişehir’deki bastnasit- fluorit-barit yatağı ortalama %3 tenörlü, ton rezerve sahiptir (Demiröz, T., 1976 ve Kaplan, H., 1977).  Malatya-Kuluncak yöresi önemli bir kaynak olarak görülmektedir. Bu yörede 1000 ton, %24 tenörlü britolit cevherleşmesi tahmin edilmektedir (Özgenç, 1999).

24 Rezer Miktarı (ton) Rezerv Miktarı (%) Çin Bağımsız Devletler Topluluğu A.B.D Avustralya Hindistan Brezilya Malezya Diğer Devletler TOPLAM ,00

25  Aktif olarak NTE cevherleri üretimi yapan ülkeler :  Çin  Hindistan  Brezilya  Malezya  2002 yılında Mountain Pass ocağının kapatılmasından bu yana A.B.D.’de NTE ihtiyacı stok cevherlerden üretilmektedir. Ancak bu üretim resmi rakamlarda yer almamaktadır (Hedrick, J. B., 2009).

26  Endonezya  Kazakistan  Kuzey Kore Halk Cumhuriyeti  Güney Kore  Kırgızistan  Mozambik  Nijerya  Rusya  Vietnam * Ancak üretim miktarları ile ilgili güvenilir rakamlar elde etmek oldukça zordur. NTE Üretimi Yapılan Diğer Ülkeler

27 Üretim Miktarı (ton)Üretim Miktarı (%) Çin ,31 Hindistan2.7002,02 Avustralya-- Brezilya5500,41 Malezya3500,26 TOPLAM ,00 Dünyadaki NTE Rezervlerinin Ülkelere Göre Dağılımı (B.G.S., 2011)

28  Çin  Bayan Obo demir madeninden yan ürün olarak yıllık NTE oksit üretimi ton’dur.  Sichuan ve Mianning’teki bastnasit içeren karbonatit yataklarından ton ve güneydeki kil yataklarından 7000 ton yıllık NTE oksit üretimi sağlar (London, I.P., 2009).

29 Bayan Obo Ocağından Elde Edilen Bastnasit Mineralinin NTE İçeriği (Johnson, G.W., and Sisneros, T.E., 1981).

30 Yılları Arasındaki Dünya ve Çin Üretim Miktarları ( Cox, C., 2009)

31  Çin, dünya piyasasında yalnızca NTE üretim kapasitesi ve üretim maliyetleri değil ve aynı zamanda NTE tüketimde de lider konumundadır.  Dünya üretiminin %97’sini gerçekleştiren Çin, dünya üretimin yaklaşık %60’ını da tüketmektedir. Bu nedenledir ki giderek gelişen endüstrisinin ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla bir takım üretim ve ihracat kotaları uygulamaktadır.

32 Çin Endüstrisinin Geçmişteki Tüketim Değerleri ve Gelecekteki Talep Tahminleri (Lynas, 2011)

33  A.B.D.’de cevher üretimi gerçekleştirilmese de hali hazırda stoklarda bulunan malzemelerin zenginleştirilmesiyle iç pazara bir kısım ihtiyacı karşılayacak NTE ürüleri sağlanır.  Kaliforniya’da bulunan Mountain Pass Ocağı 2002 yılında çevresel etkileri nedeniyle kapatılmıştır.  2012 yılının ortalarında tekrar üretime geçirilecek olan ocağın kapasitesinin 2014 yılına gelindiğinde ton/yıl olacağı savunuluyor.  Yapılan projeksiyonlar, A.B.D.’nin iç pazar ihtiyacını fazlasıyla karşılayacağı tahmin edilen ocağın, 2014 yılında tahminen dünya NTE talebinin yaklaşık %25’ine karşılayacağı öngörülmektedir (D’Altorio, T., 2011).

34 Mountain Pass Ocağından Elde Edilen Bastnasit Mineralinin NTE İçeriği (Johnson, G.W., and Sisneros, T.E., 1981).

35 Avustralya Brezilya Çin Hindistan2700 Malezya Güney Afrika Sri Lanka Tayland B.D.T A.B.D Zaire Diğer Toplam Yılları Arasında Gerçekleştirilen NTE Üretim Miktarları

36  Teknolojik gelişmelere bağlı olarak nadir toprak elementlerine artan talepler ve Çin’in üretimdeki üstünlüğü, mevcut kaynakların sürekliliğinin sorgulanmasını doğurmuştur.  Bu bağlamda birçok yeni arama yatırımları yapılmıştır. Avustralya, Kanada, Güney Afrika ve A.B.D.’de birçok sahanın NTE potansiyelleri araştırılmış, rezervleri ve tenörleri hesaplanmıştır (O’Driscoll, M., 2010).

37 YatakŞirket Rezerv Miktarı (mil. ton) Tenör (%) Durum NTEOCevher Mountain Pass, A.B.D.Molycorp Minerals4, yılında üretim öngörülüyor. Mount Weld, AvustralyaLynas Corporation Ltd1,1812,249,72011 yılında üretim öngörülüyor. Nolans Bore, AvustralyaArafura Resources Ltd.0,8530,32,82012 yılında üretim öngörülüyor. Dubbo Zirconia, AustraliaAlkane Resources Ltd.-35,70, sonuna doğru üretim öngörülüyor. Kvanefjeld, GrönlandGreenland Minerals and Energy Ltd.4,914571,07 Ön fizibilite aşamasında, 2015 yılında üretim öngörülüyor. Hoidas Lake, KanadaGreat Western Minerals Group Ltd.0,72,62,43Ön fizibilite aşamasında. Bull Hill Southwest, A.B.D.Rare Element Resources Ltd.-9,84,1İleri arama safhasında. Kangankunde Hill, MalawiLynas Corporation Ltd.0,122,534,24İleri arama safhasında. Nechalacho, KanadaAvalon Rare Metals Inc.-64,21,96Ön fizibilite aşamasında. Cummings Range, Avustralya Navigator Resources Ltd.0,074,171,72İleri arama safhasında. Steenkampskraal, Güney Afrika Rare Earth Extraction Co. Ltd.&Great Western Minerals Group Ltd. 0,30,2517Faaliyette değil. Strange Lake, KanadaQuest Uranium-521,3 Kutessay II, KırgızistanStans Enerrgy Corp.0,60,41 Bazı NTE Projelerinin Durumları, Rezerv ve Tenörleri

38  NTE üretimine yapılan yatırımların gidişatı ve NTE kullanılan sektörlerin büyüme hızları değerlendirilmek suretiyle dünya NTE talebi ve üretimi ile ilgili bazı tahminlerde bulunmak pek tabi mümkündür.  USGS’in yapmış olduğu projeksiyona göre sektörlerin 2014 yılında NTE oksit taleplerine ve Tablo 9’da üretim ve talep arasındaki ilişkiye dair tahmini veriler yeralmaktadır (USGS, 2010).

39 Kullanım AlanlarıMiktar (ton)Yıllık Büyüme, % Katalizörler / Cam Katkıları / Cilalama19000 / Metalurjik Alaşımlar / Neodimyum Mıknatıslar / Fosforlar / Seramik / Diğer / Toplam / Sektörlerin Büyüme Hızlarına Bağlı Olarak Talep Tahminleri

40 NTE Oksit TalepÜretim Talep-Üretim Ton%ton% Disporsiyum Oksit Evropyum Oksit Gadolinyum Oksit İtriyum Oksit Lantan Oksit Neodimyum Oksit Praseodimyum Oksit Samaryum Oksit Seryum Oksit Terbiyum Oksit Toplam NTE Oksitlerinin 2014 Yılında Tahmin Edilen Talep ve Üretim Miktarları

41  Dünyanın birçok yerinde verimli NTE kaynakları bulunmasına rağmen, alternatif kaynakların Çin ile rekabet mücadelesi vermesi kaçınılmazdır.  Çin’in dünya NTE üretiminde %97’lik pay ile tekel konumunda olması bakımından NTE fiyatlarını kolaylıkla yönlendirebileceği savunulmaktadır.  Buna ek olarak, üretiminin büyük çoğunluğunu yan ürün olarak ya da üretilmesi ve zenginleştirilmesi daha az maliyetli olan kil yataklarından NTE gerçekleştirdiğinden, rekabetçi fiyatlarını daha uzun bir süre koruyacaktır (Cox, C., 2009).

42 yılları arasında NTE oksitlerin fiyatları yer almaktadır (BGS, 2010) NTE Oksit Saflığı min. %99 Fiyat ($/kg) LaCeNdPrSmDyEuTb , ,3 4,43, ,51,74,44,22,714,6235, ,6 5,882,730,3310, ,51,46,17,62,636,4286, ,21,711,110,72,470, ,82,631,230,43,188, ,84,432,932,64,8120, ,93,814,5 4, ,45,030,830,34,

43 NTE Oksit Tüketiminin Kullanım Alanlarına Göre Dağılımı (Bade, R., 2010)

44 Kullanılan Miktar, ton Kullanım Alanları CeO 2 La 2 O 3 Nd 2 O 3 Y2O3Y2O3 Pr 6 O 11 Dy 2 O 3 Gd 2 O 3 SmOTb 6 O 7 Eu 2 O 3 Diğer Seramik8401, , Otomobil Katalitik Konvertörleri Akışkan Parçalayıcı Katalizörler Cam Katkıları ve Cilalama186208, Metalurjik Alaşımlar5,9802,9901, Neodimyum Mıknatıslar--18,200-6,1401, Batarya Alaşımları4,0406,0501, Fosforlar , Diğer2,9301,4301,1301, Toplam NTE Oksitlerin Tüketim Alanlarına Göre Dağılımları

45  Nadir toprak elementler barındıran yatakların çeşitliliği, çeşitli cevher üretim ve zenginleştirme yöntemlerinin varyasyonlarını doğurur.  Nadir toprak elementlerinin çoğunlukla yan ürün olarak üretilmesi, üretim yöntemi ve zenginleştirme işlemlerinin maliyetlerini belirleyicidir.

46  Açık Ocak İşletmesi  Yeraltı işletmelerine göre daha ucuz ve güvenli işletilebilir  Yüzeye yakın ve düşük tenörlü, batım yapan veya masif cevher yatakları için daha uygundur

47  Yeraltı Ocak İşletmesi  Yeraltı ocaklarında, cevherin özelliklerine bağlı olarak birçok standart üretim yöntemi uygulanmaktadır.  Genel olarak yoğun işçilik isteyen delme ve patlatma işlemlerinin uygulanması yanısıra mekanizasyonun daha yaygın hale gelmesi için girişimler devam etmektedir (Harben, P.W., 2002).  Oda ve topuk yöntemi yatay bir düzlemde oluşmuş olan cevheri üretmek için seçilebilecek yeraltı üretim yöntemlerden biridir.

48  Yan Ürün Olarak Elde Etme  Nadir toprak elementleri, nadiren tek başına veya ana cevher olarak üretilirler. Kaliforniya’daki Mountain Pass madeni yalnızca NTE kazanımı üzerine çalışan tek maden ocağıdır (Gupta ve Krishnamurthy, 2005).

49  Üretilen ham cevherin nadir toprak elementleri konsantrasyonunu arttırmak amacıyla maden ocağında veya maden ocağına yakın bir tesiste fiziksel ve kimyasal işlemler uygulanarak gang mineralleri uzaklaştırılır.

50  Sert kayaçlarda yer alan cevherler, örneğin Mountain Pass yatağında bulunan bastnasit cevheri, boyut küçültme ve sınıflandırma sonrasında ortalama %7 NTE konsantrasyonuna sahip olacak şekilde harmanlanarak stok sahasında toplanır.  Zenginleştirme tesisinin ince cevher silosuna aktarılır ve buradan da 0.1 mm altına öğütülmek üzere tesisteki bilyalı değirmene beslenir. Daha sonra malzeme her bir kondisyonerde buhar ve farklı kimyasallar ilave edilmek suretiyle şartlandırılarak % katı konsantrasyonunda flotasyon pülpü hazırlanır. Flotasyon işlemiyle bastnasit konsantresi elde edilir. Flotasyon konsantresinin koyulaştırılması, süzülmesi ve kurutulması işlemlerinin sonunda % verim ve % 60 NTMO tenörüyle nihai konsantre elde edilir (Gupta ve Krishnamurthy, 2005).

51  Mountain Pass, geçmişte yalnızca NTM üretimi yapan ender rastlanan bir işletmedir.  Diğer işletmelerde genellikle yan ürün olarak elde edilir ve zenginleştirme yöntemlerine göre çok çeşitlilik gösterirler. Örneğin Bayan Obo yatağından manyetit, hematit, florit ve niobyum oksit elde edilmektedir ve zenginleştirme işlemleri de bu doğrultuda şekillenmiştir (Castor, S. B. ve Hendrick, J. B., 2006)

52 Bastnasit Zenginleştirme Genel Akım Şeması (Mountain Pass)

53  Fiziksel zenginleştirmeyi takiben, NTE konsantreleri üretebilmek için kimyasal zenginleştirme işlemleri gerekmektedir. Kimyasal zenginleştirme işlemlerinin sırası mineralin çeşidine ve işletme maliyetlerine bağlı olarak şekillenir.

54  Mountain Pass yatağından çıkarılan cevherden fiziksel zenginleştirme sonrası elde edilen bastnasit konsantresinden, hidroklorik asit liçi ile stronsiyum ve kalsiyum karbonatların uzaklaştırılmasıyla tenör %70’e çıkmaktadır.  Ardından karbondioksitin uzaklaştırılması için kalsinasyon yapılarak %85-90 tenöründe NTMO elde edilir (Castor, S. B. ve Hendrick, J. B., 2006).

55  NTE’nin değerlerini belirleyen faktör, konsantrede bulunan elementlerin verimli bir şekilde birbirlerinden yüksek saflık değerlerinde ayrılmasıdır.  Kimyasal özelliklerinin benzerlik göstermesinden dolayı her bir NTE’nin konsantreden ayrı ayrı elde edilmesi çok zor bir işlemdir (Morais, C. A. ve Ciminelli, V. S. T., 2004).

56  NTE’nin işlenmesi Çin’de çok gelişmiştir; Fransız firmaları %99,99 saflığında ve Japon firmaları %99,9 saflığında NTE konsantreleri üretirken Çinli firmalar %99,9999 saflığında ürünler sağlayabilmektedir (Zhongde, F., 2009).

57  Bazı NTE’nin seçimli oksidasyonu veya redüksiyonu ayırma işleminde faydalı olabilmektedir.  Genellikle NTE karakteristik olarak 3 değerliklidir fakat seryum, praseodimyum ve terbiyum 4 değerlikli formda da bulunabilirler. Samaryum, evropyum ve terbiyum 2 değerlikli olarak da bulunabilirler. Kimyasal özelliklerindeki bu farklılıklar ayrı ayrı elde edilmelerinde faydalı olmaktadır (Gupta, C. ve Krishnamurthy, N., 2005).  Seryum ve evropyum genellikle seçimli oksidasyon ile ayrılırken diğer NTE kısmen kristallendirme, kısmen çöktürme, liç ve iyon değiştirme yöntemleri ile birbirlerinden ayrılırlar (Morais, C. A. ve Ciminelli, V. S. T., 2004).

58  1950’lerin başlarına kadar NTE’nin ayrılmasında yalnızca kısmen çöktürme ve kısmen kristallendirme yöntemleri kullanılmaktaydı. Bu işlemler oldukça zahmetli ve bir o kadar da verimsiz olduklarından iyon değiştirme ve liç gibi daha efektif yöntemlere yerlerini bırakmışlardır (Gupta, C. ve Krishnamurthy, N., 2005). Liç yöntemi HNTE’nin ayrılmasında en uygun yöntem iken ANTE’nin ayrılmasında kullanılması daha zordur (Moore, B. W., 2000).

59  İyon değiştirme, iyonların bir çözelti ve çözünmeyen (genellikle reçinemsi) bir katı arasında gerçekleşen bir işlemdir. NTE içeren çözelti iyon değişim reçinesinden geçerken reçinede bulunan katyonlarla NTE yer değiştirir. Bu işlem sonucunda yer değiştirmiş katyonları barındıran bir atık çözelti ve reçine içerisine alınan NTE elde edilir.  Daha sonra her bir element için farklı bileşik yapma eğilimi olan kompleks yapıcılar ile NTE ayrı ayrı elde edilir. İyon değiştirme yöntemiyle yüksek saflıkta ancak az miktarlarda NTE üretmek mümkündür.  Zaman alan bir işlemdir ve küçük ölçekli iyon değiştirme işlemi ile birkaç ANTE’nin ticari olarak saflaştırılır. Bu nedenle büyük ölçekli üretim için liç yöntemi tercih edilir (Molycorp, 1993).

60  Liç işlemi, batarya adı verilen bir grup tank içerisinde gerçekleştirilir. İşlem tekrarlandıkça çözelti içerisine alınan NTE artar ve her bir NTE başarıyla ayrılabilir (Rhodia, 2009; Uda, T. ve diğ., 2000).  Liç işleminin son ürünü genellikle NTE tuzları veya oksitlerinden oluşur. Çözünmeyen katı çöktürülerek ayrılır, kurutulur ve yüksek derecelerde kalsine edildikten sonra öğütülür (Rhodia, 2009). Bu yöntemle %99,99’dan daha saf NTE bileşikleri elde edilir (Castor, S. B. ve Hendrick, J. B., 2006).

61

62

63  Rusya’da Loparitin fiziksel zenginleştirmesinde gravite ile zenginleştirme ve elektrostatik zenginleştirme yöntemlerinden oluşan bir kombinasyon uygulanarak % 95 tenörlü loparit konsantresi üretilmektedir (Castor, S. B. ve Hendrick, J. B., 2006).

64


" Atom numarası 57 olan Lantan ve atom numarası 71 olan Lutesyum arasında bulunan elementler, “Lantanidler”  Lantanidler ile benzer kimyasal özellikler." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları