SODA KÜLÜ

Mineral : Trona Formül : Na2CO3·NaHCO3·2H2O % Na2CO3 : % 70.4 % Na2O : % 62.0 Renk : Gri veya sarımsı beyaz ÖA : 2.18 Sertlik : 2.5-3.0

Nakolit, şortit, burkeit ve hanksit gibi sodyum karbonat içeren diğer sodyum karbonat minerallerinin ekonomik önemi azdır. Ticari soda külü olan Na2CO3 göl tuzlalarından veya doğal trona mineralinden (1.8 t tronadan 1 t soda külü) elde edilmektedir. Sentetik olarak Solvey yöntemi ile elde edilmektedir. Solvey yönteminde 1 ton soda külü elde etmek için 1.7 t tuz (NaCl), 1.4 t kireçtaşı (CaCO3), 0.6 t kömür (brülör için) ve 0.2 t kömür (kurutucular için) kullanılmaktadır. İşlem sonucu 1.7 t sodyum ve kalsiyum klorit atığı çıkmaktadır. Bu atıklar ;

buzlanmaların önlenmesinde, toz kontrolünde, karayolu zemin stabilizasyonunda, endüstriyel proseslerde, petrol sondaj sıvı katkılarında, çimento katkılarında ve demiryolu agregası olarak kullanılmaktadır.

Mikroskop görüntüsü

Solvey yönteminde ana kimyasal reaksiyonlar aşağıdaki gibidir. CaCO3 → CaO + CO2 Kireçtaşı C + O2 → CO2 Amorf CaO + H2O → Ca(OH)2 Sönmüş kireç NH3 + H2O → NH4OH 2NH4OH + CO2 → (NH4)2CO3 + H2O(NH4)2 (NH4)2CO3 + CO2+ H2O → 2NH4HCO3 NaCl + NH4HCO3 → NH4Cl + NaHCO3 Tuz 2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O NH4Cl + Ca(OH)2 → NH3 + CaCl2 + 2H2O

Dünya soda külü üretiminin % 70’i Solvey yöntemi ile gerçekleştirilmektedir. Geriye kalan bölümü ise trona ve göl tuzlalarından elde edilmektedir. Diğer kaynaklar ise nakolit ve New Asahi (NA) yöntemidir. ÖZELLİKLER VE KULLANIM Cam fırınlarında [soda-kireç camları (düz camlar, cam kaplar), fiberglas, özel camlar (örneğin borosilikat camları)] cam eritme süreçleri sırasında viskozitenin azaltılması ve akışkanlığın artırılması amacıyla kullanılan sodanın esas endüstriyel kaynağı soda külüdür. 450 kg kuvars kumunun kullanıldığı karakteristik bir cam harmanına cam kap üretimi için 155 kg, düz cam üretimi için ise 115 kg soda külü ilave edilmektedir.

Soda ayrıca aşağıdaki alanlarda çeşitli amaçlarla kullanılmaktadır. Kağıt hamuru ve kağıt Sabun ve deterjan Alumina ve diğer demir dışı metal endüstrisi Çeliğin kükürtten arındırılması Akışkan gazların kükürtten arındırılması Suların arıtılması

KALİTE VE ÖZELLİKLER Hafif soda külü (deterjanlar) 80 ile 100 µm arasında değişen tane boyuna sahiptir ve 500 kg/m3’lük düşük yoğunluğa sahiptir. Cam endüstrisinde kullanılan soda külü ağır, yoğun ve tanelidir (250-300 µm ve 1050-1150 kg/m3). Doğal soda külünün Na2CO3 içeriği en az % 99.8 olmalıdır. NaCl içeriği % 0.01-0.02 arasındadır. Buna karşılık sentetik soda % 0.3-0.6 NaCl içeriklidir ve Fe içeriği 10 ppm’den düşüktür.

İngiliz standartlarına göre soda külü % 57 İngiliz standartlarına göre soda külü % 57.25 Na2O içermeli ve Fe2O3 oranı % 0.005’ten düşük olmalıdır. ASTM standartlarına göre ise Na2CO3 içeriği en az % 99.16 olmalıdır. Cam ambalaj üretimi için istenen kalite özellikleri ise şöyledir: En az % 58.0 Na2O, En çok % 0.2 Na2SO4, En çok % 0.03 NaCl Elek bakiyeleri ise şöyle olmalıdır; 20 mesh üstü en çok % 1, 30 mesh üstü en çok % 5, 100 mesh üstü en çok % 20 ve 200 mesh üstü en çok % 1. Dünya yıllık üretimi 27.5 milyon ton sentetik ve 11 milyon ton doğal soda külüdür.

REZERVLERİ Tronanın suda kolay çözünürlüğü nedeniyle atmosfere açık koşullarda (yüzeyde) yatakları bulunmaz. Yatakları gömülüdür. Keşifleri ancak sondajlarla mümkündür. Ankara-Beypazarı trona yatakları MTA tarafından kömür sondajları sırasında tesadüfen bulunmuştur. Yatakları Tersiyer yaşlıdır. Eosen’den daha yaşlı trona yatağı yoktur. Dünyanın en büyük trona yatağı ABD Wyoming’teki Green River formasyonu içindedir. 3500 km2’lik bir alanda yayılım gösteren Eosen yaşlı yatakta yatay konumlu trona seviyeleri yüzeyden 120 ile 1050 metreler arasındaki derinliklerde yer almaktadır. Toplam rezerv 55 milyar tondur. 1 m’nin altında kalınlığa sahip tabakalar da dahil edilirse rezerv 85 milyar ton olmaktadır.

Beypazarı trona yatağı ise Miyosen yaşlı volkano-sedimanter bir istif içinde yer almaktadır. Bu istif karbonat laminalı kiltaşı, tüfit ve bitümlü şeylden oluşan Hırka Formasyonu’nda, yüzeyden 150 ile 200 m derinlikler arasında, iki band halinde trona seviyeleri içerir. Aralarında 20-25 m kalınlıkta tronasız, tüflü bir birim vardır. Gerek alt ve gerekse üst zonda 8 ile 10 adet trona tabakası bulunmaktadır. Damar kalınlıkları genellikle 1 m civarındadır. Cevher kırılgan, gevşek yapılı kiltaşları, bitümlü şeyller ve tüfitler ile iç içedir. Eğimleri yatak genelinde 3-5º arasındadır. Alt zon 6.2 km2, üst zon 12.9 km2’lik bir yayılıma sahiptir. Alt zon toplam rezervi 90 x 106, üst zon rezervi 285 x 106 ton dolayındadır. Alt zon ortalama cevher kalınlığı 13 m, üst zon 8 m’dir.

H2O (Serbest ve kristal su) % 16.56 Cl % 0.50 SiO2 % 0.08 Fe2O3 % 0.01 Tenör açısından zonlar arasında büyük bir fark söz konusu olmayıp, ortalama % 85 tronadır. Cevher bileşimi aşağıdaki şekilde verilebilir: Na2CO3 % 45.40 NaHCO3 % 37.20 H2O (Serbest ve kristal su) % 16.56 Cl % 0.50 SiO2 % 0.08 Fe2O3 % 0.01 Diğer % 0.25

Beypazarı trona yataklarında üretim çalışmaları 2002 yılında başlamıştır. Ayrıca Mersin Soda Sanayii AŞ yılda 500.000 ton civarında soda külü ve sodyum bikarbonat üretimini Solvey yöntemi ile gerçekleştirilmektedir. Bunun yaklaşık 150.000 tonu ihraç edilmektedir. Acı göl sularından da soda üretimi yapılmaktadır. ABD Searles ve Afrika’daki Magadi göllerinin suları önemli sodyum bileşikleri kaynağıdır. Magadi gölü sularından günde 4.000 ton sodyum karbonat kazanılırken, göl tabanındaki 45 m kalınlıklı son derece saf katı trona yatağından yılda 250.000 tonun üzerinde üretim yapılmaktadır.