DERS-1 ENDÜSTRİYEL HAMMADDELER SEPİYOLİT

... konulu sunumlar: "DERS-1 ENDÜSTRİYEL HAMMADDELER SEPİYOLİT"— Sunum transkripti:

1 DERS-1 ENDÜSTRİYEL HAMMADDELER SEPİYOLİT
Prof. Dr. Sezai KIRIKOĞLU

2 SEPİYOLİT - LÜLETAŞI

3 SEPİYOLİT Ülkemizde lületaşı, yüzyıllardan beri bilinen ve geleneksel ihraç ürünlerimizden olan bir mineral olmasına karşılık, sedimanter oluşumlu, tabakalı tip sepiyolit yataklarına yönelik araştırmalar son yıllarda başlatılmış ve kullanım alanlarının tespitine yönelik teknolojik çalışmalar yürütülmüştür. Atapulgit ise, ülkemizde halen üretimi olmayan, ancak jeolojik olarak çeşitli yörelerde bulunması muhtemel bir kil mineralidir. Tabakalı tip sepiyolit ve atapulgit, kullanım alanları ve tüketim miktarları son yıllarda oldukça büyük gelişmeler gösteren kil mineralleridir. 

4 Sepiyolit klorit grubu kil minerallerindendir
Sepiyolit klorit grubu kil minerallerindendir. Sulu magnezyum silikattır. Formülü; Mg2Si3O8.2H2O veya 2MgO.3SiO2.2H2O’dur. Nodüler veya tabakalı halde oluşan bu kil çok değişik ve kendine has alanlarda kullanıldığı için bir endüstriyel hammadde olarak ele alınmaktadır.

5

6

7 Sepiyoliti oluşturan ana kayaç serpantinleşmiş ultrabaziklerdir.
Bunlar içinde damarlar halinde bulunan magnezyum karbonatın tamamen kara veya bataklık koşullarında ayrışıp, silisyum dioksit ile birleşmesi ve bu sırada bünyeye bir miktar su alınması sonucu sepiyolit oluşur. Katı ve amorftur. Patates yumruları şeklindedir. El aletleri ile kesilip işlenebilecek sertlik ve homojenliktedir. Bu tip sepiyolitlere α-sepiyolit veya lületaşı denir. Ana kayadan uzaklaştırılan MgO çok sığ bir bataklık ortamında magnezyum hidrosilikata dönüşerek çökelirse tabakalı kil yatakları oluşturur. Bu tür oluşumlara sedimanter sepiyolit veya sepiyolitik kil denir. Bunlar ß-sepiyolit olarak isimlendirilir.

8 Lületaşı ile sepiyolitik kil arasında şu önemli farklar vardır:
Lületaşı suda yüzer. Sepiyolitik kil suya gömülür ve suda kolayca dağılır. Lületaşının bünyesindeki SiO2 ve MgO miktarı sepiyolitik kildekinden çok daha fazladır. Sepiyolitik kildeki yüzde oranı düşmüş olan SiO2 ve MgO’in yerini Al2O3, Fe2O3 ve CaO aynı oranda artarak almaktadır. Bu nedenle sepiyolitik kilin ateş kaybı lületaşından çok daha fazladır.

9 Sepiyolitik kil organik madde içeriğine bağlı olarak beyazdan kahverengiye kadar değişen renkler gösterir. Beyaz renk dolomit içeriğinin arttığına işaret eder. Sepiyolitik kil yüzeye yakın yataklar halinde oluşmuştur. Açık işletme yöntemleri ile kazanılır. Ham haldeyken nem içeriği % 45 civarındadır. Güneşte kurutma sonucu nem % 30’a düşer. Daha sonra 700°C’ye kadar ısıtılarak nem oranı % 5’e kadar düşürülür. Düşük değerdeki beyaz renkli sepiyolitik kil hayvan toprağı ve kedi kumu olarak kullanılır. Ayrıca toprak stabilizörü (soil coditioner) olarak yararlanılır.

10 LÜLETAŞI YARI KIYMETLİ BİR TAŞ, aynı veya çok yakın bileşimdeki SEPİYOLİTİK KİL İSE SANAYİ MADENLERİ (ENDÜSTRİYEL HAMMADDELER) GRUBUNDAN BİR KİLDİR.

11 YATAKLARI Dünyada en iyi kalite lületaşları Türkiye’de bulunmaktadır. MTA verilerine göre Eskişehir-Sarısu, Kayıköyü ve Gökçeoğlu ile Konya-Yunak’ta bulunan lületaşı rezervleri 1,483,000 sandık (1 sandık yaklaşık 50 kg’dır) civarındadır. Lületaşı sadece dekoratif objeler, süs eşyaları, pipo, sigara ağızlığı, tespih ve biblo yapımında kullanılmaktadır. Türkiye lületaşı üretimi yılda 100 sandık (5 ton) civarındadır.

12 REZERV Sepiyolitik kil bir endüstriyel hammaddedir.
Dünyadaki en önemli rezervler İspanya’da bulunur. Diğer rezervler Çin, ABD ve Türkiye’dedir. Sepiyolitik kil adı verilen sedimanter kayacın mineralojik bileşiminin % 50’den fazlasını sepiyolit, % 3 ile 7’sini organik maddeler oluşturur. Ayrıca Al2O3, Fe2O3 ve CaO gibi bileşikler mevcuttur. Ana üretici İspanya ile ABD’nin yıllık sepiyolitik kil üretimi 1 milyon ton civarındadır. Türkiye’de Eskişehir-Sivrihisar civarındaki Neojen yaşlı göl sedimanları içinde sepiyolitik kil yatakları bulunmaktadır. Toplam rezervler 56 milyon ton olarak verilmektedir.

13

14 Türkiye Kil Kaolen Sepiyolit Bentonit Lületaşı Yatakları Haritası

15 KULLANIM ALANLARI Özgül yüzey alanı ve buna bağlı yüksek absorpsiyon özelliğinden dolayı sepiyolitin başlıca kullanım alanları şunlardır: 1. Koku giderici olarak çiftlik ve ahırlarda; evcil hayvanlar ve ahır hayvanlarının atıklarının emilmesi ve koku giderilmesi için zeminlerde (pet-litter), 2. Tarım ve böcek ilaçları taşıyıcısı olarak, 3. Madeni esaslı yağlar, nebati yağlar ve parafinlerin rafinasyonunda, 4. Atık su arıtma sistemlerinde, 5. Karbonsuz kopya kağıtları ve sigara filtrelerinde, 6. Gastrointestinal sistemle ilgili ilaçlarda toksin ve bakteri emici formülasyonlarda, 7. Deterjan ve temizlik maddelerinde.

16 Sepiyolitin katalitik uygulamaları şunlardır :
1. Olefinlerde doygun olmayan C=C bağlarının hidrojenasyonu, 2. Otomobil ekzosları ve fabrika bacaları için katalitik seramik filtre imali, 3. Etanolden butadien üretimi, 4. Metanolden hidrokarbon üretimi, 5. Sıvı yakıtların hidrojenasyonu.

17 Reolojik özelliklerinden dolayı kullanıldığı alanlar şunlardır :
1. Çözelti kalınlaştırıcı ve tiksotropik özellikleri nedeniyle boya, asfalt kaplamaları, gres yağı ve kozmetik ürünlerde 2. Yüksek elektrolit konsantrasyonu ve sıcaklığa sahip derin sondajlarda çamur malzemesi olarak, 3. Tarımda toprak düzenleyicisi olarak; tohum kaplama ve gübre süspansiyonlarında, haşere ve böcek ilaçları taşıyıcısı olarak 4. Bağlayıcı özelliğinden dolayı eczacılıkta ve katalizör taşıyıcı pelet ve tablet olarak, 5. Kağıt, mukavva, filtre ve duvar kağıdı ve kauçuk sanayiilerinde dolgu maddesi olarak 6. Tuğla ve seramik ürünlerde (özellikle high-tech uygulamaları bulunan honeycomb seramikler), 7. Deterjan sanayiinde

18 Katalitik Özellik : Büyük yüzey alanı, mekanik dayanım ve termal duraylılığından dolayı son zamanlarda sepiyolit granülleri, katalizör taşıyıcı olarak smektit ve kaolin grubu minerallere tercih edilmektedir. Hidrojenasyon, desülfürizasyon, denitrojenasyon, demetilizasyon, etanolden butadien ve metanolden hidrokarbon eldesi gibi birçok katalitik proseste Co,Ni,Fe,Cu,Mo,W,Al,Mg'un katalitik destekleyicisi olarak sepiyolit kullanılmaktadır.

19 Ayrıca besicilikte yemle karıştırıldığında verim artışı sağlamakta ve hayvanlarda amonyum dengesini kontrol etmektedir. Yine son zamanlarda, atık sulardan biyogaz üretiminde metanojenik bakteri taşıyıcısı ya da biyoreaktör olarak kullanımı geliştirilmiştir. Lifsi yapıda olması, buna karşılık kanserojen etkisinin asbeste kıyasla son derece düşük olması, asbest yerine kullanılmasını da gündeme getirmiştir.

20

21

22

23 KULLANIM ÖZELLİĞİ Katalitik özelliğinden dolayı sepiyolit,  denge konumunu etkilemeksizin kimyasal tepkimelerin hızını değiştirebilir. Heterojen katalizörlerin etkinlik, seçicilik, büyük yüzey alanı, mekanik sağlamlılık ve termal duraylılık gibi özellikleri katalizör taşıyıcının gözenekli yapısı ile yakından ilgilidir. Sepiyolit bu ve buna benzer özelliklerinden dolayı katalizör taşıyıcı olarak simektit ve kaolin grubu minerallere tercih edilmektedir. Reolojik özelliğinden dolayı sepiyolit, jel oluşturma özelliğine sahip en önemli kil minerallerinden bir tanesidir. Sepiyolitteki lif yığınları, suda veya yüksek-düşük polariteli diğer çözücülerde kolayca dağılarak sıvıyı bünyesine hapseder ve bu yolla süspansiyonun viskozitesini arttırır .

24 TÜRKİYE GEREK LÜLETAŞI, GEREKSE SEPİYOLİTİK KİL YÖNÜNDEN ÖNEMLİ BİR ÜLKEDİR. KULLANIM ALANLARINDAKİ GENİŞLİK VE ÖNEMİ BAKIMLARINDAN DAHA AYRINTILI ELE ALINMALI VE ARAŞTIRILMALIDIR.