Metalik Madenler

KALSİT

Kalsit bir mineral adı olup karbonatlı kayaçları oluşturan bu mineralin kimyasal yapısı CaCO₃’dır. Çeşitli şekillerde kristal halde bulunan (rombaeder, skalenoeder şeklinde kristallenir) camsı parlaklıkta, renksiz saydam yapıdadır. Kolay öğütülür ve beyaz renkli bir toz elde edilir. Sertliği Moh’s skalasına göre 3, yoğunluğu ise 2,6-2.7 aralığındadır. Ülkemizde kalsit adı ile üretilen mineral, karbonatlı kayaçların (kireçtaşı, mermer, tebeşir) ana mineralidir. Bu formasyonlar;

Kireçtaşları (Metamorfizma geçirmemiş): Birincil kayaçlardan beyaz renkli olanları Fransa, Mısır gibi ülkelerde öğütülerek değerlendirilir.
Mermerler: Kireçtaşlarının metaforfizmayla yeniden kristalleşmesi ile oluşur. Ülkemizde mermer olarak yapı sektöründe ve beyaz renkli ve iri kristalli olanları bu rapora konu olan mikronize dolgu sanayiinde kullanılır.
Kristal kalsitler: Kireçtaşı formasyonu arasında çatlak dolgularında saf saydam kristaller şeklinde oluşur. Genellikle ticari olarak üretim yapılamamaktadır.
Tebeşir: Organik fosiller olup İngiltere’de, Fransa’da ve Avrupa’nın bazı yörelerinde bulunur. Beyazlık derecesi 87-88 civarında olup öğütülmesi kolaydır. Fakat ülkemizde üretimi yapılmamaktadır.

Dünyada ticari olarak üretilen kalsit (kalsiyum karbonat) oluşumları,

Beyaz renkli kalkerler
Beyaz renkli, saf kireçtaşları
İri kristalli mermerler (Türkiye’de üretilen)
Beyaz tebeşir oluşumları

olmaktadır. Bunların içerisinde beyazlığı en yüksek olanlar iri kristalli mermerlerdir. Ancak öğütmede kullanılan enerji diğerlerine göre daha fazladır. Çanakkale Karabiga Bölgesi, Türkiye’de mevcut en iri kristalli kalsit oluşumlarından biridir. Granit kontağında oluşan kalsit yatakları yüksek beyazlıktadır ve öğütülmesi kolaydır, fakat Ege Bölgesi ve Niğde’de bulunan oluşumlara göre beyazlığı daha düşüktür. Bayramiç, Biga, Ezine’de mermer yatakları bulunmaktadır. Balıkesir Erdek ve Manyas’da çok zengin iri kristalli mermer yatakları ve ocakları bulunmaktadır. Trakya’da Yıldız dağları, Bursa Orhaneli’nde mermer ve Dolomitik mermer yatakları bulunmaktadır. Bursa Orhangazi, Keles, İnegöl zengin mermer yataklarına sahiptir, fakat üretim çok küçük çapta yapılmaktadır. İzmir Tire, Gölmarmara, Akhisar, Torbalı mermer yatakları bulunmaktadır. Beyazlık derecesi daha önce belirtilenlerden daha düşüktür. Muğla Yatağan ve Kavaklıdere Bölgesi kristal yapısı daha küçük fakat kimyasal yapısı daha saf, öğütülebilirliği kolay çok zengin mermer yataklarına sahiptir ve beyazlığı çok yüksektir. Niğde Bölgesi çok zengin rezerve sahiptir ve buradaki kalsit yatakları Türkiye’deki en beyaz oluşumlardır. Bu bölgede çok hızlı bir şekilde üretim artışı yapan kalsit ocakları bulunmaktadır. Günümüzde birçok üretici Niğde Bölgesi’ndeki bu ocaklardan hammadde temin etmektedir. Son yıllarda bu nedenle Niğde’de yatırımlar çok ciddi bir artış göstermiştir. Yukarıda belirtilen bölgeler, rezervi 10 milyonlarca tonla ifade edilebilen çok zengin rezerve sahip bölgelerdir. Bunların dışında Anadolu’nun hemen her bölgesinde henüz üretim ve rezerv tespiti yapılmayan kalsit oluşumlarına rastlamak mümkündür. Bilinen rezervlerin toplamı yüz milyonlarca ton ile ifade edilebilir. Dikkati çeken en önemli noktalar Türkiye’deki rezervlerde;

CaCO₃ yüzdesi yüksektir.
Silis, demir ve magnezyum gibi safsızlıkları çok düşük orandadır.
Öğütüldükten sonraki beyazlık derecesi çok yüksektir.

Cevherde beyazlık derecesinin yüksekliği boyada ve plastikte titanyum dioksit ve kağıtta optik beyazlatıcı tasarrufu sağladığı için daima tercih edilmektedir.

Mikronize boyutlarda kuru veya yaş sistemde öğütülmüş kalsitler;

Kağıt sektörü
Boya sektörü
Plastik ve kablo sektörü
İnşaat sektöründe sıva, macun, derz dolgusu, alçı üretimi
Yapıştırıcılar
Gıda sektörü (Türkiye’de henüz gelişmemiştir.)
Seramik sektörü (60-100 mikron boyutu)
Halı tabanı, yer muşambası sektörü
İlaç sektörü
Kömür santrallerinde hava kirliliğini önlemek için kullanılmaktadırlar.

a) Kağıt Sektörü

Mikronize kalsit özellikle yazı tabı kağıtları, duvar kağıtları ve kartonların üretiminde selüloza %15-30 oranında katılarak kullanılmaktadır. Yüksek beyazlıkta olması, ucuzluğu ve kağıda kazandırdığı diğer teknik özelliklerden dolayı Avrupa’dan başlayıp tüm dünyada kaolinin yerini alarak kağıt sektörüne girmiştir. Kaolinin dolguda kullanıldığı asit sistemiyle üretim yapan kağıt sektörü, artan bir ivmeyle nötr tutkallama veya alkali sistem diye tanımlanan yönteme dönmüştür. Üretilen kağıtlarda böylece zaman içerisinde sararma önlenmiş ve kaoline göre daha fazla kalsit dolgusu girme imkanı olmuştur. Bu da daha az selüloz tüketimi daha az optik beyazlatıcı kullanımı demektir. Böylece kalsit çevre korunmasına ciddi katkılarda bulunmuştur. Dünyada kağıt sektöründe dolguda kullanılan hammaddenin yaklaşık yarısı öğütülmüş kalsit ve PCC (çöktürülmüş kalsit)’dir. Bunun önemli kısmı dolguda kullanılmak için üretilen kalsit, % 25-30 kadarı da kuşe (kaplama) kalsittir. Avrupa’da genellikle %60’ı 2 mikron altı olan sulu öğütülmüş kalsit, % 75 su % 25 katı olacak şekilde kağıt sektöründe dolgu amaçlı kullanılır. Yine %88-90’ı, 2 mikron altı olan sulu öğütülmüş kuşe kalsiti kaplama için kullanılmaktadır. Türkiye’de ise dolgu kalsitin tane dağılımına Seka ve bazı özel kuruluşlar dikkat etmekte fakat 2 mikron altı %42-44 olan ve kuru öğütülmüş kalsit dolguda kullanılmaktadır, hatta bazı kağıt üreticileri 2 mikron altı %36-38 civarında kalsitler bile kullanmaktadırlar.

b) Boya Sektörü Boya sektörü 1,3,5,20,40 mikron boyutlarında kuru öğütülmüş kalsit kullanmaktadır. En fazla talep ettiği ürün grubu ise 5 mikronluk kalsittir. Kalsit, iç ve dış kaplamada kullanılan su bazlı inşaat boyalarında, %25-35 oranında boyaya eklenmektedir. Boyada extender olarak kullanılan kalsit yüzeyi kaplamayı sağlar ve titanyum dioksit tüketimini azaltır. Boya sektöründe kimyasal maddelerdeki fiyat artışı nedeniyle piyasada ekonomik boyalara talep fazlalaşmıştır. Boya sektöründe kalsit tüketimi böylece son beş yılda %50 oranında artmıştır.

c) Plastik Sektörü Kalsit, plastik mobilya, boru, otomotiv vb. birçok plastikten mamul ürün üretiminde gerek öğütülmüş olarak doğal halde, gerekse kaplanmış halde kullanılmaktadır. Kaplama çoğunlukla stearik asitle bazen de kalsiyum stearatla yapılmaktadır. Polypropilen (PP), Polyamid (PA), Termoplastik (TPES) ve PVC reçineleri esas itibariyle kalsitin dolgu olarak kullanıldığı plastiklerdir. Plastik sektöründe başta kalsit olmak üzere benzeri dolgu maddelerinin kullanımı her yıl giderek artmıştır. Rengi, saflığı, ucuzluğu gibi birçok nedenle plastik sektöründe dolgu olarak kalsit kullanılmaktadır.

d) İnşaat sektöründe sıva, macun, yer dolgusu, alçı üretimi Türkiye’de yeni gelişmekte olan hazır sıva, macun vb. alanlarda beyaz dolgu kullanılması, Avrupa ve ABD’de çok yaygındır. İnşaat sektöründe beyaz renkli, çimento esaslı sıva ve macunlar toz polimerlerle karıştırılıp duvara tatbik edildiğinde kaba sıva, ince sıva, macun ve hatta boya işlemi bir kalemde çözülmektedir. Çeşitli boyutlarda öğütülmüş kalsit alçı, çimento, toz polimer bağlayıcılarla karıştırılıp inşaat alanında yoğun olarak kullanılmaya başlanmıştır. Tonaj olarak en yüksek miktarda kalsit tüketen sektör inşaat sektörüdür. Kalsitin alçı sanayiinde kullanımı ve dolayısıyla tüketimi son yıllarda çok büyük bir artış göstermiştir.

e) Yapıştırıcılar Polimerlerle karıştırılan kalsit dolgusu inşaat ve otomotiv sektöründe yoğun olarak kullanılmaya başlanmıştır. Yapıştırıcı sektöründe gelişim çok hızlanmış ve tüketim miktarı tahmin edilenin çok üstünde olmuştur.

f) Gıda ve Yem Sektörü Mikronize kalsit bisküvi, ekmek, ciklet, çikolata vb. gıda maddelerinde katkı olarak kullanılmaktadır. Saflığı ve rengi nedeniyle maliyeti düşürücü, dolaylı kalsiyum kaynağı olarak kullanılmaktadır..

g) Seramik Sektörü Kalsit (CaCO₃), seramik sektöründe 40-100 mikron boyutlarında öğütüldükten sonra reçetelere katılmaktadır. Seramik sektöründe de kalsit kullanımı son beş yılda hızlı bir artış göstermiştir. Halı Tabanı ve Muşamba Plastik sektörü içerisinde anılabilmesine rağmen 40-60 mikron boyutlarında kullanıldığı için ayrıca belirtilmiştir. Giderek artan oranlarda kullanılmaktadır.