KUVARS KUMU

Kuvars kumu, kuvarsca zengin magmatik, metamorfik kayaçların ayrışması sonucu oluşan 2 mm'den küçük kuvars (SiO2) tanecikleridir. Kuvars kumları beyaz renklidir; demir oksit içeriyorsa, renkleri pembeden kızıla veya kahverengine kadar değişir. Silisten (SiO₂) oluşan kuvars kumu az miktarda kil, feldspat, demir oksitler, karbonatlar ihtiva edebilir. Doğada saf olarak bulundukları gibi istenmeyen safsızlıklar ile karışmış olarak da bulunabilir. Kuvars kumları kullanma amaçlarına göre gerek fiziksel, gerekse kimyasal açıdan istenen özelliklere getirilebilmeleri için cevher hazırlama işlemlerine tabi tutulabilirler.

Kuvars kumları oluşumları açısından ikiye ayrılırlar. Birincisi allokton oluşum dediğimiz, kuvarsca zengin magmatik ve metamorfik kayaçların ayrışmasından sonra serbest kalan kuvarsların taşınarak, killi gevşek bir çimento ile istiflenmesinden meydana gelir. İkincisi otokton oluşumdur. Bunlar silisçe zengin kayaçların bir faylanma veya metamorfizmanın etkisiyle yerinde ayrışmasıyla meydana gelirler. Bu tip kuvars kumları allokton oluşumlara göre daha az impürite içerirler. Kuvars kumunun yer kabuğundaki egemenliğine karşın, tüketici kuruluşların üründe birtakım fiziksel ve kimyasal özellik aramalarından ötürü, çok az bir kısmı ticari öneme sahip olmaktadır.

Kuvars kumlarının ana kullanım alanları cam ve döküm sanayileri olup inşaat sanayinde, aşındırıcıların üretiminde, metallurji, deterjan, boya plastik, lastik, seramik sanayilerinde ve petrol üretiminde de kullanılmaktadır. Kuvars kumlarının GTİP' i 250.510.000.000'dır. Dünya kuvars kumu rezervleri sıhhatli bir şekilde hesaplanamamasına rağmen milyar ton seviyelerinde olduğu bilinmektedir. Kuvars kumu rezervleri; Avrupa' da; Belçika, Almanya, Hollanda, Fransa, İngiltere, ispanya, İtalya, Avusturya, Rusya, İsveç, Kuzey Amerika' da; A.B.D, Kanada, Güney Amerika' da; Arjantin, Brezilya, Paruguay, Asya' da; Filipinler, Hindistan, Malezya, Afrika' da; Mısır, Madagaskar, Güney Afrika Cumhuriyeti, ve Avusturya' da bulunmaktadır. Kuvars kumları genel olarak cam ve döküm sanayinde kullanılmakla birlikte, inşaat, boya ve plastik sanayiinde, kimyasalların ve aşındırıcıların üretiminde de kullanılmaktadır.

Avrupa Birliği'nde ise üretilen kumun % 45'i cam sanayinde, % 35'i döküm sanayiinde ve geri kalan kısmı ise elektrometalürji, inşaat sanayi, boya ve plastik üretiminde tüketilmiştir. Kuvars kumu açık işletme metodu ile üretilmektedir. Üretimde, dozer, loder, ekskavatör, kamyon ve konveyörler kullanılır. Ekonomik olarak kum üretilebilmesi için kumun üzerindeki kaldırılacak olan örtü tabakasının kalınlığının kum kalınlığına oranı maksimum 4 m3 / ton seviyesinde olmalıdır. Tüketicilerin taleplerine göre ocaklardan üretilen kuvars kumları cevher hazırlama tesislerinde eleme, scrup, yıkama, de-şlam, flotasyon ve / veya magnetik separasyon, klasifikasyon ve kurutma işlemlerine tabi tutularak yüksek silisli (SiO₂), düşük oksitli ve az miktarda ağır mineral içeren kaliteli kuvars kumu üretilmesi gerekebilmektedir. Kuvars kumu standartları kullanıldıkları sanayi dalına ve tabiatta bulunuş kalitesine göre değişiklikler göstermektedir. Bazı ortak özellikler üzerinde tüketiciler birleşmekle beraber her tüketicinin kullandığı kuvars kumunun standardı da değişik olabilmektedir. Kuvars kumu standartları : Dökümde kullanılan kuvars kumunun -0,7 mm +0.1 mm boyutunda olması ve bu boyut aralığında dengeli bir dağılıma sahip olması ayrıca 1500°C' nin altında sinterleşmemesi gerekir. Bu alanda kumun minimum % 95 -96 SiO2 içermesi, Fe₂O₃, CaO ve alkali toplamının % 0.6' nın üzerinde olmaması gerekir.

• Cam üretiminde hammaddeyi teşkil edecek kuvars kumunun minimum % 98 SiO₂, maksimum % 0.1 Fe₂O₃ içermesi ve tane boyutu aralığının -0,5 +0.106 mm olması gerekmektedir.
• Silika tuğla üretiminde kullanılacak kuvars kumunun ateşe dayanımı minimum 1700 °C olmalıdır. Ayrıca SiO₂ oranının % 95-99, Fe₂O₃ oranının % 0,3 -1.3, AI₂O₃ içeriğinin % 0.1-2.8, CaO içeriğinin % 0.2-2.4, Na₂O ve K₂O içeriğinin ise % 0.2 - 1.5 olması gerekmektedir. Düşük kalitede silika tuğla üretimi ise % 87 -96 oranında SiO₂ içeren kuvars kumlarından yapılmaktadır.
• Curuf yapıcı olarak kullanılacak kuvars kumunun SiO2 oranı minimum % 90, AI₂O₃ ve Fe₂O₃ oranı maksimum % 1.5, MgO ve CaO içeriği ise maksimum % 0.2 olmalıdır.
• Silikon ve ferro silikon üretiminde kullanılacak kuvars kumunun SiO2 oranı mimimum % 96-98, AI₂O₃ ve Fe₂O₃ oranı maximum % 0.2 olmalıdır.
• Gaz beton üretiminde (ytong tipi) kullanılacak kuvars kumu ve kuvarsitin SiO₂ oranının en az % 75.5, yapı kumunda en az % 95, pres tuğla yapımında ise en az %80 olması gerekmektedir.
• Seramik çamurunda kullanılan kuvars kumunun SiO₂ içeriği % 90 -92, AI₂O₃ içeriği % 6-8, Fe₂O₃ içeriği % 0.5, TiO₂ oranı % 0.45 olmalıdır. Frit ve Sır üretiminde kullanılacak kuvars kumunun SiO₂ içeriği minumum % 99.4, AI₂O₃ oranı % 0.01, Fe₂O₃, TiO₂, CaO, MgO ve Na₂O içeriği % 0.03 ve K₂O oranı % 0.06 olmalıdır. Bu amaçla kullanılacak kuvars kumlarının; +0.032 mm boyut grubunda % 8,0 -26.5 ve 0.032 mm boyutunda ise % 73.5 -92,0 oranında malzeme olmalıdır. şeklinde özetlenebilir. Ayrıca BS 2975:1988 standardı cam kumları kaliteleri hakkında bir fikir verebilir.