PROFİLLİT

Pirofillit ismi 1829 yılında R. Harmen tarafından Yunanca kelimeler olan "pyro" ateş ve "Phyllite" kaya veya taş anlamındaki kelimelerden türetilmiştir. Pirofillit H₂Al₂ (SiO₃)₄ teorik formülünü sahip hidrate olmuş bir Aluminyum Silikattır: Birçok fiziksel özellikleri açısından talka çok benzemekle birlikte ondan daha sert olup yüksek sıcaklıklarda akışkan bir durum almaz. Bu nedenle yüksek kaliteli seramik ve refrakter ürünleri üretiminde önemli bir yer tutar. Kırma indisi 1,57 olan pirofillitin özgül kütlesi 2,8 civarındadır.

Ticari olarak pazarlanan pirofillitin bünyesinde % 10-30 civarında kuvars ve az miktarda serisit bulunur. Ancak serisit aktif bir flux olduğu için, yapıda % 4 den fazla serisit içeren pirofillitler refrakter sanayii için uygun değildir. Porselen v.b seramik ürünleri üretimi için ise bünyede serisit olması sakıncalı değildir.

Mineralojik özellikleri itibari ile, pirofillite MgO yerine Al₂O₃'ün geçtiği bir tür talk denilebilir. Mika gibi, ya da yapraksı kristallere sahip ve monoklinal yapıdadır. Elastik değildir; kırılgandır. Fiziksel Özellikleri: Pirofillit oldukça yumuşak silikat tabakaları şeklinde oluşmuş bir malzemedir. Sertliği, Mohs cetveline göre 5 civarındadır. Özgül kütlesi 2,8 - 2,9 arasındadır. Şeffaftan opağa kadar değişen görünümleri mevcuttur. Pirofillitin talkla beraber gruplandırılmasının en önemli nedeni, aralarındaki fiziksel benzerliklerdir. Kimyasal olarak pirofillitin talkla hiç bir ilgisi yoktur. Pirofillit, kyanit (disten), sillimanit ve andaluzit ile beraber aluminyum silikat sınıfına dahildir. X ışınları difraksiyonuna tutulmuş ince pirofillit tabakaları kesin yansımalar yerine devamlı yayımlanan fenomenler gösterirler; bu kristal yapıda yüksek dereceli düzensizliği gösterir.

Pirofillit genellikle üç şekilde bulunur:

• İnce yapraksı katmanlar halinde,
• Yıldız veya çiçek şeklinde değişen küçük kristaller halinde (masit siperlitik agregalar),
• Işığı yayan iğne şeklinde kristaller halinde.

Pirofillitin Tabiatta Bulunuşu: Bilinen pirofillit yatakları sedimanter, metamorfik ve hidrotermal olaylar sonucu oluşmuştur. Oldukça nadir bir mineraldir.

Refrakter tuğla üretiminde kullanımı: Kil bağlı, kuru pres (500 Ib/in2) üretim, 1690°C civarında servis sıcaklığında kullanılabilen ürünler için hammadde. Kaynak : F. Singer and S. Singer 1974.

Metamorfik şiştler içerisinde düzensiz mercekler halindedir. Belirgin bir şekilde altere olmuş tüflü alanlarda mercekler şeklinde pirofillit yatakları bulunur. Genellikle pirofillit oldukça fazla miktarda serizit minerali ile birlikte bulunmaktadır. Pirofillit genel olarak aluminanın bol bulunduğu asit volkanik kayaçlarda bulunur. Özellikle riyolitler, dasitler ve seyrek olarak da andezitlerdeki feldispatın hidrotermal veya metasomatik değişimi ile oluşmaktadır.

Pirofillitin Yataklanma Şekilleri: Genellikle aşağıdan yukarıya doğru çok silisifiye bir taban, iyi gelişmiş bir mineral zonu, fazla silisifiye ve serizitik bir tavan şeklinde bulunur. Bu şartların bulunduğu yataklarda mineralize zondan tavan ve taban geçişi tedricidir. Pirofillit; apatit, kuvars, topaz, disten, pirit, manyetit ve hematit gibi minerallerle devamlı olarak beraber, serizitle her zaman karışık ve nadiren de serbest olarak bulunur.

Tüketim Alanları

Pirofillitin çeşitli alanlarda refrakter ve seramik ürünlerin imalinde, lastik, boya, kozmetik, sabun v.b ürünlerde dolgu maddesi olarak kullanıldığı gibi DDT ve benzeri insektisitler için bir dağılım ve dolgu elemanı olarak kullanılmaktadır. Japonya'da ise pirofillit cam elyaf sanayiinde çok önemli tüketime sahiptir.

Seramik Ürünleri: Elektrik izolatörlerinde oldukça fazla kullanılmaktadır. Böylece elde edilen ürünler mekanik ve fiziksel özellikler açısından normal porselen ile benzer özellikler göstermekle beraber sıfıra yakın porozite ve yüksek "puncture" değerlerinin önemli olduğu durumlarda uygun olmaktadır. Pirofillit ve talk karışımı A.B.D. fayans ve yarı vitröz sofra takımları imalinde kullanılmaktadır. Pirofillit karışımıyla yapılan sofra eşyaları yüksek mekanik dayanıklılık ile beraber mamul madde yüzeyinde zamanla meydana gelebilecek kılcal çatlakları tamamen ortadan kaldırmaktadır. Öte yandan fayans yapımında feldispat yerine pirofillit kullanımı ile termal şok, ateşte pişirme, küçültme ile oluşabilecek kılcal çatlaklar ortadan kalkar ve kolay pişirim imkanı sağlanır.

Refrakter Ürünleri : Pirofillit ısıtıldığında 400-700°C arasında kristal yapıda değişiklik olmadan bağlı suyunu kaybeder. 800°C civarında mineral Al₂SiO₁₀ yapısına dönüşü ve 1000°C'a kadar kararlı kalır. Bu sıcaklıktan sonra mullit dönüşümleri başlar ve bünyedeki serbest kuvars da kristabolite dönüşür. Bu yapısı pirofillite 1200-1300°C civarında genleşme özelliği verir. Pirofillit kalsinasyona gerek duymaksızın refrakter hammadde olarak kullanılabilir. Bu nedenle çekicidir. Mullitleşme reaksiyonları 1400-1450°C civarında da sürdüğü için çelik potalardaki genleşme özelliği tuğla derzlerini kapadığı için eşdeğeri (Şamot v.b) hammaddelere oranla daha iyi performans verir. Ancak Demir-Çelik sanayiinde potalarda şu anda kısıtlı kullanım imkanı vardır. İkincil Metalurji proseslerinde, pota ocağı bulunan demir-çelik potalarında kesinlikle yetersizdir. Pirofillit'in genel hizmet malzemesi olarak üretilen seramik ve refrakter ürünlerin imalinde kullanılmasının önemli avantajları şunlardır;

• Düşük sıcaklıkta pişirme olanağı,
• Düşük rutubetle hazırlanabilen çatlama riski az olan karışımları yapabilme olanağı,
• Çekme, büzülme v.b özellikleri kontrol olanağı,
• Pirofillitin yüksek ısı iletim özelliği ve düşük ısıl genleşme katsayısı, termal şok direnci arttırması,
• Vitröz malzemelerin mukavemetini arttırması.

İnsektisitler : İnce öğütülmüş (-230 mesh) pirofillit DDT gibi insektisitler veya rotenone gibi fungusidler için taşıyıcı olarak özellikle A.B.D.'de geniş olarak kullanılmaktadır. Akıcılığı çok iyi olduğundan ve insektisitlerin fonksiyonel maddesi ile bir etkileşmeye girmediğinden bu alanda kullanılan en ideal malzemelerden biridir.

Beyaz Çimento Üretimi: Pirofillit beyaz çimento üretiminde de tercih edilen hammaddelerden biridir. Bu tür kullanımda pirofillitin fiziksel ve kimyasal özellikleri itibari ile en düşük niteliklisinin bile yeterli olması fiyat avantajı getirmektedir.

Dolgu Malzemesi Olarak Diğer Kullanım Alanları: Kaliteli kağıt imalinde yüzey düzgünleştirme amacı ile kullanılmaktadır. Krem, deterjan, sert ve yumuşak lastik, temizlik malzemelerinde, tekstil ve kord finisajında, melamin, fenol formaldehit ve üre-formaldehit reçine bağlayıcı kalıp tozlarında, boya sanayiinde önemli oranlarda kullanılmaktadır.