Metalik Madenler

BOKSİT

Sertliği 1-3, yoğunluğu 2,5-3,5 gr/cm3 arasında değişen, alüminyum oksit ve hidroksitlerin bir karışımı olan boksit, alüminyum metali üretiminde kulanılan başlıca cevher olması bakımından dünya ticaretinde önemli bir yer almaktadır.

Boksit cevheri üretim hedefleri, alümina ve sıvı alüminyum üretim hedeflerine bağlıdır. Alüminyum endüstrisinde karlılık genel olarak nihai ürünlerde kendini göstermektedir. Bu vesilelerle hammadde durumundaki boksitte, karlılık çok düşük düzeyde kalmaktadır. Bu durum karşısında ülkemizin boksit ihracı ile ilgili herhangi bir gayreti ve iddiası olmayacaktır. Aynı durum, birincil öncelikli boksit yataklarımızın limanlardan uzakta olması sebebiyle diğer üreticilerle rekabet edememesinin bir sonucu olarak da ortaya çıkmaktadır.

Boksit sertliği 1-3, yoğunluğu 2,5-3,5 gr/cm3 arasında değişen alüminyum oksit ve hidroksitlerin bir karışımıdır. Dünyadaki metal alüminyum üretiminin % 90'ı bu cevherden temin edilmektedir. Bu bakımdan boksit cevheri dünya ticaretinde önemli bir yer tutmaktadır. Boksit, diyasporit (Al2O3.H2O), böhmit [AlO(OH)], gibsit (hidrarjilit) [Al(OH)3] minerallerinin bir karışımı olup genel olarak silis, demir oksitler ve TiO2 içermektedir.

Rengi, içerdiği demir miktarına bağlı olarak sarı, kahverengi ve kırmızı olabileceği gibi kirli-beyazdan, griye kadar değişmektedir. Boksitler aşağıda açıklandığı üzere üç grupta sınıflandırılır.

Minerolojik Yapılarına Göre Boksitler

Gibsitik Boksitler (Trihidratik): Püskürük kayaçlardaki feldispat ve korundun düşük sıcaklıklarda dekompozisyonu ile oluşur.
Böhmitik Boksitler (Monohidratik): Gibsitin dehidratasyonu sırasında bir ara ürün olarak ortaya çıkmışlardır.
Diyasporitik Boksitler (Monohidratik): Yüksek sıcaklıklarda teşekkül ettikleri ileri sürülmektedir.

Oluşum Tarzlarına Göre Boksitler

Silikat Boksitler: Alüminyumca zengin silikat kayaçlarının aşınması ve yıkanması sonucu oluşurlar. Bunun için yağışlı ve ılık, tropikal iklimler, geçirgenliği ve tektonik stabilitesi olan kayaçlar en uygun ortamlardır. Diğer elemanların yüzey akıntılarıyla yıkanması alüminyumca zenginleşmeyi sağlar.
Karstik Boksitler: Kireçtaşı ve dolomitlerin karstik boşluklarında oluşurlar. Alüminyumu başka ortamlarda çözmüş olan asidik karakterli yüzey suları, kireçtaşları içinde nötrleşerek alüminyumca zenginleşmesine neden olurlar.

C- Endüstriyel Olarak Sınıflandırmalar

Bu sınıflandırma, kullanım amaçlarına göre dört şekilde yapılmaktadır.

Al₂O₃/SiO₂ oranı ve Fe₂O₃ tenörüne göre:

Al₂O₃/SiO₂ > 20   Yüksek alüminalı cevher
"       "      = 10-20          Alüminalı cevher
"       "      = 4-10 Silisli cevher
"       "      < 4      Yüksek silisli cevher
% Fe₂O₃        >25     Çok demirli cevher
"               = 10-25Demirli cevher
"               <10     Az demirli cevher
Al₂O₃/SiO₂ (Modül) oranına göre sınıflandırma:

Modül Değerlerine Göre Boksit Sınıfları

Karakteristik Bileşenler (%)	Endüstriyel Boksit			Alüminyum Hammadde Boksit			Alüminyumlu Kil
Al₂O₃ en çok en az	- 46	- 46	- 40	- 40	- 35	- 26	26 -
SiO₂ en çok	1.6	6.5	10	15.4	30.7	30.6	30.6
Fe₂O₃ en çok	26	26	26	26	-	-	-
TiO₂ en çok	5	5	5	5	-	-	-
MODÜL (Al₂O₃/SiO₂)	10	7	4	2.6	1.14	0.85	-
CaO en çok	0.5	0.5	0.5	0.5	-	-	-
MgO en çok	0.2	0.2	0.2	0.2	-	-	-
P₂O₅ en çok	0.2	0.2	0.2	0.2	-	-	-
SO₃ en çok	1.5	1.5	1.5	1.5	-	-	-
C en çok	0.1	0.1	0.1	0.1	-	-	-
S en çok	0.6	0.6	0.6	0.6	-	-	-

Kaynak: DPT, 1991.
Bev Değerlerine göre sınıflandırma:Özellikle Macaristan'da geliştirilmiş olan sınıflandırmaya göre Al₂O₃ ile SiO₂ yüzdesi farkı kullanılmakta olup, ortaya çıkan gruplar Tablo 2'de gösterilmektedir.
Tablo 2. BEV Değerlerine Göre Boksit Sınıfları

Karakteristik Bileşenler (%)			Endüst. Boksit Sınıfı Bev: 30 Bev:10-30			Alüminyumlu Hammad. Boksit (Bev:10)	Alüminyumlu Kil
Al₂O₃	en çok en az			- 40		- 26	- 20-25
SiO₂	en çok				15	30.6	-
Fe₂O₃	en çok				26	-	-
TiO₂	en az				-	-	-
Bev (Al₂O₃-SiO₂)			30 - 10			10	-
CaO		en çok	0.8			0.8	-
MgO		en çok	0.5			0.5	-
P₂O₅		en çok	0.8			0.8	-
S		en çok	0.6			0.6	-
SO₃		en çok	1.5			1.5	-
C		en çok	0.1			0.1	-

Kaynak: DPT, 1991.
Kullanım alanlarına göre sınıflandırma:Bu tip sınıflandırmanın temel prensipleri Tablo 3'de verilmiştir.
Tablo 3. Kullanım Alanlarına Göre Spesifikasyonlar

İçerik	Metalurjik	Kimyasal	Çimento	Refrakter	Aşındırıcı
Al₂O₃	50-55	Min.55	45-55	84,5	80-88
SiO₂	0.15	5-18	Max.6	7,5	4-8
Fe₂O₃	5-30	Max.2	20-30	2,5	2-5
TiO₂	0-6	3	3	4	2-5

Kaynak: Cawley, F.X. ve Baumgardner, L.H., 1985

Boksit üretimi genel olarak açık ve yeraltı madencilik yöntemleri kullanılarak yapılmakta olup, üretimin % 90'ı açık işletmelerde gerçekleştirilmektedir. Söz konusu açık işletmelerde dragline, scraper, ekskavatör ve kamyon bileşimi olan kazı ve nakliye araçları kullanılmaktadır. Yıllık üretim kapasiteleri birkaç bin tonla, birkaç milyon ton arasındadır. Bazı maden işletmelerinde üretim 10 milyon tona kadar çıkmaktadır. Bu üretimlerin %85’i alüminyum üretmek amacıyla alümina üretimine, diğer kısım refrakter sanayisine ve diğer tüketim birimlerine aktarılmaktadır.

Tüketim Alanları

Boksit, kimyasal bileşimine bağlı olarak endüstride değişik alanlarda kullanılmaktadır. Bu alanlar aşağıda verildiği gibidir:
Boksit'in % 85-90'ı, metalurji sanayinde alümina ve alüminyum üretiminde tüketilmektedir. Bu amaçla kullanılan boksit en az % 50 Al₂O₃ ve en fazla % 15 SiO₂ içermelidir. Boksitten, metalik alüminyumun yanında bazen galyum ve vanadyum gibi yan ürünler de elde edilmektedir. Bunlardan galyum bugün ABD Arkansas eyaletinde ve Macaristan'da, vanadyum ise Fransa’da yan ürün olarak kazanılmaktadır

Refrakter sanayiinde boksitin kullanım alanları aşağıdaki gibidir:
Sentetik mullit,
Yüksek alüminalı ateş tuğlası,
Döküm maddeleri,
Monolit; çimento, demir-çelik ve tuğla sanayisinde
(çimento sanayisinde fırın tuğlası boşluklarını doldurması için)

Kimya sanayisinde boksitin kullanımı:
Su temizlemesinde kullanılan alüminyum sülfat,
Sodyum alüminat,
Ham petrol tasfiyesinde kullanılan Al-Klorür, Alüminyum hidrat.

Boksitten yapılan aşındırıcılar:
Zımpara kağıdı ve tozları,
Bileme (keskinleştirme) için zımpara taşı,
Zımpara taşı silindirleri.

Diğer tüketim alanları:
Ham şekerin renginin giderilmesinde,
Ham şekerin temizlemesinde yağların filtrasyonunda,
Çimento yapımında,
Ferrokrom tesislerinde,
Yüksek fırınlarda