Aluminyum Oksit :(AL2O3, MA=10194)
Alumina doğada bulunan kaolin,pegmatit,nefelinli siyenit,aplit,feldspat,kaolin,talk,lepidolit,petalit,cevherleri sırda kullanıldığı taktirde, bucevherlerin alumina içermesi nedeniyle sır bileşimine girer.
Ancak sır yapısında feldspat ,nefelinli siyenit ve kaolin dışındaki diyer hammaddeler ,kimyasal yapılarındaki süreksizlik nedeniyle sır yapımında kullanılmamaktadır.Son zamanlarda seramik yapımında kullanılan tekniklerin gelişimi çok daha dar aralıklarda çamlaşabilen sırların yapımını gerektirdiğinden ,AL(OH)3 veya kalsine Alumina (AL2O3) kullanımını ,bu hammadelerin safsızlık içermeleri nedeniyle tercih edilmektedir .Sır beşimine göre değişmekle birlikte Alumina sırda:
-Viskoziteyi Arttırır
-Devitrifikasyona yönelmeyi azaltır
-Genleşme katsayısını düşürür
-Sırın Mukavemetini arttırır
-Asit ve bazlara karşı dayanımını arttırır
-Opasiteyi Arttırır
Aluminyum Oksit;Seramik sektöründe yaygın olarak kullanılmaktadır,sır ve frit reçetesinde istenilen özelliklere göre farkı oranlarda kullanılır .Aluminyum oksit sır recetesind 5-15 arasında ürün özelliğine göre farklılık gösterir.Genellikle öğütülmüş Aluminyum oksit -200 mesh tercih edilir.
kullanıldığı diyer hammaddelerin bileşimine ve pişme sıcaklığına bağlı olmakla birlikte ,sırda;ergime derecesini yükseltir,yüzey matlığı sağlar ve aynı zamanda sırın aşınma direncini geliştirir.Fakat sert bir hammadde olduğu için iyice öğütülmesi gerekmektedir .farklı renklerde üretimi yapılan Aliminyum oksitin seramik te genellikle beya Alumina tercih edilir
Aluminyum oksit;Tetrahedratlar oluşturduğu için sıkı bağlanmalar gösterir.Sıkı bağlanma beraberinde sıkı yapıyı getirir.Sıkı yapı ısıl genleşme katsayısını düşürür ve şoka karşı dayanımı arttırır .
Aluminyum cam ve camsı sisteme sağladığı özellikler;
-Yüksek sıcaklıklardaki eriyik sistemlerde viskoziteyi arttırır.
-Sırın kristallenme davranışını etkiler.Belirli konsantrasyonların üzerindeki Alumina(%4-5) kristallenmeyi yükseltir.
-Aluminyum miktarı formülasyonda fazla olursa yüksek ergime sıcaklığından dolayı sırın olgunlaşma sıcaklığı yükselir ve pişirim maliyeti artar.
-Frit ve Pigment üretimindede Aluminyum oksit yaygın olarak kullanılır.
-Pigment Üretininde Mangan +Alumina = Pembe renk , Krom +Alumina =yeşil renk verir
1. GENEL BİLGİLER
Alüminyum (Al) atom numarası 13, yoğunluğu 2,70 gr/cm3 olan gümüş renkli hafif bir |
metaldir. Yeryüzünde oksijen ve silisyumdan sonra en bol bulunan element olan alüminyumdoğada saf olarak bulunmaz, oksit ve silikat bileşikler halindedir. Alüminyum metali üretimi birincil ve ikincil üretim olmak üzere ikiye ayrılır. Birincil alüminyum üretimi boksit cevherlerinden elde edilir. İkincil alüminyum ise hurda alüminyumun geri dönüşümü yolu ile üretilir. |
Dünya boksit rezervinin % 90’ı alüminyumun eldesinde, geri kalanı kimya, refrakter, aşındırıcı ve çimento sanayinde kullanılır. Alüminyum üretiminde kullanılan boksit cevherigenellikle %30-60 oranında alüminyum içerir ve işletilebilir değerde kabul edilir. Boksit madeni yatakları genellikle yüzeye yakın yerlerde oluştuğundan açık işletme ile işletilir.
Boksit cevherinden saf alüminyum elde edilmesi için çeşitli yöntemler bulunur. Buyöntemler arasında, Carl Bayer tarafından keşfedilen Bayer metodu, dünyada halen en yaygın olarak kullanılan yöntemdir. Cevherden saf alüminyum üretiminin ilk aşamasında; Bayer metodu ile boksit cevherinden alümina (Al2O3), ikinci aşamasında elektroliz yöntemi ile alüminadan saf alüminyum elde edilir. Yaklaşık 4 ton boksitten; 2 ton alümina, 1 ton metal |
alüminyum elde edilebilmektedir. |
Günümüzde hurda metalin yeniden değerlendirilmesi sonucu elde edilen ikincilalüminyuma olan talep, yüksek enerji maliyetleri ve çevreci yaklaşımlara paralel olarak giderekartmaktadır. Birincil alüminyum üretiminde maliyetin yaklaşık %40’ını enerji maliyetioluştururken; ikincil alüminyum üretiminde enerjinin toplam maliyetler içindeki payı %5 düzeyinde olmaktadır.
Boksit cevherinden saf alüminyum elde edilmesi için çeşitli yöntemler bulunur. Buyöntemler arasında, Carl Bayer tarafından keşfedilen Bayer metodu, dünyada halen en yaygın olarak kullanılan yöntemdir. Cevherden saf alüminyum üretiminin ilk aşamasında; Bayer metodu ile boksit cevherinden alümina (Al2O3), ikinci aşamasında elektroliz yöntemi ile alüminadan saf alüminyum elde edilir. Yaklaşık 4 ton boksitten; 2 ton alümina, 1 ton metal |
alüminyum elde edilebilmektedir. |
Günümüzde hurda metalin yeniden değerlendirilmesi sonucu elde edilen ikincilalüminyuma olan talep, yüksek enerji maliyetleri ve çevreci yaklaşımlara paralel olarak giderekartmaktadır. Birincil alüminyum üretiminde maliyetin yaklaşık %40’ını enerji maliyetioluştururken; ikincil alüminyum üretiminde enerjinin toplam maliyetler içindeki payı %5 düzeyinde olmaktadır.
İkincil alüminyumun üretimi geri dönüşüm tesislerinde, hurda alüminyumun dönüşümüile yapılmaktadır. Hurda olarak, alüminyumdan yapılmış her türlü eski ambalaj atıkları (içecek kutuları) ile uç ürün üretiminde çıkan yeni artıklar kullanılır. Alüminyum hurda arzının önemli bir kısmı içecek kutularından sağlanmakta olup, dünya ikincil alüminyum üretiminde içecek kutularının payı %25-55 arası değişmektedir. Bu pay ülkelerin yaşam standartlarına ve nüfuslarına paralel bir artış eğilimi göstermektedir.
Son yıllarda tüm dünyada ikincil alüminyum üretimine olan talep her geçen gün artmaktadır. Çünkü çok daha az enerji kullanımı gerektirmekte ve daha az çevre sorunları yaratmaktadır. Gelişmiş ülkelerde geri dönüşümle Al üretimi daha fazladır. ABD alüminyum ihtiyacının çoğunu geri dönüşümden karşılamakta olup, 2017 yılında geri dönüşümden 3,7 milyon ton Al üretimi yapmış, bunun %43 ünü eski, %57 sini yeni hurdadan elde etmiştir.
Son yıllarda birincil alüminyum üretiminde lider olan Çin, 2000 yılından itibaren artaniç talebini karşılayabilmek için üretimini hızla artırarak, 2017 yılında 32 milyon ton üretim yapmış, 59 milyon ton olan dünya toplam üretiminin %54 ünü gerçekleştirmiştir. Üretimde2017 dünya sıralamasında Çin’in ardından, 3,6 milyon ton ile Rusya ve 3,2 milyon ton ile Kanada ve Hindistan gelir.
Tablo 2. Dünya birincil alüminyum üretim miktarları (ton)
Avrupa ülkelerinde ise gittikçe artan çevre sorunları nedeniyle birincil Al üretimi sonyıllarda giderek azaltılmıştır. Buna karşılık, yarı ürün işleme sanayinde yatırımlar yapılmaktadır. Genel olarak, yarı ürün ihracatçısı olan AB ülkeleri, ihtiyaçları olan birincilalüminyumu daha çok Norveç ve Brezilya’dan temin etmektedirler.
Dünya boksit rezervleri ile alüminyum üreticisi ülkeler karşılaştırıldığında ilginç bir sonuçla karşılaşıldığı görülmektedir. Alüminyum üretiminde önde gelen ülkelerin çoğu boksit rezervi bakımından son sıralarda yer almaktadır. Örneğin boksit rezervi bulunmayan Kanada,tamamı ithal cevhere dayalı olarak, dünyanın birçok ülkesinde birincil alüminyum üreterek,dünya sıralamasında üçüncü sırada yer almaktadır.
Dünyada önde gelen alüminyum üretici şirketler, menşei ülke ve üretim miktarları aşağıdaki tabloda sıralanmıştır.
5.1. Boksit Dışı Kaynaklardan Alüminyum Üretimi
Günümüzde mevcut teknolojik koşullarda alümina üretiminin neredeyse tamamıboksitten, Bayer yöntemi ile karşılanmaya devam etmektedir. Ancak yüksek üretim miktarlarına bağlı olarak Bayer yöntemine uygun kalitedeki boksit rezervlerinin hızla azalması, alümina üretim maliyetlerindeki artışlar, bazı ülkelerin boksit rezervlerinin sınırlı olması ya da hiç olmaması gibi teknik ve ekonomik gerekçelerden dolayı, boksit dışı kaynaklardan alümina üretimi konusu bilimsel araştırmalar ve pilot tesis uygulamaları ile devam etmektedir.
Boksit dışı kaynaklar olarak hemen her coğrafyada sıkça rastlanabilen; kömür şeylleri,alünit, nefelinli siyenit, kyanit, andaluzit, sillimanit, ayrıca termik santral artığı uçucu külleri ve özellikle kil yatakları dikkat çekmektedir. Bunlardan en uygun kaynaklar, doğada bol ve yaygın bulunan, nispeten yüksek alüminyum tenörüne sahip olan, kil mineralleridir (kaolinit, profillit, illit, halloysit). Ancak boksitin alüminyum içeriği %50-60’larda iken, kilminerallerinin alüminyum içeriği yaklaşık %20-30 civarındadır. Dolayısıyla günümüzdeki mevcut teknoloji ile düşük tenörlü cevherlerden alümina üretimi halen ekonomikolmamaktadır.
Boksit kaynakları az olan, hiç olmayan veya Bayer yöntemine uygun nitelikte olmayanülkelerde alümina ve alüminyum üretimi büyük ölçüde ithalatla karşılanmaktadır. Bayer yöntemi sürecinde oluşan “kırmızı çamurun” depolanmasının çevre için oluşturduğu potansiyel tehlikelerde boksit dışı alüminyum kaynağı arayışlarının bir diğer önemli nedenidir.
Uluslararası ticaret merkezinin verilerine göre 2017 yılında; alüminyum ve alüminyum ürünleri bazında toplam 173,5 milyar dolarlık ithalat ve 172,5 milyar dolarlık ihracat yapılmıştır. İthalatçı ülkeler sıralamasında; 23,3 milyar dolar ile ABD lider olurken, onu Almanya, Japonya, Fransa ve Çin takip etmiştir. Türkiye bu listede on altıncı sırada 3,5milyar dolarlık ithalat değerine sahiptir. İhracat lideri ülkeler sıralamasında Çin 22,6 milyar dolarlık ihracat değeri ile ilk sırada yer alırken Almanya, ABD, Kanada ve Rusya onu takipetmiştir. Türkiye 2,5 milyar dolarlık alüminyum ihracatı ile yirminci sırada yer almıştır.
7. TÜRKİYE BOKSİT REZERVİ ve ALÜMİNYUM ÜRETİMİ
MTA tarafından 1940’lı yıllarda başlayan boksit arama çalışmaları sonucunda, ülkemizgörünür+muhtemel+mümkün rezerv toplamı 422 milyon ton, işletilebilir rezervin ise 63 milyon ton olduğu tespit edilmiştir. En büyük boksit rezervi Konya Seydişehir ve Antalya Aksekiyöresinde bulunur. Bu sahalarda toplam (gör+muh+müm) rezerv 36,5 milyon ton, işletilebilir
rezerv 31 milyon ton’dur. Ayrıca, Muğla-Milas, Tufanbeyli-Saimbeyli, Zonguldak-Kokaksu, Isparta-Yalvaç, İslahiye-Payas, Bolkardağı ve Alanya bölgelerinde boksit yatakları mevcuttur.
BÖLGE
Seydişehir-Akseki
Muğla-Milas-Y atağan
Tufanbeyli-Saimbeyli
Zonguldak-Kokaksu
Yalvaç-Şarkikaraağaç
İslahiye-Payas
Bolkardağı-Mersin
Alanya
Alüminyum hammaddesi olan ve üretim yapılan kaynaklarımız Seydişehir-Aksekiyöresindeki yataklardır. Al tenörünün %50 den fazla olduğu tespit edilen bu sahalar 1965yılında işletilmek üzere MTA tarafından Etibank’a devredilmiştir. 9 Mayıs 1967’de EtibankGenel Müdürlüğü ile Tyazprom export (SSCB) arasında imzalanan anlaşma ile Seydişehir’de 60.000 ton/yıl sıvı alüminyum (birincil) kapasiteli Eti Alüminyum Entegre Tesislerikurulmuştur. Tesislerde; ilk alümina 1973’de, ilk birincil alüminyum 1974’de üretilmiş, 1974– 1979 arasında dökümhane ve haddehane üniteleri de işletmeye açılmıştır. Sıvı alüminyum üretim kapasitesi o yıllarda 60.000 ton/yıl olan tesis 1977 yılında % 100 kapasiteye ulaşmış, birsüre sonra ülkedeki büyük enerji sıkıntısı nedeniyle % 50’ye düşürülmüş, 1985 yılından itibaren tekrar tam kapasiteyle üretim yapmaya devam etmiştir. Ancak bu üretim ülkemizde her geçen
gün artan alüminyum talebinin bir kısmını karşılayabilmektedir.
Seydişehir Alüminyum Tesisleri 2005 yılında özelleştirme kapsamında satılmıştır.