ݺߣ

ݺߣShare a Scribd company logo

Kuvars

•Download as PPTX, PDF•
•
L
Levent Nacar

Kuvars

1 of 64
Downloaded 56 times
Endüstriyel Hammaddeler ve Zenginleştirme Yöntemleri Dersi HAZIRLAYANLAR 1411004003-Levent NACAR 1411004009-Tahir AYAZ KUVARS
Kuvars jenetik olarak: Magmatik, Metamorfik, Sedimanter kökenlidir. Doğada fay ve çatlaklarda filon halinde bulunur. Ayrıca cevher yataklarında gang minerali olarak rastlanır. Kuvarsın formülü SiO2 olup, saf halde % 46.5 Si ve % 53.3 O2 içerir. Mohs skalasında sertliği 7, Özgül ağırlığı 2.65 gr / cm³, Ergime sıcaklığı 1785 °C Yer kabuğunda oldukça sık görülen minerallerden biridir. Tanım ve Sınıflandırma
Doğal kuvars içerisinde katı eriyik halinde bulunan başlıca elementler; Li,Na, AI, Ti ve Mg’dur. Genel olarak renksiz, ancak çok farklı renklerde de görülebilmektedir. Renkli oluşumlar gaz, sıvı ve katı kapanımlarla oluşmuştur. Bu kapanımlar, CO2, H2O,hidrokarbon, NaCl, CaCO3, rutil gibi bazı minerallerdir. Kuvars minerali erimemekle beraber, sadece hidroflorik asitte çözünür. Piezoelektrik ve piroelektrik özellikler gösterir. Kuvars Çeşitleri İri kristalli (süt kuvars, ametist, mavi kuvars, pembe kuvars v.s.) Kriptokristalen kuvars (kalsedon, agat, oniks, akik, çökmetaşı, sard tripoli v.s.) olmak üzere iki ayrı gruba ayrılır.
Dünya’da yaygın olarak bulunan kuvars, 3 farklı yapıda bulunmaktadır. Bunlar; 1. Kuvars kumu 2. Kuvarsit 3. Kuvars minerali Kuvars kumu: Kuvarsça zengin magmatik, metamorfik kayaçların ayrışması sonucu oluşan 2 mm’ den küçük kuvars tanecikleridir. Kuvarsit: %75’ten fazla SiO2 içeren doğal maddelerdir. Endüstriyel hammadde niteliği taşıması için minimum %90 SiO2 içermelidir. Kuvars minerali: SiO2 bileşiminde olup kristal yapısında gaz ve sıvı kapanımlar, safsızlıklar içerebilir. Yüksek saflıkta kristal kuvars endüstriyel acıdan büyük öneme sahiptir.
KULLANIM ALANLARI Kuvars: Düzgün ve temiz kristalli kuvars, optik ve elektronik sanayinde frekans kontrol osilatörlerinde ve frekans filtrelerinde ve süs taşı olarak kullanılır. Ayrıca, süt kuvars ve camsı kuvars, öğütme ve cevher hazırlama işlemlerini takiben cam, deterjan, boya seramik, metalurji sanayileriyle aşındırıcı ve dolgu maddesi olarak kullanılır. Kuvars Kumu: Cam, çimento, deterjan, seramik, boya, metalurji en önemli kullanım alanlarını oluşturur. Kuvars, kuvarsit ve kuvars kumunun sektörel bazda kullanımlarına ait bir değerlendirme bir sonraki slaytta özetlenmektedir [1,3,4] Kuvarsit: Kuvars, kuvars kumu ve kuvarslı gre’nin kullanıldığı tüm alanlarda kullanılır. Ayrıca gazbeton yapı elemanları (Ytong), silika tuğla ve ferrosilisyum üretiminde hammadde olarak, ferrokrom’un ara ürünü olan silika ferrokrom üretiminde ve demir çelik yüksek fırınlarında asit-baz dengesinin sağlanmasında kullanılır.
Kuvars, kuvarsit ve kuvars kumunun sektörel bazda kullanımları ( İpekoğlu, B., 1999. ) Döküm Döküm sanayinde kalıp kumu; kuvars kumu, bentonit ve sudan oluşur. Refrakter Silika, tuğla yapımında ana hammaddedir. %25 oranında kuvars kumu da kuvarsit yerine kullanılabilmektedir. Metalurji Cüruf yapıcı olarak, parça halinde ve %90 SiO2 saflıkta olmalıdır. İnşaat Gaz beton yapı elemanları, yapı kumu ve pres tuğla yapımında. Elektronik Dielektrik ve piezoelektrik özellikleriyle çeşitli devrelerde frekans geçişi ve frekans kontrolü gibi işlevler için kullanılır. Seramik Örneğin; fayans imalinde kullanılan temel hammaddelerin %25’i plastik kil, %22-25’i kaolin, %35–38 kuvars kumu, %11 de beyazlatıcılar ve diğerleridir. Kuvars kumu pişirme esnasında oluşabilecek bozulma ve kırılmaları önlemekte ve malzemeyi beyazlatmaktadır. Cam Şişe ve düz cam imalinde kuvars kumu ve kuvarsit kullanılırken kristal cam imalinde kaliteli kristal kuvars kullanılır. Silikon ve Ferrosilikon Uygun hammadde; %85–90 SiO2 içermeli, 0,15 mm tane boyutunda ve yüzey alanı 20 m2/g olmalıdır.
KULLANIM ALANI BOYUT Cam Üretimi -0,5 +0,106mm Gaz-Beton Üretiminde, Seramik Çamuru, Sır üretimi +0,032mm Şişe Cam Üretimi -0,5 +0,074mm Züccaciye Sanayi -0,5 +0,074mm Seramik Sanayi -1cm veya flote edilmiş kuvars kumu
Kullanım Alanı Bileşimleri Kullanım Alanı Bileşimleri Cam üretimi SiO2 : %99 min Al2O3 : %0,2 maks Fe2O3 : %0,01-0,1 Silika Tuğla Üretimi SiO2 : %95-99 Al2O3 : %0,1-2,8 Fe2O3 : %0,3-1,3 Seramik Eşya yapımı SiO2 : %90-99,4 Al2O3 : %0,1-8,0 Fe2O3 : %0,03-0,5 Gaz Beton Yapımı SiO2 : %75,5 min Yapı kumunda, SiO2 : %95 min Pres Tuğlada SiO2 : %80 min Silikon ve Ferrosilikon Üretimi SiO2 : %96-98 min Al2O3 : %0,2 maks Fe2O3 : %0,2 maks Döküm Sanayi SiO2 : %97-99 Al2O3 : %0,05-1,2 Fe2O3 : %0,18-1,4 Cürüf Yapıcı SiO2 : %90 min Al2O3 : %1,5 maks Fe2O3 : %1,5 maks Elektronik Sanayi SiO2 : %99,99 Kullanım Alanına Bağlı Olarak Kuvarsta İstenilen Özellikler (KAYNAK: DPT 8. 5 YILLIK KALKINMA PLANI)
DÜNYADA KUVARS • Dünyada en büyük kuvars rezervleri Brezilya’da bulunmaktadır. • Ayrıca, Brezilya, A.B.D, Namibya, Angola, Madagaskar, Çin, Hindistan gibi ülkelerde elektronik sanayide kullanılan ultra-saf kuvars üretilmektir.
Kuzey Amerika’ da; A.B.D, Kanada, Güney Amerika’ da; Arjantin, Brezilya, Paraguay, Asya’ da; Filipinler, Hindistan, Malezya, Afrika’ da; Mısır, Madagaskar, Güney Afrika Cumhuriyeti, ve Avusturya‘ da bulunmaktadır.
Amerikan Firmaları 1. Unimin, 2. US Silica, 3. Fairmount Minerals, 4. O glebay Norton Industrial Sands, 5. Badger Mining, 6. Nugent Sand, 7. Simplot Industries, 8. Owens-İllinois, 9. Construction 10. Aggregates, 11. W.R. Bonsal. Avrupa Birliği Firmaları 1. SCR - Sibelco (Belçika), 2. Quarzwerke GmbH (Almanya), 3. Hepworth Minerals ve Chemicals Ltd. (İngiltere) 4. Saint - Gobain (Fransa), 5. Samin (Fransa), 6. Sifraco (Fransa). (DPT 8. 5 YILLIK KALKINMA PLANI)
ÜLKEMİZDE KUVARS Kuvars, Türkiye’de genellikle fay zonlarında, çatlaklarda, filonlarda ve cevher yataklarında gang minerali olarak bulunur. Türkiye kuvars rezervlerinin tespitine yönelik araştırma ve etüd çalışmaları yetersizdir. Cam, seramik, deterjan, dolgu malzemesi, filtre sanayinin önemli bir girdisidir. Ülkemizdeki kuvarsit rezervleri 6.3 milyar ton, kuvars kumu potansiyeli ise 65 milyon ton civarındadır. Türkiye kuvars, kuvarsit ve kuvars kumları rezervlerinin bölgelere göre dağılımı Çizelge 5’te verilmiştir.
Bölgeler Rezerv Miktarı X 1000 ton Kuvarsit Rezervleri Antalya(Gazipaşa, Kalekaldıran, Melen) 3.750 (Muh.) Zonguldak (Alaplı, Şapçaköy) 755.000 (Gör + Muh.) Kastamonu(Daday) 301.000 (Müm) İstanbul (Beykoz) 60 (Mümkün) Adana (Feke, Saimbeyli, Horzum) 1.220.000 (Gör + Muh) Yozgat (Çomakdağı) 4.016.925 (Gör + Muh) Denizli (Şirinköy) 72.500 (Gör + Muh) TOPLAM 6.369.235 (Gör+Muh+ Müm.) Kuvars Kumu Rezervleri İstanbul (Çatalca, İhsaniye) 3.000 (Gör + Muh.) İstanbul(Çatalca, Yalıköy) 12.000 (Gör + Muh.) Tekirdağ(Saray, Safaalan) 1.500 (Gör + Muh.) Sinop-Sarıkum 35.000 (Muh.) Diğer 13.000 (Muh.) TOPLAM 64.500 (Gör + Muh.) Kuvars Rezervler Aydın-Çine(Topçam,Madranbaba,Çamköy,Yeniköy) 1.276 (Gör + Muh.) Aydın-Söke (Karakaya, Beylikyurt) 10.900 (Muh) TOPLAM 12.176 (Gör + Muh.) Çizelge 5. Türkiye’de ki Kuvarsit, Kuvars ve Kuvars Kumu Rezervlerinin Bölgelere Göre Dağıtımı [5,6,7]
Kaynak: www.mta.gov.tr
Kuvars Üretiminde Faaliyet Gösteren Firmalar 1. Özmaden 2. Esan 3. Akmaden 4. Kaltun 5. Toprak 6. Söğüt 7. Aydınlar 8. Polat 9. Erbilgin Madencilik şirketleridir. Yurtdışından öğütülmüş kuvars talebinde artış beklendiğinden kuvars öğütme tesisi kurmayı planlayan firmaların sayısı artmaktadır.
KUVARS KUMU ÜRETİMİ, SATIŞI VE SATIŞ FİYATLARI İHRACATI
KUVARS KUMU OCAK BAŞI SATIŞ TUTARI (TL/Ton)
KUVARSİT OCAK BAŞI SATIŞ TUTARI (TL/Ton)
KUVARS OCAK BAŞI SATIŞ TUTARI (TL/Ton)
KAYNAK:8. 5 YILLIK KALKINMA PLANI (DPT) YILLAR 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 ÜRETİM (bin ton) 506 763 739 1515 900 1107 1225 SATIŞ (bin ton) 740 703 699 1455 … … … SATIŞ FİYATI (TL/ton 50,209 69,041 219,546 410,000 443,000 … …
2013 yılında kuvars kuvarsit ihracatımız, bir önceki yıla göre miktarda %17,92 değerde de %24,29 oranında artışla, 400 bin ton karşılığı 52,8 milyon dolar olarak gerçekleşmiştir. İsrail 17,6 milyon dolar (%12,1 artış), İspanya 9,7 milyon dolar (%56,08 artış), A.B.D. 8,7 milyon dolar (%55,59 artış) kuvars kuvarsit ihracatımızın yapıldığı önde gelen ülkeler olmuştur. (KAYNAK: İMMİB)
Türkiye Kuvars İhracat Projeksiyonu (1000 ton)(DPT,2007) Ürün 2009 2010 2011 2012 2013 Kuvars 95,0 100,0 105,0 110,0 125,0
Kuvars Zenginleştirme İşlemlerinin Önemi Kuvars kullanım alanları gün geçtikçe genişlemektedir. Ve bu genişlemeye bağlı olarak da, kullanım alanlarına göre istenilen safsızlık oranları değişmektedir. Örneğin; Cam endüstrisinin ana maddesi olan kuvars kumunun, tane büyüklüğü 0,1-0,5 mm ve Fe2O3 içeriği %0,05 in altında olması, optik camda %0,02 Fe2O3 den az olması teknolojisinin gereğidir.
DÖKÜMDE KULLANILAN KUVARS TANE BOYUTU -0,7mm+0,1 mm SİNTERLENME SICAKLIĞI 1500 C SİO2 ORANI %95-%96 min Fe2O3, CaO, ALKALİ %0,6
Kuvars cevherine uygulanan hazırlama ve zenginleştirme işlemleri, Ekonomik nedenlerden dolayı ise iki şekilde ele alınır;  Birincisi, kuvars cevheri üretildiği şekliyle ekonomik değere sahiptir. Cevher hazırlama ile kuvars cevherinin ekonomik değeri arttırılır. İkincisi, kuvars cevheri üretildiği haliyle ekonomik değildir. Cevher hazırlama ile ekonomik değer kazanır.
Türkiye ‘de seramik ve cam sanayilerinin hızla gelişmesine ve dünyada önemli yerlere gelmesine karşın bu sektörlerin kullandığı hammaddelerin işlenmesinde maalesef aynı gelişme elde edilememiştir. Ancak son bir kaç yıldır cam ve seramik sektörlerinin kaliteli hammadde talebi giderek artmakta ve bu da hammaddelerin prosesten geçirilmesini zorunlu kılmaktadır.
Cam ve seramik hammaddelerinin prosesten geçirilmesinde günümüzdeki en önemli sorun sermaye sorunudur. Dolayısıyla sadece öz kaynaklara dayalı bu türden yatırımları da arkalarında bu hammaddeleri kullanan fabrikalar olan büyük gruplar yapabilmekte diğer madenciler de öz kaynak yetersizliği nedeniyle kaliteli hammadde üretememektedir.
Üretimin Çevreye ve İşçiye Etkisi Yerleşim yerlerine uzak kurulan tesislerin, çevreyi rahatsız edici etkisi yoktur. Fakat öğütme yapan tesislerde tozu tutmak için toz fitresi kullanılmaktadır.
ÜRETİM Kuvars genel olarak açık işletme yöntemiyle üretilmektedir. Üretimde dozer, loder, ekskavatör, kamyon ve konveyörler kullanılır. Patlayıcı madde kullanılarak patlatıldıktan sonra triyaja tabi tutulur
Cevher Hazırlama ve Zenginleştirme  Patlatma yöntemi ile üretilen kuvars cevheri ince boyut olarak çıkarılır(5-40mm) ve ilk olarak triaja gönderilir.  Triajdan ürün ve atık olarak ayrılır ve alınan cevher, içeriğindeki safsızlık oranlarına bakılarak, cevher hazırlama veya cevher hazırlama zenginleştirme işlemlerine tabi tutulur.
Genel Akım Şeması
 Cevher hazırlama işlemleri sonucu, kuvars içeriğinde bulunan safsızlıklar, fiziksel işlemler veya yıkama işlemleri sonucu uzaklaştırılabilir.  Bu uzaklaştırma sonucu elde edilen ürünün safsızlık içeriği, uygun alanlarda kullanılabilir.  Kullanım alanına göre yüksek oranda safsızlık özelliği arayan sektörler için, kuvars cevheri, cevher zenginleştirme işlemlerine tabi tutulur.
 Kuvars cevheri kullanım alanı artışı ve bu alanlarda istenilen kuvars özelliklerinden dolayı, farklı zenginleştirme yöntemleri üzerinde çalışmalar yapılmıştır.  Bu yöntemler, Fiziksel yöntemler ve Hidrometalurjik yöntemler olmak üzere iki gruba ayrılır.
Fiziksel Yöntemler  Zenginleştirme için en ekonomik yöntemler fiziksel zenginleştirme yöntemleridir.  Fiziksel zenginleştirme aşamalarında, fiziksel olarak bağlanmış veya suda çözünebilen safsızlıkları ayırt edilir.
 Fiziksel zenginleştirme yöntemleri, işlem yapılacak cevherin içeriğindeki istenmeyen safsızlık oranlarına bağlı olarak farklı yöntemlere ayrılmıştır.  Fakat bu farklı yöntemlerinde, verimlerinin düşük olduğu tespit edilmiştir. Bu yöntemler;
1. Mekanik Aşındırma  Yüzeyleri kil ve demir oksitle kaplanmış kuvars taneleri, çelik bir tank içinde birbirlerine ters yönde dönen pervaneli karıştırıcılar yardımıyla temizlenebilir.  Bu yöntemde taneler arası sürtünme ve tane yüzeylerinin aşınmasının sağlanabilmesi için pulp oranının yaklaşık % 70-80 arasında olması gerekir (DPT, 2001).
2. Flotasyon  Flotasyon, minerallerin fizikokimyasal özelliklerinden faydalanarak yapılan bir çeşit zenginleştirme yöntemidir.  Özellikle ince tanelere uygulanabilmesi(min. 10 mikron) ve büyük miktarlarda üretime olanak tanıması açısından, zenginleştirme yöntemleri arasında birinci sırayı almaktadır.
 Kuvars kumlarının zenginleştirilmesinde flotasyon önemli bir yer tutmaktadır.  Çünkü kuvars kumlarında yaygın olarak bulunan demir oksit, kil ve ağır mineralleri (zirkon, turmalin vb) yıkama ve gravimetrik yollarla temizlemek çoğunlukla mümkün olmamaktadır.  Kuvars tanelerinin zenginleştirilmesinde uygulanan flotasyon yöntemi genellikle ters flotasyondur.  Bu yöntem, kuvars tanelerinin bastırılıp diğer minerallerin yüzdürülmesi esasına dayanır.
 Kuvars kumu içindeki safsızlıkları yüzdürmek için çeşitli toplayıcılar kullanılmaktadır.  Yağ asitleri ve türevleri, sülfonatlar ve aminler flotasyon reaktifi olarak kullanılarak, kuvars cevherinde yaygın olarak bulunan demir oksit, kil ve ağır mineraller cevherden uzaklaştırılabilmektedir (DPT, 2001).
3. Gravimetrik Ayırma  Flotasyon yöntemiyle zenginleştirme başlamadan önce, en yaygın olarak kullanılan yöntem sallantılı masalardı.  Ancak gerek kapasite düşüklüğü, gerek kapladığı alan ve gerekse ayırma hassaslığının düşüklüğü nedeniyle, masaların kullanımı oldukça azaltılmıştır. Ayrıca sallantılı masalar belirli bir tane boyu fraksiyonu için etkin ayrım yaparlar (DPT, 2001).
Tane boyutunun -48+150 mesh arasında ve ağır mineral ile hafif mineralin yoğunluk ayırım oranınında en az 1,75 gr/cmᶟ olması gerekmektedir. 150 mesh tane boyutunun altındakileri zenginleştirmek için şlam masaları kullanılabilmekte ise de, verim açısından pek tatmin edici olmamaktadır.
4. Manyetik Ayırma  Manyetik ayırma yöntemi, manyetik içeriği sahip safsızlıkların uzaklaştırılmasında kullanılır.  Kuvars kumunda sıkça rastlanan ve renk vericiler olarak adlandırılan demir içerikli mineralleri, sahip oldukları manyetik alınganlıklarından faydalanarak ayırmak mümkündür.  Bunun için, yüksek alan şiddetli ( ortalama 18000 gaus), boyutuna göre yaş veya kuru manyetik ayırıcılar kullanılmaktadır.
Hidrometalurjik Yöntemler  Hidrometalurjik yöntemler, fiziksel yöntemlerin etkin olmadığı durumlarda ve/veya yüksek saflıkta kuvars üretmek için liç gibi çeşitli asit çözeltilerinin kullanıldığı kimyasal yöntemlerdir (Loritsch ve James, 1991).  Fiziksel proseslerde yeterli verim elde edilemediği için, kimyasal ve biyolojik yöntemler ile kuvars bünyesindeki demir uzaklaştırılmaya çalışılmaktadır.
 Kuvars içeriğinde bulunan demir, organik veya inorganik asitler ile, uygun sıcaklık ve derişim ile beraber optimum zamanda liç işlemlerine tabi tutularak içeriğinde bulunan demir minerallerinin uzaklaştırılması ve istenilen safsızlık ve beyazlık değerlerine ulaşılması istenmektedir.  Bu aşamada, bir çok asit tek başına veya farklı asitlerle birlikte değişen parametrelerde denenmiştir.  Bu denemeler, 2007 yılında yapılan bir çalışmada toparlanmış ve tablo olarak aktarılmıştır.
Bu işlemlerde genellikle aşağıda ki asitler çözücü ortam olarak kullanılır. •Sülfürik asit •Nitrik asit •Hidroklorik asit •Organik ve inorganik asitler
Kimyasal Zenginleştirme Liç Yöntemleri Sülfürik Asitle Liç • En yaygın yöntemlerden birisi olup kuvars kumu bir miktar sülfürik asit ilave edildikten sonra 100°C civarına kadar ısıtılarak kuvars kumundaki demir içeriği, Fe2(S04)3 'a dönüştürülür. Daha sonra yıkama ile Fe2(S04)3 ortamdan uzaklaştırılır.
Okzalik Asitle Liç  1935'de F.W.Adam's tarafından geliştirilen yöntemde, kuvars kumları sodyum hidrojen okzalat solüsyonu, ferrik sülfat içeren pulp 350C‘ ye kadar beş dakika süreyle ısıtıldıktan sonra yıkamaya tabi tutulur. Yıkama ile reaksiyon ürünleri ortamdan temizlenir. Ancak bu yöntem, bünyesinde kalker içeren kuvars kumları için uygun değildir. Çünkü okzalat tüketimini, kalsiyum okzalat oluşumu nedeniyle çok arttırır.
Hidroflorik Asitle Liç  Bu yöntemle % 1 titan klorid ve % 1 hidroflorik asit ile 15 dakika karıştırılan kuvars kumundaki demir oksit içeriği, önemli ölçüde temizlenerek optik cam yapımına uygun özellikte bir konsantre haline dönüştürülür. Bu yöntemle % 0,21 Fe203 içeren kuvars kumundan işlem sonunda % 0,0054 Fe203 içeren konsantre elde edilmiştir.
Cevher Fe2O3 Liç reaktifi Deneysel koşullar Fe2O3 (kalan) Demir uzaklaştırma verimi Kaynak Kuvars kumu 420 ppm H2SO4 Asit konsantrasyonu, sıcaklık, pH, zaman 84 ppm %80 Banza vd., 2006 Silika kumu 77 g/t Oksalik asit Asit konsantrasyonu, sıcaklık, zaman <10 g/t %98 -100 Vegliò vd., 1999 Kuvars %0,03 H2SO4, Oksalik asit Asit konsantrasyonu, sıcaklık, zaman %35-45 Vegliò vd., 1998 Silika kumu %0,029 Oksalik asit Asit konsantrasyonu, sıcaklık, pH, Fe+2 ilavesi %40 Taxiarchou vd., 1997b Kuvars kumu %0,0302 Oksalik asit Asit konsantrasyonu, sıcaklık, pH, akış hızı %0,016 %46,1 Ubaldini vd., 1996 Kuvars ve Kaolen ? Sitrik ve oksalik asit karışımı Asit konsantrasyonu, sıcaklık %37 ve %40 Bonney, 1994 Kaolen (kaolinit ve kuvars %0,8 %85 beyazlık indeksi HCl/H2SO4 ve sakaroz şekeri Asit konsantrasyonu, şeker konsantrasyonu, sıcaklık, zaman %95 beyazlık indeksi Toro vd., 1993 Kuvars, Kuvarsit, ve Kuvars kumu içerisinden metal uzaklaştırma çalışmaları (Akçıl, A. ve Tuncuk, A., 2006)
 Verilen tablo ve diğer literatür taramalarında, demir ve istenmeyen minerallerin uzaklaştırılmasında, sadece fiziksel yöntemlerin yeterli olmadığı ve hidrometalurjik yöntemlerinde kullanılması gerektiği açıkça gözlenmektedir.
Kuvars ve kuvars kumunun genel zenginleştirme akım şeması
~60 cm STOKLAMA KIRMA 1. ÇENELİ KIRICI (90 cm’ lik ağız açıklığı) 2. ÇENELİ KIRICI (60 cm’ lik ağız açıklığı) ~10 cm BOYUT TİTREŞİMLİ ELEK 50cm 20cm 10 cm +50 cm 2. ÇENELİ KIRICIYA KAPALI STOK KURUTMA SERAMİK BİLYELİ DEĞİRMENDE ÖĞÜTME SINIFLANDIRMA MANYETİK AYIRMA AMBALAJ VE SEVKİYAT YIKAMA KALTUN MADENCİLİK AKIM ŞEMASI
KUVARS TESİSİ
KUVARS ÖRNEKLERİ
Necef “Kristal Kuvars” Bir tür doğal cam olarak tanımlanabilir. Kuvars türleri içinde en saf ve katışıksız olanıdır. Şeffaf ve renksizdir. Berrak kristalleri az bulunmasına karşın doğada sık rastlanan bir kuvars türüdür. Günümüzde daha çok ‘Kristal kuvars’ ya da İngilizce adından çevrilerek ‘dağ kristali’ adı ile de tanınır. Necef adı Irak’ta Hz Ali’nin türbesinin de bulunduğu Necef şehrinden gelmektedir. Mücevher taşı olarak ve çeşitli süs eşyalarının yapımında kullanılır. Sütlü Kuvars
Ametist (Amethyst) Menekşe renkli ve mora yakın tonlarda görülen bir kuvars türüdür. Şeffaf ve kristal yapılıdır. Koyu renkli olanları değerli taş olarak daha makbuldür. Rengini içindeki manganez izlerinden almaktadır. Piyasada cam ve sentetik mor kuvarsın bileşiminden üretilen taklitlerine rastlamak mümkündür. Türkiye’de Aşkale, Fatsa ve Gölköy yakınlarında ametist yatakları bulunmaktadır. Rengi kahverengi ya da koyu griye yakındır. Şeffaf ve kristal yapılı bir kuvars türüdür. Kıymetli taş olarak bilinmektedir. İçindeki kahverengi ton radyoaktivite kaynaklıdır. Dumanlı Kuvars (Smoky Quartz) Türkiye'de Aydın ili, Koçarlı-Çine- Karacasu ilçelerinde dumanlı kuvars yatakları bulunmaktadır.
Sitrin Adını, Fransızca limon anlamına gelen ‘citron’ kelimesinden almıştır. Kristal yapılı şeffaf olmayan bir kuvars türüdür. ‘Sarı kuvars’ ya da ‘limonlu kuvars’ olarak da adlandırılmaktadır. Bu taşa rengini veren içindeki demir, hematit veya limonit karışımlarıdır. Diğer kuvars türlerinden ametist ve dumanlı kuvars, belli bir oranda ısıya tabi tutulursa (fırınlanırsa) sitrin elde etmek mümkündür. Pembe Kuvars (Rose Quartz) Genellikle volkanik kayaçlar içersinde kristal kütleler halinde, nadir olarak da tek kristal biçiminde bulunan bir kuvars türüdür. Şeffaf ve pembe renklidir. İçindeki pembe renk, manganez ya da titanyum izlerinden kaynaklanır. Türkiye’de Giresun-Şebinkarahisar bölgesinde pembe kuvars yatakları bulunmaktadır.
İçinde hava boşlukları içeren bu kuvars türünde renk siyah üzerinde sarı ve altın kahverengi damarlar şeklindedir. Bu damarlar kaplan gözünü andırdığı için taşa bu isim verilmiştir. Taşa rengini veren içindeki demir oksittir. Ender bulunan bir kuvars türüdür. Kaplangözü Kuvars (Tiger’s Eye Quartz) Kedigözü Kuvars (Cat’s Eye Quartz) İçinde hava boşlukları içeren bu kuvars türünde renk genellikle pembedir. Bazen farklı renklerine de rastlanmaktadır. Taşa bu rengini içinde bulunan mavi asbest olarak da bilinen krokodolit minerali vermektedir.
۱Ç
[1] KUMBASAR. I., (1977) Silikat Mineralleri. İ.T.Ü. [2] D.İ.E. 1998 Yılı İthalat ve İhracat Verileri [3] D.P.T. 1996; Diğer Endüstriyel Mineraller Özel Raporu. Cilt:3 [4] KURŞUN. İ., İPEKOĞLU. B., (1995) Türkiye Kuvars Kumu Potansiyeline Genel Bir Bakış. 1. Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu (İzmir). [5] Maden İhracatcıları Birliği, Yıllık Faaliyet Raporları, 1995-1998. [6] ERSEÇEN, N., Türkiyenin Bilinen Maden ve Mineral Kaynakları, MTA Yayınları, No:185, 1989 Ankara [7] ÖNEM, Y., Sanayi Madenleri, Kozan Ofset Matbaacılık San.ve Ltd.Şti, Mart 1997, Ankara
www.maden.org.tr www.mta.gov.tr www.immib.org.tr www.dpt.gov.tr www.esan.com.tr Akçıl, A., Tuncuk, A., Deveci, H., 2007. Kuvarsın saflaştırılmasında kullanılan kimyasal yöntemlerin incelenmesi. Madencilik Dergisi, TMMOB Maden Mühendisleri Odası Dergisi (Journal of the Chamber of Mining Engineers of Turkey), Ankara, 46, 4, 3-10, 2007.
Banza, A.N., Quindt, J., Gock, E., 2006. Improvement of the quartz sand processing at Hohenbocka. International Journal of Mineral Processing 79, 76-82. Bonney, C.F., 1994. Removal of iron from kaolin and quartz: dissolution with organic acids. Hydrometallurgy '94; Cambridge; United Kingdom; 313-323.
İpekoğlu, B., 1999; “Kuvars, Kuvarsit, Kuvars Kumu”, İstanbul Maden İhracatcıları Birliği, Turkiye Endustriyel Mineraller Envanteri, 102- 106.  Taxiarchou, M., Panias, D., Douni, I., Paspaliaris, I., Kontopoulos, A., 1997a. Dissolution of hematite in acidic oxalate solutions. Hydrometallurgy 44, 287-299. Toro, L., Marabini, A.M., Paponetti, B. Ve Passariello, B., 1993. Process for removing iron from kaolin, quartz and other mineral concentrates of industrial interest. United States Patent, Patent Number : 5,190,900. Köse, M., Türeli, K., 1986. Cam Üretiminde Kullanılan Kuvars Kumlarında Aranan Özellikler- Zenginleştirme Yöntemleri Ve Yozgat Sarıkaya Kuvarsitlerinin Bu Açıdan İncelenmesi Cilt.5 S.4
Candan, Y., 2009; “Kuvarsın saflaştırılması ve uygulanan kimyasal yöntemler” http://kiymetlitaslar.blogspot.com.tr/p/kuvars-grubu.html

More Related Content

Kuvars

  • 1. Endüstriyel Hammaddeler ve Zenginleştirme Yöntemleri Dersi HAZIRLAYANLAR 1411004003-Levent NACAR 1411004009-Tahir AYAZ KUVARS
  • 2. Kuvars jenetik olarak: Magmatik, Metamorfik, Sedimanter kökenlidir. Doğada fay ve çatlaklarda filon halinde bulunur. Ayrıca cevher yataklarında gang minerali olarak rastlanır. Kuvarsın formülü SiO2 olup, saf halde % 46.5 Si ve % 53.3 O2 içerir. Mohs skalasında sertliği 7, Özgül ağırlığı 2.65 gr / cm³, Ergime sıcaklığı 1785 °C Yer kabuğunda oldukça sık görülen minerallerden biridir. Tanım ve Sınıflandırma
  • 3. Doğal kuvars içerisinde katı eriyik halinde bulunan başlıca elementler; Li,Na, AI, Ti ve Mg’dur. Genel olarak renksiz, ancak çok farklı renklerde de görülebilmektedir. Renkli oluşumlar gaz, sıvı ve katı kapanımlarla oluşmuştur. Bu kapanımlar, CO2, H2O,hidrokarbon, NaCl, CaCO3, rutil gibi bazı minerallerdir. Kuvars minerali erimemekle beraber, sadece hidroflorik asitte çözünür. Piezoelektrik ve piroelektrik özellikler gösterir. Kuvars Çeşitleri İri kristalli (süt kuvars, ametist, mavi kuvars, pembe kuvars v.s.) Kriptokristalen kuvars (kalsedon, agat, oniks, akik, çökmetaşı, sard tripoli v.s.) olmak üzere iki ayrı gruba ayrılır.
  • 4. Dünya’da yaygın olarak bulunan kuvars, 3 farklı yapıda bulunmaktadır. Bunlar; 1. Kuvars kumu 2. Kuvarsit 3. Kuvars minerali Kuvars kumu: Kuvarsça zengin magmatik, metamorfik kayaçların ayrışması sonucu oluşan 2 mm’ den küçük kuvars tanecikleridir. Kuvarsit: %75’ten fazla SiO2 içeren doğal maddelerdir. Endüstriyel hammadde niteliği taşıması için minimum %90 SiO2 içermelidir. Kuvars minerali: SiO2 bileşiminde olup kristal yapısında gaz ve sıvı kapanımlar, safsızlıklar içerebilir. Yüksek saflıkta kristal kuvars endüstriyel acıdan büyük öneme sahiptir.
  • 5. KULLANIM ALANLARI Kuvars: Düzgün ve temiz kristalli kuvars, optik ve elektronik sanayinde frekans kontrol osilatörlerinde ve frekans filtrelerinde ve süs taşı olarak kullanılır. Ayrıca, süt kuvars ve camsı kuvars, öğütme ve cevher hazırlama işlemlerini takiben cam, deterjan, boya seramik, metalurji sanayileriyle aşındırıcı ve dolgu maddesi olarak kullanılır. Kuvars Kumu: Cam, çimento, deterjan, seramik, boya, metalurji en önemli kullanım alanlarını oluşturur. Kuvars, kuvarsit ve kuvars kumunun sektörel bazda kullanımlarına ait bir değerlendirme bir sonraki slaytta özetlenmektedir [1,3,4] Kuvarsit: Kuvars, kuvars kumu ve kuvarslı gre’nin kullanıldığı tüm alanlarda kullanılır. Ayrıca gazbeton yapı elemanları (Ytong), silika tuğla ve ferrosilisyum üretiminde hammadde olarak, ferrokrom’un ara ürünü olan silika ferrokrom üretiminde ve demir çelik yüksek fırınlarında asit-baz dengesinin sağlanmasında kullanılır.
  • 6. Kuvars, kuvarsit ve kuvars kumunun sektörel bazda kullanımları ( İpekoğlu, B., 1999. ) Döküm Döküm sanayinde kalıp kumu; kuvars kumu, bentonit ve sudan oluşur. Refrakter Silika, tuğla yapımında ana hammaddedir. %25 oranında kuvars kumu da kuvarsit yerine kullanılabilmektedir. Metalurji Cüruf yapıcı olarak, parça halinde ve %90 SiO2 saflıkta olmalıdır. İnşaat Gaz beton yapı elemanları, yapı kumu ve pres tuğla yapımında. Elektronik Dielektrik ve piezoelektrik özellikleriyle çeşitli devrelerde frekans geçişi ve frekans kontrolü gibi işlevler için kullanılır. Seramik Örneğin; fayans imalinde kullanılan temel hammaddelerin %25’i plastik kil, %22-25’i kaolin, %35–38 kuvars kumu, %11 de beyazlatıcılar ve diğerleridir. Kuvars kumu pişirme esnasında oluşabilecek bozulma ve kırılmaları önlemekte ve malzemeyi beyazlatmaktadır. Cam Şişe ve düz cam imalinde kuvars kumu ve kuvarsit kullanılırken kristal cam imalinde kaliteli kristal kuvars kullanılır. Silikon ve Ferrosilikon Uygun hammadde; %85–90 SiO2 içermeli, 0,15 mm tane boyutunda ve yüzey alanı 20 m2/g olmalıdır.
  • 7. KULLANIM ALANI BOYUT Cam Üretimi -0,5 +0,106mm Gaz-Beton Üretiminde, Seramik Çamuru, Sır üretimi +0,032mm Şişe Cam Üretimi -0,5 +0,074mm Züccaciye Sanayi -0,5 +0,074mm Seramik Sanayi -1cm veya flote edilmiş kuvars kumu
  • 8. Kullanım Alanı Bileşimleri Kullanım Alanı Bileşimleri Cam üretimi SiO2 : %99 min Al2O3 : %0,2 maks Fe2O3 : %0,01-0,1 Silika Tuğla Üretimi SiO2 : %95-99 Al2O3 : %0,1-2,8 Fe2O3 : %0,3-1,3 Seramik Eşya yapımı SiO2 : %90-99,4 Al2O3 : %0,1-8,0 Fe2O3 : %0,03-0,5 Gaz Beton Yapımı SiO2 : %75,5 min Yapı kumunda, SiO2 : %95 min Pres Tuğlada SiO2 : %80 min Silikon ve Ferrosilikon Üretimi SiO2 : %96-98 min Al2O3 : %0,2 maks Fe2O3 : %0,2 maks Döküm Sanayi SiO2 : %97-99 Al2O3 : %0,05-1,2 Fe2O3 : %0,18-1,4 Cürüf Yapıcı SiO2 : %90 min Al2O3 : %1,5 maks Fe2O3 : %1,5 maks Elektronik Sanayi SiO2 : %99,99 Kullanım Alanına Bağlı Olarak Kuvarsta İstenilen Özellikler (KAYNAK: DPT 8. 5 YILLIK KALKINMA PLANI)
  • 9. DÜNYADA KUVARS • Dünyada en büyük kuvars rezervleri Brezilya’da bulunmaktadır. • Ayrıca, Brezilya, A.B.D, Namibya, Angola, Madagaskar, Çin, Hindistan gibi ülkelerde elektronik sanayide kullanılan ultra-saf kuvars üretilmektir.
  • 10. Kuzey Amerika’ da; A.B.D, Kanada, Güney Amerika’ da; Arjantin, Brezilya, Paraguay, Asya’ da; Filipinler, Hindistan, Malezya, Afrika’ da; Mısır, Madagaskar, Güney Afrika Cumhuriyeti, ve Avusturya‘ da bulunmaktadır.
  • 11. Amerikan Firmaları 1. Unimin, 2. US Silica, 3. Fairmount Minerals, 4. O glebay Norton Industrial Sands, 5. Badger Mining, 6. Nugent Sand, 7. Simplot Industries, 8. Owens-İllinois, 9. Construction 10. Aggregates, 11. W.R. Bonsal. Avrupa Birliği Firmaları 1. SCR - Sibelco (Belçika), 2. Quarzwerke GmbH (Almanya), 3. Hepworth Minerals ve Chemicals Ltd. (İngiltere) 4. Saint - Gobain (Fransa), 5. Samin (Fransa), 6. Sifraco (Fransa). (DPT 8. 5 YILLIK KALKINMA PLANI)
  • 12. ÜLKEMİZDE KUVARS Kuvars, Türkiye’de genellikle fay zonlarında, çatlaklarda, filonlarda ve cevher yataklarında gang minerali olarak bulunur. Türkiye kuvars rezervlerinin tespitine yönelik araştırma ve etüd çalışmaları yetersizdir. Cam, seramik, deterjan, dolgu malzemesi, filtre sanayinin önemli bir girdisidir. Ülkemizdeki kuvarsit rezervleri 6.3 milyar ton, kuvars kumu potansiyeli ise 65 milyon ton civarındadır. Türkiye kuvars, kuvarsit ve kuvars kumları rezervlerinin bölgelere göre dağılımı Çizelge 5’te verilmiştir.
  • 13. Bölgeler Rezerv Miktarı X 1000 ton Kuvarsit Rezervleri Antalya(Gazipaşa, Kalekaldıran, Melen) 3.750 (Muh.) Zonguldak (Alaplı, Şapçaköy) 755.000 (Gör + Muh.) Kastamonu(Daday) 301.000 (Müm) İstanbul (Beykoz) 60 (Mümkün) Adana (Feke, Saimbeyli, Horzum) 1.220.000 (Gör + Muh) Yozgat (Çomakdağı) 4.016.925 (Gör + Muh) Denizli (Şirinköy) 72.500 (Gör + Muh) TOPLAM 6.369.235 (Gör+Muh+ Müm.) Kuvars Kumu Rezervleri İstanbul (Çatalca, İhsaniye) 3.000 (Gör + Muh.) İstanbul(Çatalca, Yalıköy) 12.000 (Gör + Muh.) Tekirdağ(Saray, Safaalan) 1.500 (Gör + Muh.) Sinop-Sarıkum 35.000 (Muh.) Diğer 13.000 (Muh.) TOPLAM 64.500 (Gör + Muh.) Kuvars Rezervler Aydın-Çine(Topçam,Madranbaba,Çamköy,Yeniköy) 1.276 (Gör + Muh.) Aydın-Söke (Karakaya, Beylikyurt) 10.900 (Muh) TOPLAM 12.176 (Gör + Muh.) Çizelge 5. Türkiye’de ki Kuvarsit, Kuvars ve Kuvars Kumu Rezervlerinin Bölgelere Göre Dağıtımı [5,6,7]
  • 15. Kuvars Üretiminde Faaliyet Gösteren Firmalar 1. Özmaden 2. Esan 3. Akmaden 4. Kaltun 5. Toprak 6. Söğüt 7. Aydınlar 8. Polat 9. Erbilgin Madencilik şirketleridir. Yurtdışından öğütülmüş kuvars talebinde artış beklendiğinden kuvars öğütme tesisi kurmayı planlayan firmaların sayısı artmaktadır.
  • 16. KUVARS KUMU ÜRETİMİ, SATIŞI VE SATIŞ FİYATLARI İHRACATI
  • 17. KUVARS KUMU OCAK BAŞI SATIŞ TUTARI (TL/Ton)
  • 18. KUVARSİT OCAK BAŞI SATIŞ TUTARI (TL/Ton)
  • 19. KUVARS OCAK BAŞI SATIŞ TUTARI (TL/Ton)
  • 20. KAYNAK:8. 5 YILLIK KALKINMA PLANI (DPT) YILLAR 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 ÜRETİM (bin ton) 506 763 739 1515 900 1107 1225 SATIŞ (bin ton) 740 703 699 1455 … … … SATIŞ FİYATI (TL/ton 50,209 69,041 219,546 410,000 443,000 … …
  • 21. 2013 yılında kuvars kuvarsit ihracatımız, bir önceki yıla göre miktarda %17,92 değerde de %24,29 oranında artışla, 400 bin ton karşılığı 52,8 milyon dolar olarak gerçekleşmiştir. İsrail 17,6 milyon dolar (%12,1 artış), İspanya 9,7 milyon dolar (%56,08 artış), A.B.D. 8,7 milyon dolar (%55,59 artış) kuvars kuvarsit ihracatımızın yapıldığı önde gelen ülkeler olmuştur. (KAYNAK: İMMİB)
  • 22. Türkiye Kuvars İhracat Projeksiyonu (1000 ton)(DPT,2007) Ürün 2009 2010 2011 2012 2013 Kuvars 95,0 100,0 105,0 110,0 125,0
  • 23. Kuvars Zenginleştirme İşlemlerinin Önemi Kuvars kullanım alanları gün geçtikçe genişlemektedir. Ve bu genişlemeye bağlı olarak da, kullanım alanlarına göre istenilen safsızlık oranları değişmektedir. Örneğin; Cam endüstrisinin ana maddesi olan kuvars kumunun, tane büyüklüğü 0,1-0,5 mm ve Fe2O3 içeriği %0,05 in altında olması, optik camda %0,02 Fe2O3 den az olması teknolojisinin gereğidir.
  • 24. DÖKÜMDE KULLANILAN KUVARS TANE BOYUTU -0,7mm+0,1 mm SİNTERLENME SICAKLIĞI 1500 C SİO2 ORANI %95-%96 min Fe2O3, CaO, ALKALİ %0,6
  • 25. Kuvars cevherine uygulanan hazırlama ve zenginleştirme işlemleri, Ekonomik nedenlerden dolayı ise iki şekilde ele alınır;  Birincisi, kuvars cevheri üretildiği şekliyle ekonomik değere sahiptir. Cevher hazırlama ile kuvars cevherinin ekonomik değeri arttırılır. İkincisi, kuvars cevheri üretildiği haliyle ekonomik değildir. Cevher hazırlama ile ekonomik değer kazanır.
  • 26. Türkiye ‘de seramik ve cam sanayilerinin hızla gelişmesine ve dünyada önemli yerlere gelmesine karşın bu sektörlerin kullandığı hammaddelerin işlenmesinde maalesef aynı gelişme elde edilememiştir. Ancak son bir kaç yıldır cam ve seramik sektörlerinin kaliteli hammadde talebi giderek artmakta ve bu da hammaddelerin prosesten geçirilmesini zorunlu kılmaktadır.
  • 27. Cam ve seramik hammaddelerinin prosesten geçirilmesinde günümüzdeki en önemli sorun sermaye sorunudur. Dolayısıyla sadece öz kaynaklara dayalı bu türden yatırımları da arkalarında bu hammaddeleri kullanan fabrikalar olan büyük gruplar yapabilmekte diğer madenciler de öz kaynak yetersizliği nedeniyle kaliteli hammadde üretememektedir.
  • 28. Üretimin Çevreye ve İşçiye Etkisi Yerleşim yerlerine uzak kurulan tesislerin, çevreyi rahatsız edici etkisi yoktur. Fakat öğütme yapan tesislerde tozu tutmak için toz fitresi kullanılmaktadır.
  • 29. ÜRETİM Kuvars genel olarak açık işletme yöntemiyle üretilmektedir. Üretimde dozer, loder, ekskavatör, kamyon ve konveyörler kullanılır. Patlayıcı madde kullanılarak patlatıldıktan sonra triyaja tabi tutulur
  • 30. Cevher Hazırlama ve Zenginleştirme  Patlatma yöntemi ile üretilen kuvars cevheri ince boyut olarak çıkarılır(5-40mm) ve ilk olarak triaja gönderilir.  Triajdan ürün ve atık olarak ayrılır ve alınan cevher, içeriğindeki safsızlık oranlarına bakılarak, cevher hazırlama veya cevher hazırlama zenginleştirme işlemlerine tabi tutulur.
  • 32.  Cevher hazırlama işlemleri sonucu, kuvars içeriğinde bulunan safsızlıklar, fiziksel işlemler veya yıkama işlemleri sonucu uzaklaştırılabilir.  Bu uzaklaştırma sonucu elde edilen ürünün safsızlık içeriği, uygun alanlarda kullanılabilir.  Kullanım alanına göre yüksek oranda safsızlık özelliği arayan sektörler için, kuvars cevheri, cevher zenginleştirme işlemlerine tabi tutulur.
  • 33.  Kuvars cevheri kullanım alanı artışı ve bu alanlarda istenilen kuvars özelliklerinden dolayı, farklı zenginleştirme yöntemleri üzerinde çalışmalar yapılmıştır.  Bu yöntemler, Fiziksel yöntemler ve Hidrometalurjik yöntemler olmak üzere iki gruba ayrılır.
  • 34. Fiziksel Yöntemler  Zenginleştirme için en ekonomik yöntemler fiziksel zenginleştirme yöntemleridir.  Fiziksel zenginleştirme aşamalarında, fiziksel olarak bağlanmış veya suda çözünebilen safsızlıkları ayırt edilir.
  • 35.  Fiziksel zenginleştirme yöntemleri, işlem yapılacak cevherin içeriğindeki istenmeyen safsızlık oranlarına bağlı olarak farklı yöntemlere ayrılmıştır.  Fakat bu farklı yöntemlerinde, verimlerinin düşük olduğu tespit edilmiştir. Bu yöntemler;
  • 36. 1. Mekanik Aşındırma  Yüzeyleri kil ve demir oksitle kaplanmış kuvars taneleri, çelik bir tank içinde birbirlerine ters yönde dönen pervaneli karıştırıcılar yardımıyla temizlenebilir.  Bu yöntemde taneler arası sürtünme ve tane yüzeylerinin aşınmasının sağlanabilmesi için pulp oranının yaklaşık % 70-80 arasında olması gerekir (DPT, 2001).
  • 37. 2. Flotasyon  Flotasyon, minerallerin fizikokimyasal özelliklerinden faydalanarak yapılan bir çeşit zenginleştirme yöntemidir.  Özellikle ince tanelere uygulanabilmesi(min. 10 mikron) ve büyük miktarlarda üretime olanak tanıması açısından, zenginleştirme yöntemleri arasında birinci sırayı almaktadır.
  • 38.  Kuvars kumlarının zenginleştirilmesinde flotasyon önemli bir yer tutmaktadır.  Çünkü kuvars kumlarında yaygın olarak bulunan demir oksit, kil ve ağır mineralleri (zirkon, turmalin vb) yıkama ve gravimetrik yollarla temizlemek çoğunlukla mümkün olmamaktadır.  Kuvars tanelerinin zenginleştirilmesinde uygulanan flotasyon yöntemi genellikle ters flotasyondur.  Bu yöntem, kuvars tanelerinin bastırılıp diğer minerallerin yüzdürülmesi esasına dayanır.
  • 39.  Kuvars kumu içindeki safsızlıkları yüzdürmek için çeşitli toplayıcılar kullanılmaktadır.  Yağ asitleri ve türevleri, sülfonatlar ve aminler flotasyon reaktifi olarak kullanılarak, kuvars cevherinde yaygın olarak bulunan demir oksit, kil ve ağır mineraller cevherden uzaklaştırılabilmektedir (DPT, 2001).
  • 40. 3. Gravimetrik Ayırma  Flotasyon yöntemiyle zenginleştirme başlamadan önce, en yaygın olarak kullanılan yöntem sallantılı masalardı.  Ancak gerek kapasite düşüklüğü, gerek kapladığı alan ve gerekse ayırma hassaslığının düşüklüğü nedeniyle, masaların kullanımı oldukça azaltılmıştır. Ayrıca sallantılı masalar belirli bir tane boyu fraksiyonu için etkin ayrım yaparlar (DPT, 2001).
  • 41. Tane boyutunun -48+150 mesh arasında ve ağır mineral ile hafif mineralin yoğunluk ayırım oranınında en az 1,75 gr/cmᶟ olması gerekmektedir. 150 mesh tane boyutunun altındakileri zenginleştirmek için şlam masaları kullanılabilmekte ise de, verim açısından pek tatmin edici olmamaktadır.
  • 42. 4. Manyetik Ayırma  Manyetik ayırma yöntemi, manyetik içeriği sahip safsızlıkların uzaklaştırılmasında kullanılır.  Kuvars kumunda sıkça rastlanan ve renk vericiler olarak adlandırılan demir içerikli mineralleri, sahip oldukları manyetik alınganlıklarından faydalanarak ayırmak mümkündür.  Bunun için, yüksek alan şiddetli ( ortalama 18000 gaus), boyutuna göre yaş veya kuru manyetik ayırıcılar kullanılmaktadır.
  • 43. Hidrometalurjik Yöntemler  Hidrometalurjik yöntemler, fiziksel yöntemlerin etkin olmadığı durumlarda ve/veya yüksek saflıkta kuvars üretmek için liç gibi çeşitli asit çözeltilerinin kullanıldığı kimyasal yöntemlerdir (Loritsch ve James, 1991).  Fiziksel proseslerde yeterli verim elde edilemediği için, kimyasal ve biyolojik yöntemler ile kuvars bünyesindeki demir uzaklaştırılmaya çalışılmaktadır.
  • 44.  Kuvars içeriğinde bulunan demir, organik veya inorganik asitler ile, uygun sıcaklık ve derişim ile beraber optimum zamanda liç işlemlerine tabi tutularak içeriğinde bulunan demir minerallerinin uzaklaştırılması ve istenilen safsızlık ve beyazlık değerlerine ulaşılması istenmektedir.  Bu aşamada, bir çok asit tek başına veya farklı asitlerle birlikte değişen parametrelerde denenmiştir.  Bu denemeler, 2007 yılında yapılan bir çalışmada toparlanmış ve tablo olarak aktarılmıştır.
  • 45. Bu işlemlerde genellikle aşağıda ki asitler çözücü ortam olarak kullanılır. •Sülfürik asit •Nitrik asit •Hidroklorik asit •Organik ve inorganik asitler
  • 46. Kimyasal Zenginleştirme Liç Yöntemleri Sülfürik Asitle Liç • En yaygın yöntemlerden birisi olup kuvars kumu bir miktar sülfürik asit ilave edildikten sonra 100°C civarına kadar ısıtılarak kuvars kumundaki demir içeriği, Fe2(S04)3 'a dönüştürülür. Daha sonra yıkama ile Fe2(S04)3 ortamdan uzaklaştırılır.
  • 47. Okzalik Asitle Liç  1935'de F.W.Adam's tarafından geliştirilen yöntemde, kuvars kumları sodyum hidrojen okzalat solüsyonu, ferrik sülfat içeren pulp 350C‘ ye kadar beş dakika süreyle ısıtıldıktan sonra yıkamaya tabi tutulur. Yıkama ile reaksiyon ürünleri ortamdan temizlenir. Ancak bu yöntem, bünyesinde kalker içeren kuvars kumları için uygun değildir. Çünkü okzalat tüketimini, kalsiyum okzalat oluşumu nedeniyle çok arttırır.
  • 48. Hidroflorik Asitle Liç  Bu yöntemle % 1 titan klorid ve % 1 hidroflorik asit ile 15 dakika karıştırılan kuvars kumundaki demir oksit içeriği, önemli ölçüde temizlenerek optik cam yapımına uygun özellikte bir konsantre haline dönüştürülür. Bu yöntemle % 0,21 Fe203 içeren kuvars kumundan işlem sonunda % 0,0054 Fe203 içeren konsantre elde edilmiştir.
  • 49. Cevher Fe2O3 Liç reaktifi Deneysel koşullar Fe2O3 (kalan) Demir uzaklaştırma verimi Kaynak Kuvars kumu 420 ppm H2SO4 Asit konsantrasyonu, sıcaklık, pH, zaman 84 ppm %80 Banza vd., 2006 Silika kumu 77 g/t Oksalik asit Asit konsantrasyonu, sıcaklık, zaman <10 g/t %98 -100 Vegliò vd., 1999 Kuvars %0,03 H2SO4, Oksalik asit Asit konsantrasyonu, sıcaklık, zaman %35-45 Vegliò vd., 1998 Silika kumu %0,029 Oksalik asit Asit konsantrasyonu, sıcaklık, pH, Fe+2 ilavesi %40 Taxiarchou vd., 1997b Kuvars kumu %0,0302 Oksalik asit Asit konsantrasyonu, sıcaklık, pH, akış hızı %0,016 %46,1 Ubaldini vd., 1996 Kuvars ve Kaolen ? Sitrik ve oksalik asit karışımı Asit konsantrasyonu, sıcaklık %37 ve %40 Bonney, 1994 Kaolen (kaolinit ve kuvars %0,8 %85 beyazlık indeksi HCl/H2SO4 ve sakaroz şekeri Asit konsantrasyonu, şeker konsantrasyonu, sıcaklık, zaman %95 beyazlık indeksi Toro vd., 1993 Kuvars, Kuvarsit, ve Kuvars kumu içerisinden metal uzaklaştırma çalışmaları (Akçıl, A. ve Tuncuk, A., 2006)
  • 50.  Verilen tablo ve diğer literatür taramalarında, demir ve istenmeyen minerallerin uzaklaştırılmasında, sadece fiziksel yöntemlerin yeterli olmadığı ve hidrometalurjik yöntemlerinde kullanılması gerektiği açıkça gözlenmektedir.
  • 51. Kuvars ve kuvars kumunun genel zenginleştirme akım şeması
  • 52. ~60 cm STOKLAMA KIRMA 1. ÇENELİ KIRICI (90 cm’ lik ağız açıklığı) 2. ÇENELİ KIRICI (60 cm’ lik ağız açıklığı) ~10 cm BOYUT TİTREŞİMLİ ELEK 50cm 20cm 10 cm +50 cm 2. ÇENELİ KIRICIYA KAPALI STOK KURUTMA SERAMİK BİLYELİ DEĞİRMENDE ÖĞÜTME SINIFLANDIRMA MANYETİK AYIRMA AMBALAJ VE SEVKİYAT YIKAMA KALTUN MADENCİLİK AKIM ŞEMASI
  • 55. Necef “Kristal Kuvars” Bir tür doğal cam olarak tanımlanabilir. Kuvars türleri içinde en saf ve katışıksız olanıdır. Şeffaf ve renksizdir. Berrak kristalleri az bulunmasına karşın doğada sık rastlanan bir kuvars türüdür. Günümüzde daha çok ‘Kristal kuvars’ ya da İngilizce adından çevrilerek ‘dağ kristali’ adı ile de tanınır. Necef adı Irak’ta Hz Ali’nin türbesinin de bulunduğu Necef şehrinden gelmektedir. Mücevher taşı olarak ve çeşitli süs eşyalarının yapımında kullanılır. Sütlü Kuvars
  • 56. Ametist (Amethyst) Menekşe renkli ve mora yakın tonlarda görülen bir kuvars türüdür. Şeffaf ve kristal yapılıdır. Koyu renkli olanları değerli taş olarak daha makbuldür. Rengini içindeki manganez izlerinden almaktadır. Piyasada cam ve sentetik mor kuvarsın bileşiminden üretilen taklitlerine rastlamak mümkündür. Türkiye’de Aşkale, Fatsa ve Gölköy yakınlarında ametist yatakları bulunmaktadır. Rengi kahverengi ya da koyu griye yakındır. Şeffaf ve kristal yapılı bir kuvars türüdür. Kıymetli taş olarak bilinmektedir. İçindeki kahverengi ton radyoaktivite kaynaklıdır. Dumanlı Kuvars (Smoky Quartz) Türkiye'de Aydın ili, Koçarlı-Çine- Karacasu ilçelerinde dumanlı kuvars yatakları bulunmaktadır.
  • 57. Sitrin Adını, Fransızca limon anlamına gelen ‘citron’ kelimesinden almıştır. Kristal yapılı şeffaf olmayan bir kuvars türüdür. ‘Sarı kuvars’ ya da ‘limonlu kuvars’ olarak da adlandırılmaktadır. Bu taşa rengini veren içindeki demir, hematit veya limonit karışımlarıdır. Diğer kuvars türlerinden ametist ve dumanlı kuvars, belli bir oranda ısıya tabi tutulursa (fırınlanırsa) sitrin elde etmek mümkündür. Pembe Kuvars (Rose Quartz) Genellikle volkanik kayaçlar içersinde kristal kütleler halinde, nadir olarak da tek kristal biçiminde bulunan bir kuvars türüdür. Şeffaf ve pembe renklidir. İçindeki pembe renk, manganez ya da titanyum izlerinden kaynaklanır. Türkiye’de Giresun-Şebinkarahisar bölgesinde pembe kuvars yatakları bulunmaktadır.
  • 58. İçinde hava boşlukları içeren bu kuvars türünde renk siyah üzerinde sarı ve altın kahverengi damarlar şeklindedir. Bu damarlar kaplan gözünü andırdığı için taşa bu isim verilmiştir. Taşa rengini veren içindeki demir oksittir. Ender bulunan bir kuvars türüdür. Kaplangözü Kuvars (Tiger’s Eye Quartz) Kedigözü Kuvars (Cat’s Eye Quartz) İçinde hava boşlukları içeren bu kuvars türünde renk genellikle pembedir. Bazen farklı renklerine de rastlanmaktadır. Taşa bu rengini içinde bulunan mavi asbest olarak da bilinen krokodolit minerali vermektedir.
  • 59. ۱Ç
  • 60. [1] KUMBASAR. I., (1977) Silikat Mineralleri. İ.T.Ü. [2] D.İ.E. 1998 Yılı İthalat ve İhracat Verileri [3] D.P.T. 1996; Diğer Endüstriyel Mineraller Özel Raporu. Cilt:3 [4] KURŞUN. İ., İPEKOĞLU. B., (1995) Türkiye Kuvars Kumu Potansiyeline Genel Bir Bakış. 1. Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu (İzmir). [5] Maden İhracatcıları Birliği, Yıllık Faaliyet Raporları, 1995-1998. [6] ERSEÇEN, N., Türkiyenin Bilinen Maden ve Mineral Kaynakları, MTA Yayınları, No:185, 1989 Ankara [7] ÖNEM, Y., Sanayi Madenleri, Kozan Ofset Matbaacılık San.ve Ltd.Şti, Mart 1997, Ankara
  • 61. www.maden.org.tr www.mta.gov.tr www.immib.org.tr www.dpt.gov.tr www.esan.com.tr Akçıl, A., Tuncuk, A., Deveci, H., 2007. Kuvarsın saflaştırılmasında kullanılan kimyasal yöntemlerin incelenmesi. Madencilik Dergisi, TMMOB Maden Mühendisleri Odası Dergisi (Journal of the Chamber of Mining Engineers of Turkey), Ankara, 46, 4, 3-10, 2007.
  • 62. Banza, A.N., Quindt, J., Gock, E., 2006. Improvement of the quartz sand processing at Hohenbocka. International Journal of Mineral Processing 79, 76-82. Bonney, C.F., 1994. Removal of iron from kaolin and quartz: dissolution with organic acids. Hydrometallurgy '94; Cambridge; United Kingdom; 313-323.
  • 63. İpekoğlu, B., 1999; “Kuvars, Kuvarsit, Kuvars Kumu”, İstanbul Maden İhracatcıları Birliği, Turkiye Endustriyel Mineraller Envanteri, 102- 106.  Taxiarchou, M., Panias, D., Douni, I., Paspaliaris, I., Kontopoulos, A., 1997a. Dissolution of hematite in acidic oxalate solutions. Hydrometallurgy 44, 287-299. Toro, L., Marabini, A.M., Paponetti, B. Ve Passariello, B., 1993. Process for removing iron from kaolin, quartz and other mineral concentrates of industrial interest. United States Patent, Patent Number : 5,190,900. Köse, M., Türeli, K., 1986. Cam Üretiminde Kullanılan Kuvars Kumlarında Aranan Özellikler- Zenginleştirme Yöntemleri Ve Yozgat Sarıkaya Kuvarsitlerinin Bu Açıdan İncelenmesi Cilt.5 S.4
  • 64. Candan, Y., 2009; “Kuvarsın saflaştırılması ve uygulanan kimyasal yöntemler” http://kiymetlitaslar.blogspot.com.tr/p/kuvars-grubu.html