MAKALELER / FOSFAT KAYALARI VE FOSFAT ÜRETİMİ - HAMMADDELER ANSİKLOPEDİSİ
1 Tanımlama ve Sınıflama
Fosfat kayası yeterli miktarda bir veya daha fazla fosfatik mineral içeren ve sadece fosfor veya fosforlu bileşenlerin kaynağı olarak ekonomik değere sahip olan bir kayaçtır. Atom numarası 15, atom ağırlığı 30.97 olan fosfor periyodik tablonun 5. Grubunda yer almaktadır. Oksijene olan afinitesinin çok yüksek olmasından nedeniyle litofil bir elementtir. Ayrıca C, H, N, O gibi canlı bünyelerin önemli bir yapı elementi olması nedeniyle de biyolojik önemi vardır. Tabiatta asla serbest halde bulunmazlar, fosforik asidin tuzu ve esterleri halde bulunurlar. Yer kabuğunda bulunan % 1’ in üzerinde P2O5 içeren minerallerin sayısı 200’ ü geçmemektedir. Yer kabuğunda ortalama P2O5 tenörü % 23 civarındadır.
Doğada fosfat mineralleri apatit, fosforit ve vivianit olmak üzere 3 ana grupta toplanır.
Birincisi yeterli miktarda apatit minerali içeren kristalin kayaçtır.
Apatitin özellikleri:
Dilinim: Zayıf
Renk ve Şeffaflık: Yeşil, grimsi yeşil, beyaz, kahverengi, sarı, mavimsi, kırmızımsı; Şeffaf-yarı şeffaf
Kimyasal Bileşimi: Ca5(PO4)3
Kristal Sistemi: Hegzagonal
Kristal Biçimi: Prizmatik ve levhamsı kristaller yaygındır, masif ve tanesel
Sertlik: 5
Çizgi Rengi: Beyaz
Parlaklık: Camsı
Ayırıcı Özellikleri: Kristal şekli, rengi, sertliği
Bulunuşu: Yaygın olarak rastlanan bir fosfat mineralidir. Magmatik kayaların büyük bir bölümünde aksesuar minerali olarak bulunur. Pegmatitlerde ve yüksek sıcaklık hidrotermal damarlarda bol miktarda oluşabilir. Sedimanter, bölgesel ve kontakt metamorfik kayalarda da rastlanabilir.
Flor-apatit, klor-apatit, hidroksil-apatit ve karbonat apatit olmak üzere 4 önemli apatit minerali vardır. Burada apatitlerin çoğu kalsiyum flor fosfattır, (CaF)Ca(PO4)3;bir kısım florun yeri klor veya hidroksil tarafından alınabilir. Apatitli kayaçlar çok çeşitli ve yaygın olmalarına rağmen çok nadir büyük yataklar oluştururlar. Qubec pegmatitleri 1900’dan önceleri uzun yıllar işletilip ve ekonomik amaçlarda kullanıldı. Apatitçe zengin kayaçlar büyük miktarlarda KB Rusya’da Murmansk’ın güneyinde işletilirler. Bu yörede %65-75’i apatit , geri kalanı nefelin olan kayaç işletilmektedir.Rusya’nın bu yöresinden büyük rezervler bildirilmiştir.Benzer birincil fosfat kayası Norveç’in güney kıyılarında da işletilir.
İkinci olarak dünya üretiminin %90 kadarı A.B.D ‘de fosforit olarak bilinen kayaçlardan elde edilir. Bu fosforitler kesin denizel formasyonlarda ya da çamurtaşı veya kireçtaşı ile ardalanmalı olarak bulunan koyu renkli, kompakt, ince taneli tabakalı, yada kumsu fosfatik matriks içerisinde tabakalanmış fosfatik materyallerin çakıl, nodül ve konkresyonlarından meydana gelen daha açık renkli konglomeralardır.
Bir diğer üçüncü tip olan kalıntı yataklar ilk oluşumdan rezidüel olarak meydana gelmişlerdir ve daha az öneme sahiptirler.
2.FOSFAT YATAKLARININ JEOLOJİSİ VE YATAKLANMA ŞEKLİ
Yeryüzünde ki fosfat yataklarının büyüklüğü bunların oluşumuna neden olan jeolojik olaylarla yakından ilişkilidir. Fosfat yatakları endojen (magmatik) ve eksojen fosfat yatakları olarak ikiye ayrılır
2.1 Endojen (Magmatik) Fosfat Yatakları
Magmadan oluşan kayaçların hemen hemen hepsinde P2O5 mevcuttur. Fakat alkali magmatik kayaçlarda bu miktar daha fazladır. Magmatik kayaçlarda ki en önemli fosfat minerali apatittir. Tali mineral olarak çoğu magmatik kayaçlarda rastlanır. Dünyada işletilen fosfat, yataklarının % 20 ‘si magmatik kökenlidir. Bazı magmatik kayaçların P2O5 %’ leri şöyledir:
2.2 Eksojen Fosfat Yatakları
Eksojen fosfat yatakları ise denizel sedimanter, guanolar ve fosfatın taşınması ile ikincil olarak oluşan yataklar olmak üzere üçe ayrılır.
2.2.1 Denizel Sedimanter Fosfat Yatakları
Denizlerin kıyı kesiminde 0-200 metre arasında değişen derinliklerde, fizikokimyasal koşulların fosfat çökelimine uygun olduğu ortamlarda, seçici çökelme ile sinjenetik olarak oluşurlar. Genellikle dünyada işletilmekte olan büyük yatakların tümü bu şekilde oluşan yataklardır.
2.2.2 Guanolar
Denizel kuşların deniz hayvanları ve yarasaların dışkı ve iskeletlerinin adaların üzerine 3 ile 7 metre kalınlıklarda oluşturdukları örtülerin zamanla sertleşmesiyle oluşan fosfat yataklarına verilen addır. Okyanusya, Güney Amerika ve okyanus kıyısı olan bölgelerde çoğunlukla okyanus çevresindeki adalarda yataklanmışlardır. Türkiye’de Mardin Mazıdağ bölgesi bu tip yataklanmadır.
2.2.3 Fosfatın Taşınması İle İkincil Olarak Oluşan Yataklar
Guanoların ve kalkerlerin içindeki fosfatın yağışlar ve bakteri etkinliği ile çözünerek taşınıp yeniden çökelip, çimentolaşmasıyla oluşan yataklardır. Bu şekilde birincil yataklardan daha zengin fosfat yatakları oluşabilmektedir. Dünyada işletilen fosfat yataklarının %75’ i denizel kökenli, %20’ si magmatik kökenli ve %5’ i guano kalsiyum fosfat, alüminyum fosfat ve demir fosfatlardan oluşan yataklardır.
3.ÜRETİM YÖNTEMİ
Jeolojik yapının karmaşıklığı nedeniyle bu sektörde maden çıkarma işlemlerinin belli tipleri uygulanır. Eğer eğim nispeten azsa veya yamaç yüzeyine paralel ise açık işletme büyük olasılıdır ve günümüze kadarda bu tür işletme, üretimin büyükçe bir kesmini karşılamaktadır.
Yeraltı madenciliği mamafih, kalın bir örtünün altında tatlı bir eğimle yatan tabakaları izleyen veya dikey ya da yüksek eğimli tabakalardan elde edilen fosfat için gittikçe önemli olmaktadır. Yeraltı madenciliğinde oda-topuk ve göçertme metodları kullanılır.
Maden içeren kayaçların çoğu %32 P2O5’e kadar işletilir. Bu değer, asitle muamele ve gübre üretimi için minimum %30’dur. Bu nedenlerle maden işletmede pasa ile kayacın seyretilmemesine dikkat etmek gerekir.
4.REZERV
4.1 Dünya Fosfat Kayası Rezervleri ve Mevcut Durum
Dünya’da en büyük fosfat yatakları ABD, Rusya, Fas, Tunus, Cezayir, Ürdün, İsrail, Senegal, Togo, Gabon, Güney Afrika, Hindistan adaları ve Pasifik adalarına dağılmış bulunmaktadır. Dünyadaki görünür ve tahmini rezervler incelendiğinde, 1999’da 12 milyar ton olan görünür rezerv, 2004 yılı itibariyle 18 milyar tondur. 1999’da 37 milyar ton olan tahmini rezerv miktarı, 2004’de 50 milyar ton’dur.
1994’te 128 milyon ton olan Dünya toplam fosfat üretimi 2003’de 137, 2004’de 141 milyon ton’dur. Dünyadaki kaya fosfat üretiminde ana üretici ülkeler, ABD, Çin, Fas ve Kuzey Sahra, Rusya federasyonu ve Tunus’tur. Bölgelere göre baktığımızda en fazla üretim Afrika, Kuzey Amerika ve Asya’da yapılmaktadır. Dünya fosfat üretiminin %77’sinin ABD, Rusya ve Fas, %23’nün ise bu ülkelerle ile birlikte toplam 12 ülkeden sağlandığı dikkate alındığında, dünyadaki üretimin bu ülkelerin tekelinde bulunduğu görülecektir.
Fosfat kayası tüketimi, nüfus artışı oranı ve artan gübre talebi doğrultusunda 1960’lı yıllarda %100, 70’li yıllarda %50, 80’li yıllarda %68 artış göstermiştir. 1990’lı yıllarda yaşanan durgunluk ve son yıllarda fosfat kayası tüketimindeki azalmaların nedeni, fosfat üreticisi ülkelerin fosfat kayasını doğrudan satmak istememeleri yanı sıra, çevre boyutunda farklı seçeneklerin gündeme gelmesiyle kimyasal gübre kullanımındaki azalmalardan kaynaklanmaktadır. Bu bağlamda, gübre içindeki fosfat ve kadminyumun çevre için sorun yarattığı gündeme getirilmektedir ve örneğin Hollanda’da kullanım sınırlanmaktadır.
Bilinen fosfat rezervleri dünya nüfusunun gelecek birçok nesline yetecek durumdadır. Fosfat rezervlerinin miktarı, fosfat kaya satış fiyatları ve ulaşılan teknolojik düzeyi ile yakından ilgilidir. Düşük tenörlü fosfatların zenginleştirilmesi için uygun teknoloji geliştirilmesi veya kullanım için yeni alanlar bulunması durumunda hammadde teminine yönelik bir sorun kalmayacaktır.
Dünya kaya fosfat ihracatı 30 milyon ton olup, bölgelere göre dağılımı incelendiğinde; Afrika, Ortadoğu, Asya ve Avrupa şeklinde sıralanmaktadır. Afrika bölgesinde yer alan Fas, tek başına dünya ihracatının üçte birini karşılamaktadır.
Dünya kaya fosfat ithalatı da yaklaşık 30 milyon ton olup, bölgelere göre dağılımı incelendiğinde; Asya, Batı Avrupa, Kuzey ve Latin Amerika şeklinde bir sıralama görülmektedir.
Gelişmiş ülkeler öncelikle iç tüketimin için üretimde bulunurlarken, gelişmekte olan ülkelerin üretimi daha çok Batı Avrupa ülkeleri tarafından ithal edilerek tüketilmektedir. Tüketici ülkeler, büyük ölçüde ABD, Rusya, ve İsrail dışında, gelişmekte olan ülkelerin fosfat kayası kaynaklarına bağlıdırlar.
AB ülkeleri, ekonomik nitelikte ve gereksinimlerine yanıt verecek rezervlere sahip olmaları nedeniyle, dünya pazarında tümüyle dışalımcı konumdadırlar. Bununla birlikte bazı ülkeler dışarıdan aldıkları fosfatları bir ara işlemden geçirdikten sonra tekrar dışarıya satmaktadırlar.
4.2 Üretim Yöntemi – Teknoloji
Dünyada üretilen fosfatın % 75'i denizel sedimanter fosfat yataklarından, % 20'si magmatik kökenli apatit yataklarından ve % 5'lik bölümü ise guano yataklarından elde edilmektedir. Üretim çoğu zaman açık işletme, bazan kapalı işletme ile olmaktadır.
Gübre sanayiinde kullanılan fosfat kayası genellikle bir zenginleştirme işlemi uygulandıktan ve P2O5 içeriği % 30'un üzerine çıktıktan sonra piyasaya sunulmaktadır. Belli başlı üretici ülkeler tarafından üretilen fosfat konsantrelerinin kimyasal özellikleri çizelge 3’te görülmektedir.
Fosfat kayasının zenginleştirilmesi ile ilgili teknoloji, her yatak için farklılık gerektirmekte ise de ispatlanmış niteliği ve temindeki kolaylığı nedeniyle, transfer problem teşkil etmemektedir. Klasik olarak, cevherlerin laboratuvar ve pilot çapta incelenmesi ile mevcut teknolojilerin adapte edilmemesi halinde, Mısır ve Suriye'de olduğu gibi yıkama ve kalsinasyon esnasında ve elde edilen nihai ürünün kullanılması bakımından önemli güçlüklerle karşılaşabilinmektedir.
Fas, Tunus ve Togo fosfatlarını zenginleştirmek için yıkama, klasifikasyon ve şlam atma yeterli olmaktadır.
Senegal, Ürdün, Kara Tau (Kazakistan) ve Brezilya'daki denizel tortul kökenli fosfatların öğütme, şlam atma, yağ asitleri flotasyonu ile zengileştirildikleri bilinmektedir. Mısır'daki Ebu Tartur cevheri şlamdan arındırıldıktan sonra kalsine edilmektedir.
Dünya'da az karbonatlı magmatik fosfat cevherlerinin zenginleştirilmesi nispeten daha kolaydır. Cevher kırılır, öğütülür ve fosfat flotasyona tabi tutularak zenginleştirilir.
Magmatik orijinli olup, yüksek karbonat ihtiva eden cevherlerin konsantrasyonu daha zor olmakla beraber, bu cevherlerin de flotasyonla zenginleştirilmesi mümkün olmuştur. Bu konudaki en enteresan ve komplike teknolojik çalışma, Güney Afrika'da yapılmaktadır. Serpantin, manyetit-apatit karışımı olan cevher piroksenler içinde bulunmaktadır. Magmatik cevher içinde % 10 P2O5 , % 35 manyetit ve % 35 kalsiyum-magnezyum karbonat bulunmaktadır. Cevher serbestleşme ebadına öğütüldükten sonra bakır yüzdürülerek, artık, fosfat flotasyona hazırlanmak için, manyetik seperasyona tabi tutulmaktadır. Bu prosesten % 36 P2O5 tenöründe % 75-80 randımanla konsantre üretilmektedir.
Brezilya'nın Serenna'daki Jacapıranga madeninden elde edilen % 5 P2O5'lik cevherden % 36 P2O5 ihtiva eden konsantre üretilmektedir. Cevher % 12 apatit, % 5 manyetit ve % 80 kalsit ve dolomit ihtiva etmektedir. 50 mesh altına öğütüldükten sonra 20 mikron da şlamı atılan cevher, % 60-70 katı oranında kostize edilmiş nişastayla PH:8-10'da kondüsyona tabi tutulmuş % 20-30 katıya sulandırıldıktan sonra yağ asitleri ile apatit flotasyonuna tabi tutuluyor. Şlam atmadan sonraki randıman % 90 ve flotasyon randımanı dah % 90 değerlerinde olmaktadır.
Mağmatik orijinli orta ve yüksek karbonatlı cevherlerin flotasyonla zenginleştirilmesi Sovyetler Birliği'nde Kola Yarımadası'nda ve Finlandiya'da Siilin Jörvi'de başarıyla uygulanmaktadır.
Finlandiya'daki cevher % 10 Apatit, % 22 kalsit ve dolomit ve % 65 amfibolit ile diğer silikatları ihtiva etmektedir. Konsantre tenörleri % 33 P2O5 ve P2O5 kurtarma randımanı % 85-90 olmaktadır.
Fosfatın kalsiyum fosfat kalitesini belirlemek üzere dünyanın değişik yerlerinde şu terimlerden biri kullanılmaktadır.
BPL (Bone phosphate of lime) = Kirecin kemik fosfatı
TPL (Triphosphate of lime) = Kirecin trifosfatı
P2O5 (Phosphorus Pentaoxide) = Fosfat pentaoksit
P (Phosphorus) = Fosfor (genellikle kullanılmaz).
Yurdumuzda P2O5 ölçü olarak kullanılmaktadır. Ticari işlemlerde P2O5 yüzdesi baz kabul edilmiştir. Ancak fosfat kaliteleri BPL şeklinde de ifade edilmektedir. Fosfat kayası standartları BPL ve P2O5 olarak şöyledir.
P = 0,4366 P2O5
BPL = 0,4577 P2O5
P2O5=2,185 BPL
4.3 Türkiye Fosfat Kayası Rezervi ve Mevcut Durum
Bir tarım ülkesi olma niteliğini koruyan ülkemizin fosfat kayasına ilgisi 1960'lı yıllarda
başlamıştır.
AID'nin finanse ettiği ve Türkiye Ticaret ve Sanayii Odaları Birliği'ne bağlı olarak 1961 yılında kurulan Maden Yardım Komisyonu 1962 yılında Güneydoğu Anadolu Bölgesi'nin Mardin Mazıdağı yöresinde ilk fosfatlı seviyeleri tespit etmiştir. Bu bölgenin fosfat oluşumu yönünden ilk planda ele alınmasının gerektiği kanaatine varılmıştır.
Aynı yıllarda bu bölgede bir taraftan M.T.A diğer taraftan Etibank işbirliği halinde yoğun bir arama faaliyetine girmişlerdir. M.T.A Enstitüsü'nün araştırmaları sonucunda, Maden Yardım Komisyonu'nca ruhsatı alınmış olan, fosfat sahaları dışında, % 8-15 P2O5 içeren, Taşıt fosfat yatakları ortaya çıkarılmıştır. Düşük tenörlü ve kil-karbonat ganglı olan Taşıt fosfat yataklarının, cevher hazırlama ve ekonomik değerlendirme etüdleri sonucunda; üretilecek fosfat kayası maliyetinin yurtdışı fiyatlarından fazla olduğu görülerek, fosfat arama çalışmaları 1966 yılında sona erdirilmiştir. Fosfat aramalarında da büyük ölçüde duraklama olmuştur.
M.T.A Enstitüsü'nün Mazıdağı, Batı Kasrık Bölgesinde 1974 yılına kadar sürdürdüğü çalışmalar sonucunda kayda değer kalite ve rezervde fosfat potansiyelinin varlığı saptanmıştır.
1974 yılı içinde, dünya fosfat kayası fiyatlarındaki ani artışın döviz harcamaları bakımından,
ülkemize yüklediği külfetin fazlalığı öne sürülerek, fosfat kayası ihtiyacımızın en kısazamanda yurtiçi kaynaklarından karşılanması görevi Etibank'a verilmiştir.
Arama ile başlayan çalışmaların ileri safhaya varması ile mevcut rezervlerin değerlendirilmesi arzusu 3. ve 4. Beş Yıllık Kalkınma Planının ilkeleri ve tedbirler bölümünde "Gübre Sanayiinin artan fosfat talebini kısmen yerli kaynaklardan karşılayabilmek için, Mazıdağı Batı Kasrık fosfat yatağı, Etibank tarafından üretime hazırlanacaktır" şeklinde ifade edilmiştir.
Ülkemizde, 1961 yılından itibaren hızlanan fosfat arama çalışmaları ile önemli sayılabilecek fosfat potansiyeli bulunmuştur. Ülkemizin bilinen fosfat potansiyelinin hemen hepsi, Güneydoğu Anadolu Bölgesinde olmak üzere başlıca 3 alt bölgede toplanmaktadır.
Mardin - Mazıdağı Alt Bölgesi
Bingöl - Bitlis Alt Bölgesi
Aşağı Fırat Alt Bölgesi
Güneydoğu Anadolu Bölgesinde bulunan denizel karbonatlı, mağmatik ve glaukonili olmak üzere toplam 400 milyon ton fosfat potansiyeli bulunmaktadır. Bu potansiyel ülkemizin fosfat hammaddesi ihtiyacının önemli bir bölümünü karşılayabilecek düzeydedir.
Mardin-Mazıdağı bölgesinde, yaklaşık 200 km2 lik bir alanda dört ayrı fosfat seviyesi saptanmıştır. Denizel tortul kökenli olan bu seviyeler, Taşıt, Kasrık, Şemikan ve Akras fosfatları olarak adlandırılmıştır. Yaklaşık 62 km2 lik alana yayılmış olan Kasrık ve özellikle Şemikan fosfatları, esas ekonomik fosfat alanını oluşturmaktadır.
Etibank Güneydoğu Anadolu Fosfatları işletmesi, Mardin iline bağlı Mazıdağı ilçesinin 19 km batısında kurulmuştur. Güneydoğu Anadolu Fosfat Tesisleri, Diyarbakır'a 90 km. Mardin 'e 61 km, Urfa'ya 172 km mesafededir.
Bingöl-Genç (Avnik) ve Bitlis-Ünadı cevherleşmesi, Bitlis masifine bağlı olarak oluşan mağmatik orijinli, apatitli magnetit yataklarıdır.
Hatay-Yayladağı, Kilis ve Adıyaman yöresinde oluşan düşük tenörlü glaukonili fosfatlar, doğrudan gübre olarak kullanılabilen; günümüz teknolojisinde, zenginleştirilemeyen yataklardan oluşmaktadır.
Türkiye’nin toplam fosfat rezervi Apatitli Manyetitler dahil 493 milyon ton olup bunun 220
milyon tonu görünürdür
Fosfat rezervlerimiz yukarıda adı geçen bölgelere göre:
4.2.1 Mardin-Mazıdağı Alt Bölgesi
Mardin-Mazıdağı fosfat yatakları, Kasrık köyünden başlayarak Kuzey batıya doğru Lüküs köyü yöresine kadar çörtlü serilerle ardalanmalı; Kasrık köyünde ve daha doğuya doğru ise kalker ve kalkerli marnlara dönüşerek devam etmektedir.
Mardin-Mazıdağı bölgesinde, 1961 yılından itibaren yapılan çalışmalar sonucunda, yaklaşık 200 km2 lik bir alanda ört seviyeler, tabandan tavana doğru Taşıt, Kasrık, Semikan ve Akras fosfat seviyeleri olarak sıralanmaktadır.
4.2.1.1 Taşıt Fosfatları
Görünür+Muhtemel+Mümkün rezervi 259.6 milyon ton ve % 8-15 P2O5 tenörlü; 1-3 m kalınlığında olan bu yatak marn ve kireçtaşları ile ardalanmalı olarak oluşmaktadır. Yapılan ön zenginleştirme çalışmaları ile P2O5 tenörü ve kurtarma randımanı açısından yeterli bir konsantre üretilebileceği görülmüştür.
4.2.1.2 Kasrık ve Şemikan Fosfatları
Yaklaşık 62 km2'lik bir alana yayılmış olup esas ekonomik rezervleri bu seviyeler oluşturmaktadır. İşletilebilir rezerv hesaplarında yatağın değişik özellikleri ve maden işletmeciliği kriterleri dikkate alınmıştır. Buna göre minimum ekonomik cevher kalınlığı 0.70 m. ve minimum ekonomik tenör % 15 P2O5 alınmıştır. 0.70 m kalınlık ve % 15 P2O5 rezerv; 0.70 m ve % 15 P2O5 değerlerinin altında fosfat içeren rezervler potansiyel rezerv olarak gruplandırılmıştır.
Bu kriterler dahilinde Şemikan ve Kasrık fosfat seviyelerinde işletme başlangıcında toplam 75.5 milyon ton işletilebilir fosfat rezervi hesaplanmıştır.
Mazıdağı yöresinde Kasrık ve Şemikan fosfatlarının saptanması amacı ile MTA Enstitüsü tarafından bölgede:
2960 m Sondaj
150 m Arama kuruyu
551 m Kuyu ve yarma hafriyatına ek olarak
1975-1987 yılları arasında Etibank tarafından:
12.368 m. 262 adet sondaj
1.498 m. 340 " kuyu
6.920 m. 48 " galeri
260 m. 10 " başyukarı
335 m. 160 " ayrıntılı kuyu
10.475 m3. 419 " yarma
yaptırılmış olup, bu çalışmalar sonunda ortalama 1.41 m. kalınlıkta ve % 21.19 P2O5 tenörlü 32.5 milyon tonu açık işletmeye elverişli görünür rezerv ile 43.0 milyon tonu kapalı işletmeye elverişli görünür+muhtemel+mümkün rezerv olmak üzere toplam 75.5 milyon ton işletilebilir rezerv hesaplanmıştır.
4.2.1.3 Akras Fosfatları
Bu yatak glaukonili fosfat türünde olup % 5-12 P2O5 içermektedir. Demir ve alüminyum oksitleri bakımından oldukça zengindir. Glaukonili fosfat potansiyeli 2,5-3 milyon ton civarındadır. Glaukonili fosfatlarda zenginleştirime çalışmaları uygun olmamıtır. Ancak asidik özellikleri topraklarda öğütülüp doğrudan gübre olarak kullanılabilme özelliğine sahiptirler. Kapalı işletme gerektirmektedir.
4.2.2 Bingöl-Bitlis Alt Bölgesi
Bitlik masifi kuzeybatı-güneydoğu yönlü yaklaşık 300 km uzunluğunda, 50 km genişliğinde bir kuşak oluşturmaktadır. Fosfat yatakları bu kuşağın batı kesimindeki Bingöl-Genç-Avnik yöresinde ve kuşağın orta kesiminde Bitlis'in 11 km. güneyinde Bitlis-Diyarbakır karayolunun birkaç km. doğusunda; ayrıca Pötürge masifinde Çelikhan Bulam yöresinde yer almaktadır.
4.2.2.1Bitlis Apatitli Magnetit Yatakları
Bitlis fosfatları, Sürüm, Meşe Sırtı ve Ünaldı bölgelerinde incelenmişlerdir. Bitlis masifinde yeralmış olan apatit-manyetit cevherleşmesi, amfibol gnayslar ve meta volkanitler içinde görülmektedir. Yataklarda yoğun tektonik yapıların vardığı sözkonusudur. Genel olarak bantlı bantsız, stokwork ve dissemine tipi cevherleşme gösteren bu yataklarda değerlendirilebilir. Mineraller magnetit ve apatittir. Hürmüz boğazı, Şetek ve Bayramalan köylerinde demirli fosfat yatakları ekonomik değeri olan Disten cevherleri tarafından örtülmektedir.
Apatit-Manyetik mineralizasyonu gnayslı birimler içinde ince tabakalı amfibolitlerle birlikte oluşmuştur. Bu ince tabakalar genellikle amfibolit (aktinolit, tremolit) manyetit ve apatitten oluşmuştur.
Kalınlık ortalama bir kaç metre olmakla beraber birkaç desimetreden 15 m.'ye kadar değişmektedir. Bütün formasyonların eksenleri N-NE; S-SW yönlü, Kaledoniyen-Hersiniyen kıvrımlarından ve almadin amfibolit fasiyeslerindeki metamorfizmadan etkilenmiştir. Mineralizasyon volkano-sedimanter kökenlidir veya mağmatik ayrışma sonucunda oluşmuştur. Fosforlu dolomitlerin metamorfizması sonucu oluştuğunu ileri süren görüşlerde vardır.
Fosforlu dolomitlerin metamorfizması sonucu oluştuğunu ileri süren görüşlerde vardır. epidot gibi yeşil renkli silikatlar ile kalsit, kuvars, aktinolit ve albit minerallerinin çoğunlukta olduğu saptanmıştır.
Apatit minerali öz biçimli, öz biçimsiz, kırıklı, çatlaksız kristaller halinde bulunmaktadır. Apatitlerin çatlaklarında kalsite rastlandığı gibi manyetit kapanımları da gözlenmektedir. Apatitlerin cevherdeki boyutları 0.1-15 mm arasında değişmektedir.
Magnetit ise bazen öz biçimli, çoğunlukla biçimsiz ve kristal sınırları belirgin olmayan topluluklar halinde izlenmektedir. Boyutları 0.05-1 mm arasında dağılım göstermektedir.
Amfiboller uzun prizmatik yarı özbiçimli, kristal toplulukları halinde gözlenmekte aralarında klorit bulunmaktadır. Boyutları 0.3-1 mm arasında değişmektedir. Epidot eş boyutlu, yarı biçimli kristaller halinde bulunmakta ve ortitleşme izlenmektedir.
Bitlis apatitli magnetit yatakları MTA Genel Müdürlüğü tarafından yarma, sondaj ve galerilerle araştırılmıştır. Bitlis Ünaldı bölgesinde 4 mostra yeralmaktadır. Bunların üçü Üçtaş sırtı sahasında bulunmakta ve birtanesi de sahanın kuzeyindeki Öküzyatağı mostrasını oluşturmaktadır. Meşesırtı ve Sürüm bölgesindeki mostralar açık işletmeciliği daha uygundur.
Bitlis-Ünaldı, Meşe Sırtı ve Sürüm gelerilerinden alınan munumelerin ortalama kimyasal bileşimleri aşağıda gösterilmiştir.
% 9.81 P2O5 % 0.09 Cl
% 28.20 Fe % 1.00 F
% 0.60 TiO2 % 0.36 SO3
% 19.00 CaO % 4.65 MgO
% 1.93 Al2O3 % 20.66 SiO2
MTA Genel Müdürlüğü tarafından 1974-1985 yılları arasında yapılan uzun çalışmalar sonucu cevherleşmenin geniş bir zon içinde çok kıvrımlı bir yapı gösterdiği ve Sürüm, Meşesırtı ve Öküzyatağında % 2.55-4.40 P2O5 ve % 15.09-15.60 Fe tenörlü toplam 6.339.767 ton görünür +muhtemel+mümkün rezerv olduğu ortaya konmuştur.Yarım kalan çalışmaların tamamlanması ile özellikle Şertek-Ünaldı Köyleri arasında vu Bayram alanı-Arzivik mezrası civarında yeni yatakların bulunması ve rezervlerin artırılması mümkün olabilir.
Bitlis-Ünaldı apatitli magnetit cevherleşmesi üzerinde Etibank Güneydoğu Anadolu Fosfatları Grup Başkanlığı tarafından 1984 yılında laboratuvar ölçeğinde teknolojik çalışmalar yaptırılmıştır. Bu arada mineralojik etüdler, boyut küçültme, boyuta göre sınıflandırma ve manyetit ayırma ile zenginleştirme deneyleri yaptırılmıştır. Boyut küçültme ve boyuta göre sınıflandırma ile çeşitli boyut gruplarında demir içeriklerinin hemen hemen sabit kaldığı, fosfat içeriklerinin ise iri boyuttan inceye gidildikçe devamlı bir yükselme gösterdiği, hatta en ince boyutlarda tüvenana göre iki katına yükseldiği görülmüştür.
Boyut inceldikçe manyetit konsantrelerinin tenörleri yükselmekte ve fosfat içerikleri azalmaktadır.
0,1 mm altına öğütülmüş cevherlerle yapılan zenginleştirme deneyleri ile % 65 dolayında Fe içeren konsantreler, % 93'e varan verimlerle ve fosfat içerikleri % 0,40 P2O5'e kadar indirilmiş olarak kazanılmıştır.
Manyetitin ayrılması ile, cevherlerde bulunan apatit artıklarda zenginleşmekte, tenörler orijinalin hemen hemen iki katına yükselmektedir.
Meşe sırtı sahasında az çok bir düzen görülse bile metamorfik sahaların özelliklerine bağlı olarak cevherleşmeler kısa mesafelerde kesinliklere uğramaktadır.
Rezervin arttırılması için doğrultu boyunca sondaj ve yarmaları daha sıklaştırmak işletmecilik açısından gerekmektedir. İlave arama çalışmaları ile görünür rezervin artabileceği beklenmelidir. Özellikle Bayramalanı zuhurlarının manyetometrik etüdü ve daha sonra istikşaf sondajları yapılmalıdır.
Proje sahasında bu tenör ve rezerv ışığında açık ve kapalı işletme olanakları fizibilite etüdü ile ortaya konmalıdır. Genelde kırma-eleme-öğütme-manyetik ayırma ve flotasyon-filtreleme sisteminde zenginleştirilecek bu tip cevherlerden % 80-95 arasında metal kurtarma randımanı beklenmektedir.
Bitlis rezervlerinin daha fazla aranması ve rezervin arttırılması zaruri gözükmektedir. Aynı zamanda bu rezervle ilgili olarak distenin yan ürün olarak değerlendirilebilirliği araştırılmalıdır.
4.2.2.2 Bingöl-Avnik Apatitli Magnetit Yatakları
Bingöl-Genç (Avnik) apatitli magnetit yatakları, Bitlis masifinin batı ucunda yer almaktadır. Cevherleşme Mişkel, Haylandere, Küçük Gonaç, Murdere, Arduvan, Kelme tepe, Kılhaz tepe, Kavaklı, Mahmudan ve Hamek adlı on sahada incelenmiştir.
Bingöl-Genç (Avnik), maden yatakları, Diyarbakır'a 100 km Suveren DDY İstasyonuna 18 km uzaklıkta bulunmaktadır. M.T.A Genel Müdürlüğü tarafından 1961 yılında demir cevherine yönelik başlatılan çalışmalar, daha sonra 1979-1983 yılları arasında apatit aramalarına yönelik olarak devem etmiştir.
Apatitli magnetit cevherleşmesi anafibol gnayslar ve metavolkanitler içinde yeralmaktadır. Sahada bantlı, bantsız, ağsal (stokwerk) ve saçılmış (düsemine) karakterde cevher tiplerine rastlanmaktadır.
Kimyasal içerikleri ve mineralojik yapıları bakımından Bingöl-Avnik ve Bitlis-Ünaldı cevherleşmesi büyük benzerlikler sunmaktadır.
Bingöl-Genç-Avnik ve Bitlis-Ünaldı bölgelerindeki apatitli magnetit cevherleşmesi ile ilgili MTA ve İTÜ tarafından 1983-1984 yıllarında laboratuvar çapta teknolojik araştırmalar yapılmıştır. Ayrıca pilot çaptaki teknolojik araştırmalar ise 1984-1985 yıllarında Etibank tarafından İTÜ Maden Fakültesi'ne yaptırılarak olumlu sonuçlar elde edilmiştir.
Bingöl-Avnik yöresinde MTA Genel Müdürlüğü tarafından 1961-1983 yılları arasında demir amaçlı 58 adet toplam 9625 m. sondaj ve 132 adet yarma ile fosfat amaçlı 35 adet toplam 3474 m. sondaj ve 154 adet yarma ile arama çalışmaları sürdürülmüştür. Bu arama çalışmaları sonucu yatakların jeolojik konumları ortaya konmuştur. Bu çalışmaların değerlendirilmesi sonucu sahaların görünür (1), muhtemel (2) ve mümkün (3) rezervleri belirlenmiştir. Buna göre sahada 52.771.635 ton görünür, 29.948.578 ton muhtemel, 1.320.256 ton mümkün, 1.178.262 ton görünür+muhtemel 50.000 ton görünür+muhtemel+mümkün 8.072.649 ton kaynak veya potansiyel rezerv (K,P) olmak üzere toplam 93.341.380 ton % 0.6-12.96 P2O5 ve % 2.02-52.54 Fe tenörü rezerv tespit edilmiştir.
1983 yılında MTA Genel Müdürlüğü tarafından laboratuvar çapta teknolojik çalışmalar yapıldı ve sonuçları son derece olumlu görüldü.
Yine 1984-1985 yıllarında Etibank Güneydoğu Anadolu Fosfatları Grup Başkanlığı tarafından laboratuvar ve pilot çapta teknolojik etüdler yaptırıldı. Mişkel ve Gonaç Cevherleri ile pilot çapta yapılan manyetik ayırma ve flotasyon deneyleri genellikle laboratuvar çalışmalarını doğrulayıcı sonuçlar vermiştir. 0.1 mm altında öğütülmüş Mişkel ve Gonaç cevherleriyle ayrı ayrı yapılan pilot denemelerde % 68 dolaylarında Fe içeren magnetit konsantreleri % 95'e varan demir kazanma verimleriyle elde edilmiştir.
Flotasyon devresinde ise apatit kazanma verimi % 80'in üzerinde olmuş ve % 36-37 P2O5 içerikli apatit konsantreleri elde edilmiştir.
Genellikle laboratuvar bulguları ile uyum belirlenmiş ancak flotasyon süresinin laboratuarda
bulanan sürenin iki katı olması gerektiği anlaşılmıştır.
Apatitli manyetit yatakların, gerek demir gerekse fosfat açısından tenörü düşük olduğundan, tek ürün üretimi ekonomik olmamaktadır. Dolayısıyla bu tip yataklarda hedef, hem demir cevherini, hem de fosfat cevherini değerlendirmek olacaktır. Tek ürün üretimi sözkonusu olamayacağından faaliyetlerin, Eti Holding+DÇİ+Özel sektör, üçgeninde yürütülmesi anlam kazanmaktadır.
4.2.3 Aşağı Fırat Alt Bölgesi
Hatay-Yayladağı-Yeditepe, Adıyaman-Besni-Tut-Pembeğli, Adıyaman-Çelikhan-Bulam, Gaziantep-Kilip ve Şanlıurfa-Bozova fosfat yatakları Aşağı Fırat Alt Bölgesi'ni oluşturan yataklardır. Adıyaman, Çelikhan, Bulam apatitli magnetit yatakları dışındaki yataklar glokonili sedimanter yataklardır.
Adıyaman-Çelikhan-Bulam apatitli magnetit yatakları sondaj ve yarmalarla tetkik edilmiştir. Burada ortalama % 2.01 P2O5 ve % 28.56 Fe tenörlü 69.277.455 ton görünür+muhtemel+mümkün rezerv bulunmaktadır.
Aşağı Fırat Alt Bölgesindeki fosfat yataklarının en önemlileri Kilis ve Yayladağı'nda bulunmaktadır. Hatay-Yayladağı'nda % 8.44 P2O5 tenörlü 2.141.735 ton görünür+muhtemel+mümkün rezerv; Gaziantep-Kilis'te ise % 9-13 P2O5 tenörlü 4.000.000 tonun üzerinde potansiyel rezerv bulunmaktadır.
Adıyaman-Tut-Pembeğli de % 7-11 P2O5 tenörlü 8,4 milyon ton muhtemel+mümkün rezerv bulunmaktadır. Şanlıurfa Bozonva yöresinde ise % 3-4 P2O5 tenörlü 1,5 milyon ton civarından potansiyel rezerv olduğu sanılmaktadır.
Kilis fosfat yatağı geçmiş yıllarda bir süre özel sektör tarafından işletilmiş ve öğütülerek kullanılmıştır. Bu fosfatlar zenginleşemediğinden direk öğütüldükten sonra asit karakterli topraklarda gübre olarak kullanılabileceği araştırma kuruluşlarında ispat edilmiştir. Doğu Karadeniz Bölgesinde 400.000 hektarı bulan asit karakterli topraklar mevcuttur.
4.2.4 Üretim Yöntemi-Teknoloji
Tesislerde üretilen konsantre nin pazarlanamaması ve kalsinasyon ile zenginleştirilmesi gereken artıkların büyük stoklar oluşturması nedeniyle 1993 yılından beri üretim durdurulmuştur.1993 öncesi tesiste açık işletme şeklinde üretim yapılmaktaydı. Fosfat seviyesinin üzerindeki dekapaj alındıktan sonra fosfat seviyesi alınmakta ve alınan fosfatlar büyük iş kamyonları ile fosfat konsantre tesisine gönderilmektedir. Fosfat konsantre tesislerinde yaklaşık 1.700.000 ton fosfat cevheri iki kademede kırma ve eleme işlerine tabi tutulduktan sonra 1. Hatta yıkama-aşındırma, 0.4+0.22 mm boyutunda tasnif, filtrasyon, kurutma ve stoklama; 2. Hatta kalsinasyon işlemlerine tabi tutulmaktadır. Madenden gelen tüvenan cevher primer kırıcı bunkerine verilmekte, primer kırıcıda önce -10 mm ye kırılarak 000 tonluk açık stokta toplanacaktır. Stok altındaki tünelden döner ekstraktörler ile bant konveyöre alınan kırılmış cevher, segonder kırma ünitesinde önce 40 mm ye elenecek ve elek üstü şoklu kırıcıda kırılarak 10 mm açıklıklı eleklerde elenecektir.
15.000 tonluk stoklamadan sonra bant konveyörlerle taşınarak önce trommellerde yıkanıp, dağıtılacaktır. Trommel çıkışında önce 1 mm ve sonra 0.4 mm yüksek frekanslı eleklerde elenecek olan dağıtılmış fosfat ürünü bilahare alternatifli olarak 40 veya 20 mikron altı boyutlarındaki şlamından hidrosiklonlar vasıtasıyla arındırılacaktır. Şlam malzeme gravite ile yoğunlaştırıcıda çöktürülecektir.
Ancak koyu şlamın, ortalama 19-21 % P2O5 tenörlü ve 160-180 bin ton/yıl miktarındaki şlam malzemenin açık havuzlama ile kurutulması ve özellikle Karadeniz'de asidik karakterli topraklarda suni gübre yerine direkt toprağa verilerek kullanılması düşünülmektedir.
Fosfat konsantresi % 19-20 nemli olarak direkt veya açık sahada bulunan 6000 tonluk stoklamadan sonra bant konveyörlerle kurutucuya taşınacaktır. % 2-3 nemli olarak elde edilecek olan kurutulmuş fosfat konsantresi, bant konveyörlerle 50.000 ton kapasiteli kuru stok binasına aktarılarak ve yükleme bunkeri altından alınarak gübre fabrikalarına sevk edilecektir.
Etibank Mazıdağı Fosfat Konsantre Tesisinde zenginleştirilen fosfat konsantresinin karşılaştırmalı kimyasal karakteristikleri çizelge 6’da verilmiştir. % 18 P2O5 tenörlü ham cevher zenginleştirme sonucu % 30.5 P2O5 tenörüne ulaşmaktadır.
ETİKETLER : FOSFAT KAYALARI NEDİR,FOSFAT KAYALARI NASIL İŞLENİR,FOSFAT KAYALARININ DEĞERLENDİRİLMESİ,FOSFAT KAYASINDAN FOSFAT ÜRETİMİ,FOSFAT KAYASININ BİLEŞİMİ,FOSFAT KAYASINDAKİ FOSFAT MİKTARI,TÜRKİYEDE FOSFAT YATAKLARI,FOSFAT KAYALARININ DEĞERLENDİRİLMESİ,FOSFAT ÜRETİMİ,FOSFAT ELDESİ,FOSFAT İMALATI,FOSFAT KONSANTRESİ,FOSFAT KAPASİTESİ.
HAMMADDELER ANSİKLOPEDİSİ
