MAKALELER / FOSFAT KAYASINDAN FOSFAT ÜRETİMİ VE KULLANIMI -HAMMADDELER ANSİKLOPEDİSİ
FOSFAT KULLANIM ALANLARI
Dünya üzerinde birçok kullanma alanı mevcut olan ve gün geçtikçe ehemmiyeti biraz daha artan fosfatın başlıca kullanıldığı sahalar: Gübre sanayii (% 90) ve kimya sanayii (% 10) dur. Fosfatın gübre sanayinde kullanılışının % 60 mı süperfosfat, % 10 unu fosforik asit ve % 10 unu ise komple/ gübrelerin kullanışı teşkil eder.
Fosforun elemanter durumu ve kombine şekli, gerek ziraai ve gerekse endüstri sahalarındaki kullanılışında oldukça farklıdır. Her ne kadar gübre haricindeki kullanılışı da mühim ve talepler her gün daha da artmakta ise de, bugün için fosfatın endüstriyel değeri bunun gübrelerde kullanılma ihtiyacına bağlıdır. Gübre sanayiinde en büyük talep, Triple veya konsantre süperfosfat içindir. Bunun haricinde, amonyumlu fosfat, Amonyum sülfa fosfat, Mono ve diamonyum fosfat, Amonyumlu süperfosfat, Magnezyum Amonyum fosfat, Kalsiyum Meta fosfat ve Kalsine fosfat kayacı gibi diğer fosfatik gübre materyallerine olan ihtiyaçta her gün biraz daha artmaktadır.
Fosforun kimya endüstrisinde en geniş kullanılma sahasını deterjanlar teşkil eder. Bunlarda bilhassa sodyum - tripolîfosfat, tetrasodyumpirofosfat ve sodyummetafosfattır. Ayrıca monokalsik ve monosodik fosfatlar backing povder imalatında; Di ve trisodikfosfatlar suların tatlılaştırılmasında; Sodyum metafosfatiar sondaj çamurlarının inceltilmesinde kullanılır. Keza metal satıhlarındaki erimez fosfat tuzlarının etrafında koruyucu bir tabaka meydana getirmede metal satıhlarını cilalama ve parlatırında, fosforik asit banyolarında elektro cilalamada ve değişik satıh lan bir Nikel - Fosfat alaşımı ile kimyasal kaplamada (Demir, çelik vs.) kullanılır.
Fosfor hayvanların ve kümes hayvanlarının beslenmesinde de önemli çapta kullanılır. Çünkü hayvanların gıdasızlığı, doğrudan doğruya onların beslenmesi için gereken düşük fosfor muhtevası noksanlığından ileri gelir. Bu gayeler için kullanış, ortalama % 3 oranındadır. Diğer gayeler için kullanış yaklaşık olarak % 10 civarındadır. Bunlar arasında: İri fare zehirleri imali, hafif alkollü içkiler, kibritler, diş macunu, dişçilik maddeleri, plâstikler ve traş kremleri imalinde, barutların fırında pişirilmesinde, Bone porselen imalâtında, su yumuşatıcıları, tekstil boyaları, cam imalinde, haşerelerin imhasında, fotoğraf filimleri ve kimyevî maddeler imalâtında, petrol rafinerisinde, ipek fabrikalarında ve şeker sanayiinde de kullanılır. Keza, askeri maksatlar için ve tetra etil piro fosfat gibi (TEPP) sinir bozucu zehirli gazların imalinde de kullanılmaktadır.
Nebati gübre elementi olanak fosforun yerini tutan bir diğer madde yoktur. Mamafih çelik imalâtında istihsal edilen fosfatlı gübre, büyük fosfat kayacı yataklarına sahip olmayan ülkeler için önemli bir zirai fosfor kaynağıdır. Keza kemik tozları ve Guano'lar da fosfor muhteviyatları sebebiyle kullanılmaktadırlar.
Fosforlu bileşiklerin, en önemli kullanılma sahası gübre yapımıdır. Bunun haricinde yiyeceklerde, sentetik deterjanlarda ve yangın söndürme aletleri bileşiminde de kullanılır. Bunların yerini oda külü, boraks, sabunlar ve diğer bileşikler alabilir. Bunlar basit gübre olmayan ürünler olarak, fosfatlı sentetik deterjanlar yerine kullanılabilir. Buna benzer olarak şap, pişirme fırınlarında toz haline getirmede bir maya olarak mono kalsiyum fosfat mono hidrat yerine kullanılır.
5.1 Fosforlu Gübreler ve Elde Edilişleri
5.1.2 Primer-normal (Simple) süperfosfat
Bilindiği üzere süperfosfat; tabiî fosfatların Sülfirik asit (H2S04) ile reaksiyonu sonucu elde edilen ve içinde % 14-20 oranında, su ve sitratta çözünür fosfor pentoksit (P205) ihtiva eden kimyasal gübreye denilmektedir. Bunun ihtiva ettiği suda ve sitratta eriyen % P205 göre, türleri bulunmaktadır. Bünyesinde kalsiyum sülfat (CaS04) olduğundan primer kalsiyum fosfat oranı süperfosfatta pek yüksek değildir.
5.1.3 Triple süperfosfat
Triple süperfosfat, tabiî fosfatların fosforik asit ile (H3P04) reaksiyonu sonucunda elde edilen ve içindeki suda ve sitrattaki çözünür fosfor pentoksit (PaOs) miktarı, %43-50 oranında olan kimyasal gübreye denir. Triple süperfosfat toz ve taneli (granule) hallerinde bulunur ve fosfata fosforik asit etki ettirilmekle meydana gelir.
Normal süperfosfatla, Triple süperfosfartın yapıları aynıdır. Aralarındaki başlıca fark: Triple süperfosfatın, Primer kalsiyum fosfatın tamamını ihtiva etmesi ve % P2O5oranının, yaklaşık olarak primerden 3 misli daha fazla olmasıdır.
Tersiyer kalsiyum fosfat, Ca3(P04)2, suda ve sitratta erimediğinden bitkiler tarafından assimile edilemez. Bunların suda eriyebilen bir bileşik haline getirilmesi için, zengin fosforitler fosforik asit ile (H3P04) reaksiyona sokulurlar. Şöyleki:
Ca3(P04)2 + 4H3P04 + 3HaO—>3CaH4(P04)2.H20 (Primer Kademe)
Ancak tri kalsiyum fosfat tabiatta saf halde bulunmaz, kalsiyum fluorür Ca3(P04)2CaFa veya kalsiyum klorür Ca3(P04)2.CaCI2 halinde bulunur. Ayrıca içerisinde Alüminyum oksit, Silis, Karbonat Sülfat, kriyolit (Cryolite) = Na3AlF6, az miktarda Sodyum, Potasyum, Titan, Çinko, Bakır, Magnezyum, Krom, Vanadium ve Uranyum mevcut olduğundan, yukarıda yazılı esas fonksiyon yanında bu yüzden birçok yan reaksiyonlar meydana gelmektedir.
Yan reaksiyonlardan teşekkül eden C02, HCl, HF ve H2S gibi korozif (Corrosive =Çürütücü, aşındırıcı, yıkıcı) gazların meydana gilişi asit sarfiyatına büyük ölçüde tesir eder. Ayrıca yukarıda teşekkül eden esas reaksiyon yanında çoğu zaman aşağıdaki reaksiyonda husule gelirki bu arzu edilmeyen bir reaksiyondur.
Ca3(P04)2 + H3P04—>3CaHP04 (sekonder kademesi)
Bu reaksiyonda görüldüğü gibi 1 mol fosforik asitle 1 mol fosforitin reaksiyona girmesi neticesi sekonder kademesinde kalınmaktadır. Bu nedenle fosforitin toz haline getirilerek reaksiyon hızının arttirilmasi icap eder. Netice olarak denilebilir ki; Suni gübre yapımında reaksiyon hızına tesir eden bütün faktörlerin etüd edilmesi icab eder.
Görülüyor ki süperfosfat imalâtında H2SO4 ve H3PO4 esas iki başlangıç maddeleridir. Halen dış ülkelerden alınan fosforik asitte, asit oranının % 72-80 arasında olması ve ihtiva ettiği P205 oranının % 50 den aşağıya düşmemesi istenmektedir. Zira yüzdesi yüksek asitlerle yapılan ameliyeler, düşük yüzdeli asitlerle yapılan ameliyelerden çok daha fazla faydalar sağlamaktadır.
Fosfatta, P205 oranı yüksek olsa dahi (% 32-33) direkt olarak kullanmak imkânı yoktur. Çünkü P205 yüzdesi yüksek olmasına rağmen, bunun suda çözünürlüğü çok azdır. Suda çözünmeyen fosfat ise toprakta bitkiler tarafından assimile edilememektedir. Bu nedenledirki
fosfat, HaSC veya H3PO4 kullanılarak suda çözünür hale getirilmekte ve neticede de suda çözünür P205 oranı % 43-50 ye yükseltilmektedir.
Triple süperfosfat, basit süperfosfata oranla daha fazla suda çözünme kabiliyetine haiz olduğundan, daha çok tercih edilmektedir.
6. FOSFAT CEVHERİ ZENGİNLEŞTİRİLMESİ
Fosfat cevherlerinin çok düşük kıymetlerine rağmen (8 -10 $/t) Dünyada senede yaklaşık 50 milyon tonu bulan miktarı zenginleştirilmeye tabi tutulmaktadır. Zenginleştirmenin hedefi istihsal edilen ham maddenin ekonomik bir değer kazanmasını veya kıymetinin artırılması sağlamaktır. Nitekim her cevherin içerisindeki steriller taşıma ve fabrikasyon masraflarını artırmakta, belirli bir istihsal için çok daha büyük tesisleri gerektirmektedir.
Fosfat cevherlerinde üstelik bu sterillerden bazıları (alüminyum ve demir oksitleri, organik material, karbonatlı mineraller gibi) sonraki işlemlerde, bilhassa gübre fabrikasyonu sırasında etki göstermektedir ve satış cevherlerinde belirli limitin altında olmaları aranır.
6.1 Zenginleştirme Açısından Fosfat Cevheri Tipleri
Fosfat cevheri yatakları Rusya’daki KOLA ve güney Afrika'daki PELABORA' gibi birkaç yatak haricinde diğerleri tamamen sedimanterdir. Dolayısıyla burada özellikle sedimanter tip cevherler üzerinde duracağım.
Fosfat zenginleştirmesinde gang'tan ayrılacak eleman fosforit olarak adlandırdığımız fosfatlı tanelerdir. Yapıları yatağın teşekkül şartlarına göre son derece değişik olan fosforitler cevher zenginleştirme yönünden büyük önem taşır. Zira fiziksel zenginleştirme metodlarıyla yetinildiği halde, en ideal rnetod tatbik edilse dahi ancak fosfatlı, tanelerin içerisine girmemiş olan dış gang ayrılabilecek, elde edilecek konsantre tenörleri en fazla fosforitin ihtiva ettiği fosfat yüzdesi kadar olabilecektir.
Dolayısıyla sedimanter fosfat cevherlerini özetle aşağıdaki şekilde guruplandırabiliriz.
6.1.1 Oolitik Fosfat Cevherleri
Gang olarak serbest kuvars tanelerini ihtiva etmektedirler. Misal: Florida ve Taiba cevherleri. Zenginleştirilmeleri prensip olarak teknik problemler göstermez, yıkama ve flotasyon işlemleri sonucu tatmin edici zenginlikte konsantrelere ulaşılabilir.
6.1.2 Yüksek yüzdede kalsit, dolomit ve ankerit gibi karbonatlı mineraller ihtiva eden fosfat cevherleri
Bu tip cevherlerde silis gang olarak ikinci plâna düşmüştür. Kalsit veya karbonatlar bazen fosforitlerin üstlerini kaplar ancak hiçbir zaman fosforit içerisine girmez (Fas cevherleri).
6.1.3 Yüksek yüzdede kalsit ihtiva eden ve kalsitin bir kısmı fosforitler içerisine girmiş olan cevherler
Ürdün ve İsrail cevherleri, Türkiye'nin Taşıt yatağı cevheri de bu gruba dahil edilebilir.
6.1.4 Fosforitlerin içerisinde büyük çapta silis ve karbonat inklüzyonları bulunan cevherler
Bu tip cevherler şimdilik hiç bir ülkede işletilmemektedir.
Sayılanlar dışında cevher zenginleştirme açısından gang minerallerinin niteliğine bağlı olarak killi, glakonili, jipsli, demirli v.s. gibi diğer bazı cevherlerden bahsetmek mümkündür.
6.2 Zenginleştirme Metodları
Fosfat zenginleştirmesinde tatbik edilebilecek metodlar ayrılacak gang'ın karakterine bağlı olarak hayli çeşitlidir. Ancak cevherin çok düşük fiyatı göz önünde tutulursa zenginleştirme masraflarının kabul edilebilir limitleri aşmaması, dolayısıyla ucuz metodların tatbik gereği ortaya çıkar. Bu nedenle fosfat zenginleştirilmesinde uygulanabilecek metodlar aşağıdaki şekilde özetlenebilir.
6.2.1 Siklonlarla, Kuru veya Islak Ayırma ile İnce Kısmın (şlamın) Atılması
Cevherdeki kil gibi sterillerin veya bağlayıcı çimento maddesi gibi az fosfatlı kısımların şlam şeklinde atılmasıdır. Yoğun bir karıştırma işleminin takiben hava veya su akımı ile ayrılma sağlanır.
Çeşitli tesislerde bu tarz çalışma büyük çapta uygulanmaktadır Meselâ Cezayir'in KOUİF cevherinde ince kısım (— 100 mikron) pnömatik ayırıcılarla atılmakta tenor % 28 den % 30 P2O5'e çıkarılmaktadır. Tunus'un METALAOUİ ve MİDİLLA, Togo'nun KPEME, Fas'ın SİDİ DAOUİ cevherlerinde ise ayırma hidrosiklonlarda yapılmakta ilk ikinsi de %30-31, son ikinsinde % 35-36 PA’lik konsantreler elde edilmektedir.
6.2.2 Gravimetrik Ayırma
Kuvars'ın özgül ağırlığı 2,65 kalsitin 2,71 dolomitin 2,85 fosforitin ise yapıya bağlı olarak 3,2 ile 2,8 arasında değişmektedir.(Togo fosforitleri 3,0 Fas Luis-Gentil 2,95, Tunus fosforitleri 2,85 yoğunluğundadırlar. Yoğunluğu 2,6 ya kadar düşen kuvarstan daha hafif fosforitler dahi tespit edilmiştir).
Bu nedenlerle gravimetrik ayırmanın (ağır mayi ayırması, ağır ortamda ayırma, jig ve sallantılı tabla ayırmalarının) ancak müsait yapıdaki cevherlere uygulanması mümkündür. Rusya'da KARATAU cevherinin ağır mayi T.B.E. kullanılarak ayrılmasına çalışıldığı bilinmektedir. Bunun haricinde gravimetrik ayırmanın büyük çapta tatbik edildiği, tesisler azdır.
6.2.3 Tane Boyutuna Göre Ayırma
Cevherin petrografik karakterine göre çok etkili metod olabilir. Zira bazı cevherlerde fosforitler belirli bir büyüklükte olmakta, kırmaya dahi ihtiyaç göstermeden yapılacak elemelerle kuvars, kil, kalker gibi gangtan rahatlıkla ayrılabilmekte veya nispeten zenginleşebilmektedir.
Tane iriliğne göre ayırma dünyada çok çeşitli aletler kullanılarak geniş çapta uygulanmaktadır. Meselâ Fas'ın KHOURİBGA tesislerinde günde 20 000 ton cevher 15 mm. ye elenmektedir, gene Fas'ın LOUİS-GENTİL tesislerinde eleme 6 mm. ye, Tunus'un M'DILLA ve METLAOUİ tesislerinde 3,4,5, mm. 1ère ve Florida'da 14,7 ve 1 mm. ye elemeler yapılmaktadır.
6.2.3 Manyetik Ayırma
Manyetik hassa dayanarak bilhassa demirli gangın atılmasında kullanılan bir metodtur. Satış cevherinde Fe O -f Al203 ün % 1,5 i aşmaması istenmektedir. Bu nedenle Togo'nun KPEME tesislerinde cevher yıkanıp şlamı atıldıktan sonra 300 mikronun üzerindeki taneler kurutulup yüksek şiddetteki elektromanyetik ayırmaya tabi tutulmaktadır.
6.2.4 Elektrostatik Ayırma
Cevhere öğütmeyi takiben kuru halde elektrik verilmesi ve sonra bir elektrik alanda elektriği tutma hassasına dayanılarak ayrılmasıdır.
Metod silisin fosfattan ayrılmasında başarılı olmuştur. Kalker ve fosfatın ayrılması ise halen etüd edilmektedir. Bu metodla müspet sonuç alınabilmesi için cevherin atrisyon şeklinde yıkanması, şlamın atılmasından sonra kurutularak işleme tabi tutulması gereklidir. Dolayısıyla metod pahalıdır, ve şimdilik ancak pilot çapta denenmektedir. Floridada Pİ-ERCE tesislerinde 9 elektrotluk Johnson tipi 2 aletle saatte 15 ton cevher işliyecek bir pilot tesis kurulmuştur. Elektrotlar arasındaki 15 000-17 000 voltluk gerilim sayesinde konsantre tenörü % 33 ten % 35 PB05'e çıkarılmaktadır.
6.2.5 Flotasyon
Dünyada üretilen fosfat cevherinin en büyük kısmı flotasyon yoluyla zenginleştirilmektedir. Ancak fosfat'ın kuvarstan ayrılmasını sağlayan bu teknik gangın karbonatlı olması halinde kullanılamamaktadır. Kalsit ve fosfatın endüstriyel çapta flotasyon yoluyla ayrılması problemi henüz çözülmemiştir.
Dünyadaki en önemli fosfat flotasyon tesisleri olarak aşağıdaki tesisler sayılabilir.
KOLA(Rusya); Mağmatojen oluşumlu Apatit-Nefelin karışımı bir cevherleşmedir. Tenörü yaklaşık % 25-26 P2C% tir. 80 meshe öğütmeyi takiben yağ asitleri ve sodyum silikat kullanılarak ı% 38 P205'lik konsantreler elde edilmektedir.
FLORİDA(U.S.A); Floridadaki hemen bütün fosfat tipleri flotasyonla zenginleştirilmektedir. Kullanılan sistem cevherlere göre değişmekle birlikte esasta aşağıdaki iki operasyondan ibarettir.
İri tanelerin flotasyonu; 0,5- 1,5 mm. lik taneler tamburlarda kondisyona tabi tutulduktan sonra sallantılı masada Humphreys spralinde veya bandlar üzerinde flote edilir.
0,5 mm. den ince taneler şlamı atılatıldıktan sonra (-75 mikron) yağ asitleri, petrol asitleri, petrol ve soda kullanılarak yüzdürülür.
Bu şekilde elde edilen ön konsantreler sülfürik asit ve su ile yıkanarak satıhları temizlendikten sonra kaiyonik kollektörler (aminler) kullanılarak ikinci bir flotasyonla silisin ayrılması sağlanır.
Yaklaşık % 29 P205'lik şlamı atılmış cevherlerden bu yolla % 36 P205'lik konsantreler elde edilir.
TAİBA (Senegal) Cevher çubuklu değirmenlerde 0,8 mm.'ye kırılıp, (—40 mikronluk kısmı) şlamı hidrosiklon ayırmasıyla atılır. 0,8-0,3 ve 0,3-0,04 mm.'lik kısımlar ayrı ayrı flotasyona tabi tutulur. Kullanılan reaktifler Taloil, Gazoil, Sodyum hidroksit ve sodyum silikattır.
6.2.6 Kalsinasyon ve yıkama
Buraya kadar saydığım metodlarla fosforitlerin ihtiva ettiğinden daha yüksek tenörde konsantreler elde etmek mümkün değildir. Ayrıca cevherin gangında Karbonat mineralleri varsa bahsedilen metodlarla tam olarak ayrılamamaktadır. Bu tip cevherlerle tatminkâr bir zenginleştirme ancak tanelerin kalsinasyon sonucu kimyasal değişmeleri ile elde edilebilir.
Kalsinasyon işlemi 700-900°C arasında değişen sıcaklıklarda klasik döner fırınlarda (KHOURİBGA ve FLORİDA) veya fludize tip fırınlarda (DORR Batı U.S.A. fosfotları) yapılmaktadır.
Kalsinasyon sırasında ilk olarak organik material yanarak kaybolmakta sonra kalsit bozularak CO2 uçmakta ve CaO şekline geçmektedir. Şu halde kasinasyon sonrası CaO ve fosfatın birbirinden ayrılması gerekir ve bu iki şekilde gerçekleştirilebilir.
a)Kalsine cevherden CaO'in pnömatik olarak ayrılması
b)Yıkama (siklon ayırması veya ters akım yıkaması) ile Ca(OH)2 şekline çevrilerek bünyeden atılması
Tunusun M'DİLLA tesislerinde 15 ile 20 ton/saat kalsine cevher hidrosiklonlarda yıkanarak tenörü % 31'den 34 P2O5'e yükseltilmektedir İsrail'de NAGEV'de yılda 30 000 tonluk bir pilot kalsinasyon tesis Ca (OH)2'nin dekantasyon tarzında ayrılma esasına göre kurulmuştur. Ca(OH)2 ayırmasının ters akım sistemine göre yıkama ve kimyasal tretman şekillerinde yapıldığı DEJEBELONK ve KHOURIBGA tesislerinde yüksek tenörlü konsantrelere erişildiği bilinmektedir.
6.2.7 İlave İşlemler
Yukarıda sayılanlar dışında fosfat cevherlerinin zenginleştirilmeleri sırasında önemli sayıda ilâve işlem tatbik edilmektedir. Özet olarak bazıları: Kırma, öğütme, filtre etme, kurutma v.s.
6.2.3 Zenginleştirmenin Ekonomik Yönü
6.2.3.1 Fiyat Durumu
Fosfat fiyatları özellikle cevherin P2QS veya BPL muhtevasına göre tespit edilmektedir. (1 BPL % Ca3P04)2 olarak tenörü göstermekte ve % P205 olarak tenorun 2,185 kat sayısı ile çarpılmasıyla bulunmaktadır.
Fosfatlı gübre hammaddesi olarak kullanılacak satış cevherlerinin en az % 47 P2C% ihtiva etmeleri gereklidir. Kuzey Afrika cevherleri BPL olarak fosfat ihtivalarına göre % 56-60-64-72,5 lik 4 kategori halinde satılmaktadır.
Satış cevherinde yüksek P205 muhtevası yanında aranılan vasıflar aşağında sıralanmıştır.
Halojen ihtivası: %F ihtivası %4ten az olmalı % 4,5'u geçmemelidir. % CI ihtivası % 0,03 ten az olmalı % 0,06 yi geçmemelidir.
Karbonat ihtivası: C02 % 1,2-1,5 civarında olmalıdır.
Demir + Alüminyum oksit tenörü: FeAOs + Al2O3,% Tin altında olmalı % 1,5’u aşmamalıdır.
Nem muhtevası % 4'ü aşmamalıdır.
Organik materyalin % Tin üstünde olması istenmez.
Bunların yanında satış cevherlerinden aranılan vasıflardan biri de tane iriliğidir. %90 1100 meshlik elekten geçen cevher super-fosfat fabrikasyonu için idealdir.
6.2.3.2 Zenginleştirme Maliyetleri
Kuru ayırma: Kuru olarak ayrılabilmesi için cevherin en fazla % 4 nem ihtiva etmesi gereklidir. Halbuki çöldeki yataklardan dahi istihsal edilen cevherler ;% 6 - 7 nem gösterirler dolayısıyla bir ön kurutma işlemi cevherin kırılmasını takiben yapılarak nem % Te düşürülür. 0,3 mm’ nin üstündeki ayırmalar özel eleklerde 0,09 mm. nin üzerindeki ayırmalar ise hava separatörlerinde yapılmaktadır.
Kuru ayırma metodlarında ara mahsul olmayıp artıkla birlikte atılmaktadır. Dolayısıyla işlemin randımanı düşüktür. Konsantrenin ağırlık randımanı % 50, tesis yatırımı 35-40 TL/yıllık konsantre tonajı, 10 kwh/t enerji ihtiyacı bazlarına göre, 250.000 ton konsantre/yıl kapasiteli böyle bir tesiste konsantrasyon masrafları 25-30 TL/ton konsantre tahmin edilebilir.
Yaş ayırma: Eleklerde ve siklonlarda yapılmaktadır. Ancak ayırmayı takiben sudan ayırma ve kurutma gerekmektedir. Konsantre ağırlık randımanı % 65, tesis yatırımı 67,5-75 TL yıl konsantre, konsantre ton başına 2,5 m3 su, 10-15 kwh enerji kabulleriyle 250.000 ton konsantre kapasitesindeki tesiste konsantrasyon masrafları 40-50 TL tahmin edilebilir.
Flotasyon: Öğütme, klasifikasyon, deşlamaj/karıştırma, flotasyon, filtre ve kurutma işlemlerini gerektirir.
Gene 250.000 ton konsantre üreten tesiste; % 65 ağırlık randımanı, tesis yatırımı 100 TL/ton yıl konsantre, konsantre tonu başına ihtiyaç 3 m3 su ve 10-20 kwh enerji kabullerine göre konsantrasyon maliyeti, 70-80 TL/ton tahmin edilebilir.
Kalsinasyon ve yıkama: Kırma, ince kısmı atma, kalsinasyon, yıkama, şlamın atılması. Süzme ve kurutma işlemlerini gerektirir. Konsantre ağırlık randımanı % 65, tesis yatırımı 200 - 220 TL/ton konsantre başına ihtiyaç 5 m3 su 36 - 40 kwh elektrik, kalsinasyon ve (kurutmalar için 700.000 KCal ısı bazlarına göre; 250.000 ton konsantre kapasiteli bir tesiste konsantrasyon masrafları 120-130 TL/ton konsantre tahmin edilebilir.
Yukarıda 'belirtilen tahmini konsantrasyon masrafları muhakkak ki, ham cevherin zenginliğine, (konsantrasyon ağırlık randımanına) ve kurulacak tesisin kapasitesine, yerine bağlı olarak çok büyük çapta değişecektir. Ancak burada % 30’luk konsantrenin CİF değeri olarak kabul edilebilecek 200 TL. ile karşılaştırılarak, en iyi şartlarda dahi zenginleştirme masraflarının ekonomik yönden ne derece önemli olduğunu göstermek isteğiyle belirtilmiştir.
Zenginleştirme masrafları yanında konsantre maliyetine etki eden önemli bir faktörde konsantrenin ağırlık randımanı veya kaç ton ham cevherden bir ton konsantre elde edilebileceğidir. İşletme ve taşıma masrafları dolayısıyla konsantre maliyetini büyük çapta arttıracaktır.
7. ÜLKEMİZ VE DÜNYA TİCARETİ
Dünya fosfat kayası üretimi ile tüketimi arasındaki fark azalmaktadır. Bunun nedenleri rezervlerin tükenmesi, üretimdeki teknik problemler, USA, İsrail, BDT, Senegal ve Güney Afrika gibi ülkelerden yapılan ihracatın azalmasıdır. Önümüzde ki yıllarda Avustralya, Kanada ve Srilanka gibi ülkelerde yeni yatakların devreye girmesiyle ayrıca Afrika ve Orta Doğu’daki madenlere yeni yatırımların yapılmasıyla fosfat üretimi yeniden artış gösterecektir.BDT halen düşük kapasitede fosfat kayası üretimi yapılmaktadır. Rusya’daki Murmansk limanı yapılacak yeni yatırımlarla ihracat kapasitesini artıracaktır. Ancak bu ülkede gübre tüketimi ve fosfat üretiminin artması beklenmemektedir. Afrika, Çin, Hindistan, Meksika ve Orta Doğu da yeni gübre tesislerin kurulması planlanmaktadır. Dünyadaki talebin 2002 yılına kadar her yıl % 2.5- 3.0 arasında büyümesi beklenmektedir.
Türkiye'de mevcut üretici kuruluş, yalnız Eti Holding’dir. Mazıdağı yataklarını değerlendirmek üzere 125.000 ton/yıl kapasiteli pilot çapta Karataş Tesisi kurulmuş ve 1977-1985 yılları arasında buradan üretim yapılmıştır. Mevcut fosfat yataklarından ticari nitelikte fosfat konsantresi üretilebileceğinin anlaşılması üzerine 750.000 ton/yıl kapasite ve % 30.5 P2O5 tenörlü büyük proje yatırımı gerçekleştirilmiştir.
Dünyadaki en büyük fosfat kayası üreticileri ABD, Tunus, Çin, Ürdün ve Fas’tır. Türkiye’de fosfat tüketimi yıllara göre giderek artan bir seyir izlemektedir. Ancak Türkiye’de üretilen fosfat hem mevcut talebin karşılanmasında yetersiz, hem de düşük kaliteli olduğundan Türkiye, fosfat kayası ve fosfat ürünleri ithal etmektedir. Bununla birlikte 90’lı yılların ortalarından itibaren fosfat kayası ithalatında da hızlı bir düşüş görülmüş ve ithalat fosforik asit ürün ve türevlerine kaymıştır.
Tüketici ülkeler büyük oranda gelişmekte olan ülkelerin fosfat kayası kaynaklarına tabidirler (gelişmiş ülkelerden sadece ABD, BDT ve İsrail ihracatçı ülke konumundadır). AB ülkeleri Dünya pazarı içerisinde tamamen ithalatçı durumundadırlar. Gelecekte bu niteliklerinin değişmeyeceği öngörülmektedir. Zira bu ülkelerin ekonomik nitelikte ihtiyaçlarına cevap verecek fosfat rezervi bulunmamaktadır. Dünya fosfat pazarında ithalatın genellikle büyük bir kısmının coğrafi olarak yakın ülkelerden yapılması doğaldır. Bu nedenle Afrika ve Orta Doğu' daki üretici ülkeler için pazar Avrupa, Batı Asya' da ki üretici ülkeler için pazar Asya ve Doğu Avrupa, A.B.D. için ise, Batı Avrupa, Kuzey ve Latin Amerika ve Doğu Asya ülkeleridir.
Gelişmekte olan ülkeler 1997 yılında ihraç edilen fosfatın % 63’lük bölümünü ihraç etmişlerdir. Üretimleri pazarlamaya bağlı olarak dalgalanmaktadır.
Fosfat pazarı Latin Amerika, Avusturalya ve Afrika’da artmaktadır. Dünya nüfusu arttıkça, yiyeceğe olan ihtiyaç artmakta, dolayısıyla ziraat sektörü gelişmektedir. Bununla doğru orantılı olarak da gübre üretimi artmaktadır. Ülkemizde fosfat ile ilgili olan kuruluş tek üretici konumundaki Etibank’tır. Dünya’da ise çok sayıda üretici vardır.
Fosfat kayası fiyatları 1990 ve 1999 yılları arasında; Fas % 75-77 BPL için 48,5 $/ton, Fas % 70-72 BPL için 46 $/ton ve Tunus %65-68 BPL için 32-38 $/ton değerlerinde sabit kalmıştır.
Dünyada ABD ve Eski Rusya en büyük fosfat üreticisi konumunda olan ülkelerdir. Kuzey Afrika’da lider ülke ise Fas’tır. Ülkemizde fosfat ve fosfat ürünlerinin en yoğun kullanım alanı gübre sanayidir. Ancak ülkemizdeki gübre sanayi, ihtiyacı olan kaliteli fosfat ürünlerini ithal yoluyla karşılamaktadır. Diğer yandan mevcut fosfat rezervlerimizin %95'inden fazlası Mardin-Bitlis yöresinde bulunmakta ancak bu yataklar çeşitli nedenlerle işletilememektedir. Türkiye fosfat yataklarının değerlendirilmesine yönelik çalışma ve yatırımların bir an önce başlatılması, yerli cevher ve nihai ürünler üretiminin gerçekleştirilmesi ve ayrıca gübre sanayiinin ihtiyacı olan ürünler için yerli kaynakların kullanım olanakları mutlaka gerçekleştirilmelidir. Günümüzde bilim adamları gübre üretiminde kullanılan fosfat kayaçlarının yerine yeni alternatifler aramaktadır. Fakat şu an gözüken o ki, gübre sanayiinde fosfat rakipsiz bir endüstriyel hammaddedir.
8. SONUÇ
Ülkemizde fosfat kayasının yanı sıra, fosforik asit ve mamul gübre ithalatı da yapılmaktadır. Hammaddeden hesaplandığında, yurtiçi gübre fabrikalarının günümüzdeki fosfat kayası talepleri 2.8 milyon ton/yıl’a yakındır. Bu talebin gelecek yıllarda özellikle GAP arazisinin de sulanmaya başlaması ile 4 milyon tonun üzerine çıkacağı görülmektedir. Geçmiş 10 yıl içinde her yıl 28-35 milyon $ arasında değişen fiyatlarla fosfat ithal edilmiştir. GAP’ın bitirilmesiyle birlikte ithalatın 100 milyon $ olması beklenmektedir.
Halen tarım amaçlı olarak fosfatın yerine kullanılabilecek başka bir bileşik mevcut olmaması nedeniyle, gübre sanayimizin esas maddesini oluşturan fosfat konsantresinin yerli kaynaklardan aksamadan temini sağlanması ge¬rekmektedir.
Petrol ve kömürden sonra en çok dövizin gübreye ve özellikle fosfatlı gübreye ödenmemesi Mazıdağı Tesislerinin işletmeye açılmasıyla önlenebilecektir.
Gelecekte fosfat kayası ihracatı yapan ülkelerin, fosfat kayası dış satımı yeri¬ne, fosforik asit ve fosforlu mamul gübre satma yolunu seçecekleri dikkate alınırsa, ülkemizin bu gereksinimi karşılamak için ihracata daha çok kaynak ayırmak zorunda kalacağı görülecektir. Bu nedenle talebin yurtiçi kaynak¬lardan karşılanması için gerekli yatırımların zaman kaybetmeden hemen yapılması gerekmektedir.
Ülkemizin ve özellikle Mazıdağı Fosfatlarının geleceğini etkileyen en önemli faktörlerden biri Güneydoğu Anadolu Projesi (GAP) kapsamında, bölgede 2010 yılında 3 milyon tona yakın gübre tüketimi tahmini yapılırken, Gü¬neydoğu ve Doğu Anadolu’daki 22 ilden 18’i doğal pazar sınırları içerisinde bulunurken, İskenderun ve Mersin’den söz konusu bölgelere yapılan gübre sevkiyatı için 2010 yılında yıllık 10 milyon $ harcanacağı öngörülürken, Ma¬zıdağı’nda kurulacak ve DAP veya NP üretecek bir gübre fabrikasının GAP projesi içinde bulunması büyük bir ekonomik avantaj sağlayacaktır.
Eti Maden’in yaptığı fizibilite çalışmalarında; halen kurulu olan tesislerinin tam kapasite ile çalışması (500.000 ton/yıl konsantre fosfat) ve kurulmayan il hattının devreye alınması ile toplam kapasitenin 750.000 ton/yıla çıkacağı, bu konsantreye dayalı 350.000 ton/yıl kapasiteli DAP veya 250.000 ton/yıl kapasiteli NP tesisi kurulabileceği, bu ürünün özellikle GAP bölgesinde pa¬zarlanabileceği, yapılacak yatırımın bölgelerarası kalkınmışlık farkını ortadan kaldıracağı ve istihdam sağlayarak bölgenin sosyoekonomik yapısına olumlu katkı sağlayacağı belirtilmektedir.
Gübre sanayisinin 3 ana hammadde girdisi; fosfat, amonyak ve sülfürik asittir. Fosfat hammaddesinin Mazıdağı’nda bulunmasına karşılık, amonyak ve sülfü¬rik asit en önemli darboğaz alanlarıdır. Suriye’nin Türkiye sınırında özellikle Mazıdağı’na çok yakın doğalgaz sahaları ve hattı vardır ve bugünlerde inşa edilen İran hattından bölgeye doğalgaz verilmesi söz konusudur.
Bu bağlamda; Güney Doğu Anadolu bölgesinde kükürt, bakırlı ve bakırsız piritlerin işletilmesi ve sülfürik asit fabrikası kurulması ile Mazıdağı çevresinde yeni fosfatlı gübre ve fosforik asit fabrikalarının maden işleme ve konsant¬rasyon tesislerine ek olarak kurulması olanaklıdır.
Kurulacak bu entegre tesisler yoluyla kimyasal gübre fiyatları düşebilir ve üretim arttırılabilir. Burada önemli olan mevcut fosfatların en ekonomik işle¬tilmesidir. Aksi durumda maliyetlerin çok önemli kısmı, tekel fiyatlarıyla ithal edilen hammaddelere karşılık yurtdışına aktarılmaya devam edecektir.
Eti Maden İşletmeleri Genel Müdürlüğü’nce Mazıdağı Fosfat Tesisleri’nin devir, rödövans veya blok satış yoluyla ekonomiye tekrar kazandırılmasına yönelik olarak yapılan çalışmalardan sonuç alınamamıştır. Bu çalışmalar, yatırı¬mın başlangıçta planlandığı gibi ilave yatırımlar yapılmadan fizibil olamayacağı göstermiştir. Mazıdağı Fosfat Tesisleri için bugünkü fiyatlarla yaklaşık 150 Milyon $ harcandığı ve gübre yatırımı kompleksinin yaklaşık olarak 200-250 milyon $ mal olacağı anlaşılmaktadır.
ETİKETLER : FOSFAT NEDİR,FOSFAT KAYASI NEDİR,FOSFAT KAYASINDAN FOSFAT ÜRETİMİ,FOSFAT KAYASI VE FOSFAT ELDESİ,FOSFAT KAYASI VE FOSFAT İMALATI ( ÜRETİMİ ),FOSFAT KAYASININ İŞLENMESİ,FOSFAT GÜBRE FORMÜLLERİ,FOSFAT NERELERDE KULLANILIR, FOSFAT NASIL KULLANILIR,FOSFAT NEDEN KULLANILIR, FOSFATIN KULLANILDIĞI ALANLAR.
HAMMADDELER ANSİKLOPEDİSİ
