Dokuzuncu Kalkınma Planı Kimya Sanayii Özel İhtisas Komisyonu, Bor-Soda Külü-Krom Kimyasalları Çalşıma Grubu Raporu
40
Los Angeles Üniversitesi tarafında yapılan araştırmalarda; günlük 2 mg bor alan
erkekler de; 1 mg bor alan erkeklere göre prostat kanseri görülme sıklığı 1/3 oranında
azalmakta olduğu tespit edilmiştir.
İlaveten, borik asit kozmetikler (pudralar vb.) ve antiseptiklerde (ağız, göz) yaygın
olarak kullanılmaktadır.
Organo-borlar kortizon üretiminde kullanılır. Sodyum borhidrür ise antibiyotikler,
analjezik, anti-artiritik ilaçlar vb.nin sentezinde önemli bir avantaja sahiptir.
2.6. Dünyada Bor Üretim Yöntemleri
Bor üretim yöntemlerinin ilk basamağını madencilik oluşturmaktadır. Üretilen
mineraller, kırma ve cevher zenginleştirme ve/veya rafinasyon işlemlerinden geçirildikten
sonra, pazara arz edilmektedir. Aşağıda, bor madenleri işletmeciliği, cevher zenginleştirme
ve rafinasyon işlemleri açıklanmaktadır.
2.6.1. Maden İşletmeciliği
Bor mineralleri, doğada diğer mineral ve kayaçlarla birlikte masif olarak veya çözelti
olarak sularda bulunmaktadır. Dolayısıyla üretim yöntemleri de bulundukları yer ve derinliğe
göre değişmektedir. Karada masif olarak bulunan bor bileşikleri; cevherin bulunduğu
derinliğe ve fiziksel yapısına bağlı olarak açık ocak veya kapalı ocak yöntemi veya çözelti
madenciliği yöntemi ile üretim yapılmaktadır.
Dünyada en fazla bor minerali açık ocak yöntemi ile üretilmektedir. Cevher ve örtü
tabakası, fiziksel özelliklerine göre delme-patlatma ile gevşetilir. Cevherin üzerindeki örtü
tabakası ekskavatör ve loderler ile alındıktan sonra cevher üretimine geçilir.
Türkiye, ABD, Arjantin, Şili, Çin ve Rusya’da açık ocak yöntemi ile üretim
yapılmaktadır. Ayrıca, Güney Amerika ve Çin’de üst kayacın alınmasından sonra el ile
selektif madencilik yapılmakta olduğu belirtilmektedir.
Açık ocak yöntemine göre daha pahalı olan yeraltı madenciliği ise, ABD (Billie Madeni,
Ölüm Vadisi) ve Çin (Lioning)’de yapılmaktadır. Diğer bir yöntem olan çözelti madenciliği
ise; ABD Searles Gölü, Kaliforniya ve Çin-Qinghai vadisinde yapılmaktadır.
Forth Cady’de 20.000 ppm’lik bor içeren 400 m derinlikteki kolemanit formasyonları
çözelti madenciliği yöntemi ile üretilmektedir. Cevher yatağına %5’lik hidroklorik asit
enjekte edilip 8 saat bekletildikten sonra çözelti yüzeye pompalanmaktadır. Daha sonra kireç
Dokuzuncu Kalkınma Planı Kimya Sanayii Özel İhtisas Komisyonu, Bor-Soda Külü-Krom Kimyasalları Çalşıma Grubu Raporu
41
eklenerek %43 B
2
O
3
içeren kolemanit üretilmektedir. Aynı yöntemle borik asit üreten yerler
de mevcuttur.
2.6.2. Cevher Zenginleştirme
Bor cevherlerinin zenginleştirilmesinde cevherin yapısına bağlı olarak genellikle kırma,
eleme, yıkama, öğütme ve sınıflandırma gibi birim işlemler uygulanmaktadır. Bu işlemler
sonunda elde edilen ürünler konsantre bor ürünleri olarak adlandırılmaktadırlar.
Kolemanit konsantreleri direk cam endüstrisinde veya borik asit tesislerinde hammadde
olarak kullanılmaktadır. ABD’de üretilen kolemanit ortalama %37 B
2
O
3
içerikli flotasyon
ürünü veya %42 B
2
O
3
içerikli kalsine edilmiş ürün olarak, Türk Kolemaniti ise ortalama
%40-42 B
2
O
3
içerikli konsantre kolemanit olarak satılmaktadır.
Searles Gölündeki bor tuzlu sulardan ise; buharlaştırma ve kristalleşme ile boraks
ürünleri veya borik asit elde edilmektedir.
Güney Amerika’daki uygulamada ise borlar kurutulup, elendikten sonra paketlenerek
veya hidroklorik asit ilave edilip borik asit elde edildikten sonra satılmaktadır.
Türkiye’de kolemanit ve üleksit cevherleri ocaklardan alındıktan sonra kırılmakta,
yıkanmakta ve sınıflandırılarak konsantre haline getirilerek yurtiçi ve yurtdışı pazarlara
satılmaktadır.
Boraks-kernit cevherleri (ABD, Türkiye, Arjantin gibi) kırılıp yıkandıktan sonra; çeşitli
işlemlerden geçirilerek (kristalleştirme, santrifujleme ve kurutma) boraks dekahidrat ve
pentahidrat gibi rafine ürünler elde edilmekte ve daha sonra bu ürünler borik asit veya susuz
boraks gibi ürünler elde etmek için hammadde olarak kullanılmaktadır.
2.6.3. Rafinasyon
Konsantre bor ürünleri önce çözündürülerek borun çözeltiye geçmesi sağlanır.
Çöktürme ve filtrasyon işlemleri ile empüritelerinden arındırılan çözeltideki bor, uygun
koşullarda kristalizatörlerde kristallendirildikten sonra katı sıvı ayırımı ve kurutma
işlemlerine tabi tutulur. Kristal bor türevleri kısmen veya tamamen suyu uçurularak nihai ürün
haline dönüştürülür.
2.6.3.1. Borik Asit
Kolemanit konsantresi kırma ve öğütme işlemlerinden sonra sülfirik asit ile reaksiyona
sokulur. Reaksiyon sonunda elde edilen borik asit çözeltisi filtre edilerek jips (CaSO
4
) ve
Dokuzuncu Kalkınma Planı Kimya Sanayii Özel İhtisas Komisyonu, Bor-Soda Külü-Krom Kimyasalları Çalşıma Grubu Raporu
42
diğer safsızlıklardan ayrıştırılır. Kristallendirme işlemi sonucunda katı faza geçen borik asit,
santrifüj yardımı ile sıvı kısımdan ayrılır. Elde edilen borik asit ürünü kurutulup paketlenerek
satışa sunulur. Borik asit, tinkal ve kernit gibi sodyum bazlı bor cevherlerinden de
üretilebilmektedir. Birim işlemler hemen hemen aynı olmasına karşılık asitle çözündürme
işlem sonucunda jips yerine sodyum sülfat (Na
2
SO
4
) oluşmaktadır.
2.6.3.2. Boraks Dekahidrat/Pentahidrat
Tinkal konsantresi sıcak su ile çözündürüldükten sonra katı-sıvı ayırımı yapılır. Bor
içerikli çözelti içinde kalan çok ince partiküller flokulant ilavesi ile çöktürülerek filitrasyon
işleminden geçirilir. Berrak çözeltiye uygulanan kristallandirme, katı sıvı ayırımı ve kurutma
işlemlerinden sonra kristallendirme sıcaklığına bağlı olarak boraks dekahidrat veya boraks
pentahidrat ürünleri elde edilir.
2.6.3.3. Susuz Boraks (Anhidrat Boraks)
Susuz Boraks (Na
2
B
4
O
7
), boraksın kalsine edildikten sonra ergitme fırınında yaklaşık
980
o
C’de ergitilmesi sonucunda elde edilir. Ergimiş boraks yeterli akışkanlığa ulaştığında
fırın dışına alınır ve su soğutmalı tamburlardan geçirilerek amorf yapıda susuz boraks elde
edilir. Elde edilen ürün pazarlanmak üzere kırıcılardan geçirilir. Kristal yapıdaki susuz boraks
nadiren istenmekte olup, ergimiş boraks, kalıplarda kristalleşmeye bırakılarak elde edilir.
Proses esnasında açığa çıkan gazlar kalsinatöre beslemesine rağmen, prosesin yüksek
sıcaklıkta gerçekleşmesi dolayısı ile elde edilen ürünün maliyeti çok yüksek olmaktadır.
2.6.3.4. Diğer Sodyum Boratlar
Disodyum oktaborat tetrahidrat, boraks dekahidrat ve borik asit karışımının uygun
koşullarda reaksiyonu sonucunda elde edilmektedir. Sodyum metaborat tedrahidrat, boraks ve
sodyum hidroksit çözeltisinin soğutulmasıyla, sodyum metaborat, kalsiyum boratın kostik
soda ile bozulması neticesinde, sodyum perborat ise sodyum metaboratın hidrojen peroksitle
reaksiyonu sonucunda elde edilmektedir.
2.6.3.5. Bor Oksit
ABD’de iki ayrı kalitede amorf yapıda bor oksit ticari olarak üretilmektedir. Rafine ve
granüle bor oksidin cam fırınlarında ergitilmesi sonucunda %99 B
2
O
3
içeren yüksek kaliteli
Dostları ilə paylaş: |