Boksit - Metalik Madenler

Boksit cevheri üretim hedefleri, alümina ve sıvı alüminyum üretim hedeflerine bağlıdır. Alüminyum endüstrisinde karlılık genel olarak nihai ürünlerde kendini göstermektedir. Bu vesilelerle hammadde durumundaki boksitte, karlılık çok düşük düzeyde kalmaktadır. Bu durum karşısında ülkemizin boksit  ihracı ile ilgili herhangi bir gayreti ve iddiası olmayacaktır. Aynı durum, birincil öncelikli boksit yataklarımızın limanlardan uzakta olması sebebiyle diğer üreticilerle rekabet edememesinin bir sonucu olarak da ortaya çıkmaktadır.

Boksit sertliği 1-3, yoğunluğu 2,5-3,5 gr/cm3 arasında değişen alüminyum oksit ve hidroksitlerin bir karışımıdır. Dünyadaki metal alüminyum üretiminin % 90'ı bu cevherden temin edilmektedir. Bu bakımdan boksit cevheri dünya ticaretinde önemli bir yer tutmaktadır. Boksit, diyasporit (Al2O3.H2O), böhmit [AlO(OH)], gibsit (hidrarjilit) [Al(OH)3] minerallerinin bir karışımı olup genel olarak silis, demir oksitler ve TiO2 içermektedir.

Rengi, içerdiği demir miktarına bağlı olarak sarı, kahverengi ve kırmızı olabileceği gibi kirli-beyazdan, griye kadar değişmektedir. Boksitler aşağıda açıklandığı üzere üç grupta sınıflandırılır.

Minerolojik Yapılarına Göre Boksitler

• Gibsitik Boksitler (Trihidratik): Püskürük kayaçlardaki feldispat ve korundun düşük sıcaklıklarda dekompozisyonu ile oluşur.
• Böhmitik Boksitler (Monohidratik): Gibsitin dehidratasyonu sırasında bir ara ürün olarak ortaya çıkmışlardır.
• Diyasporitik Boksitler (Monohidratik): Yüksek sıcaklıklarda teşekkül ettikleri ileri sürülmektedir.

Oluşum Tarzlarına Göre Boksitler

• Silikat Boksitler: Alüminyumca zengin silikat kayaçlarının aşınması ve yıkanması sonucu oluşurlar. Bunun için yağışlı ve ılık, tropikal iklimler, geçirgenliği ve tektonik stabilitesi olan kayaçlar en uygun ortamlardır. Diğer elemanların yüzey akıntılarıyla yıkanması alüminyumca zenginleşmeyi sağlar.
• Karstik Boksitler: Kireçtaşı ve dolomitlerin karstik boşluklarında oluşurlar. Alüminyumu başka ortamlarda çözmüş olan asidik karakterli yüzey suları, kireçtaşları içinde nötrleşerek alüminyumca zenginleşmesine neden olurlar.

C- Endüstriyel Olarak Sınıflandırmalar

Bu sınıflandırma, kullanım amaçlarına göre dört şekilde  yapılmaktadır.

• Al2O3/SiO2 oranı ve Fe2O3 tenörüne göre:
   
   Al2O3/SiO2  > 20   Yüksek alüminalı cevher
   "       "      = 10-20          Alüminalı cevher
   "       "      = 4-10 Silisli cevher
   "       "      < 4      Yüksek silisli cevher
   % Fe2O3        >25     Çok demirli cevher
   "                 = 10-25Demirli cevher
   "                 <10     Az demirli cevher
   
• Al2O3/SiO2 (Modül) oranına göre sınıflandırma:
   
   Modül Değerlerine Göre Boksit Sınıfları

Kaynak: DPT, 1991.
Bev Değerlerine göre sınıflandırma:Özellikle Macaristan'da geliştirilmiş olan sınıflandırmaya göre Al2O3 ile SiO2 yüzdesi farkı kullanılmakta olup, ortaya çıkan gruplar Tablo 2'de gösterilmektedir.
 Tablo 2. BEV Değerlerine Göre Boksit Sınıfları

Kaynak: DPT, 1991.
Kullanım alanlarına göre sınıflandırma:Bu tip sınıflandırmanın temel prensipleri Tablo 3'de verilmiştir.
 Tablo 3. Kullanım Alanlarına Göre Spesifikasyonlar

Kaynak: Cawley, F.X. ve Baumgardner, L.H., 1985

Boksit üretimi genel olarak açık ve yeraltı madencilik yöntemleri kullanılarak yapılmakta olup, üretimin % 90'ı açık işletmelerde gerçekleştirilmektedir. Söz konusu açık işletmelerde dragline, scraper, ekskavatör ve kamyon bileşimi olan kazı ve nakliye araçları kullanılmaktadır. Yıllık üretim kapasiteleri birkaç bin tonla, birkaç milyon ton arasındadır. Bazı maden işletmelerinde üretim 10 milyon tona kadar çıkmaktadır. Bu üretimlerin %85’i alüminyum üretmek amacıyla alümina üretimine, diğer kısım refrakter sanayisine ve diğer tüketim birimlerine aktarılmaktadır.

Tüketim Alanları

 Boksit, kimyasal bileşimine bağlı olarak endüstride değişik alanlarda kullanılmaktadır. Bu alanlar aşağıda verildiği gibidir:
 Boksit'in % 85-90'ı, metalurji sanayinde alümina ve alüminyum üretiminde tüketilmektedir. Bu amaçla kullanılan boksit en az % 50 Al2O3 ve en fazla % 15 SiO2 içermelidir. Boksitten, metalik alüminyumun yanında bazen galyum ve vanadyum gibi yan ürünler de elde edilmektedir. Bunlardan galyum bugün ABD Arkansas eyaletinde ve Macaristan'da, vanadyum ise Fransa’da yan ürün olarak kazanılmaktadır

 Refrakter sanayiinde boksitin kullanım alanları aşağıdaki gibidir:
 Sentetik mullit,
 Yüksek alüminalı ateş tuğlası,
 Döküm maddeleri,
 Monolit; çimento, demir-çelik ve tuğla sanayisinde
 (çimento sanayisinde fırın tuğlası boşluklarını doldurması için)

 Kimya sanayisinde boksitin kullanımı:
 Su temizlemesinde kullanılan alüminyum sülfat,
 Sodyum alüminat,
 Ham petrol tasfiyesinde kullanılan Al-Klorür, Alüminyum hidrat.

 Boksitten yapılan aşındırıcılar:
 Zımpara kağıdı ve tozları,
 Bileme (keskinleştirme) için zımpara taşı,
 Zımpara taşı silindirleri.

 Diğer tüketim alanları:
 Ham şekerin renginin giderilmesinde,
 Ham şekerin temizlemesinde yağların filtrasyonunda,
 Çimento yapımında,
 Ferrokrom tesislerinde,
 Yüksek fırınlarda