1. Ticari Mineralleri
|
|  Yüklə 96 Kb.
|
|
|
|
Mineraller |
Formül |
% Li2O |
Renk |
Yoğunluk |
Sertlik |
|
Spodümen |
LiAl(Si2O6) |
8.0 |
Renksiz, grimsi beyaz |
3.03-3.22 |
6.5-7.0 |
|
Petalit |
Li(AlSi4O10) |
4.9 |
Grimsi beyaz, beyaz |
2.42 |
6.5 |
|
Lepidolit |
KLi2Al(AlSi3O10) (OH,F)2 |
6.2 |
Pembe, eflatun |
2.8-3.0 |
2.4-4.0 |
|
Zinvaldit |
KLiFe+2Al(AlSi3O10) (OH,F)2 |
|
Gri kahverengi, açık eflatun |
2.9-3.02 |
2.5-4.0 |
|
Trifillit |
Li(Fe,Mn)(PO4) |
|
Mavimsi gri, yeşilimsi gri |
3.58 |
4.0-5.0 |
Spodümen; monoklinik sistemde kristallenmiştir. Kimyasal formülünde Al yerine az miktarda (%0,5Fe2O3 kadar) Fe+3 geçebilir. Rengi ve optik özellikleri ile tanınır. Li taşıyan granit pegmatitlerinde lepidolit, beril, turmalin, albit ve kuvarsla beraber bulunur.
Petalit; monoklinik sistemde kristallenmiştir. Nadir bir mineral olup granit pegmatitlerinde spodümen, turmalin ve lepidolit ile beraber bulunur.
Lepidolit; monoklinik sistemde kristallenmiştir. Granit pegmatitleri içerisinde spodümen, pembe turmalin ile beraber bulunur.
Zinvaldit; monoklinik sistemde kristallenmiştir. Kasiterit ve topaz içeren pegmatitlerde turmalin ve diğer Li’lu minerallerle beraber bulunur.
Trifillit; ortorombik sistemde kristallenmiştir. Granit pegmatitler ve özellikle lityum ve fosfat içeren pegmatitler içerisinde birincil mineral olarak bulunur.
3. Kullanım Alanları:
ABD ve Avrupa’da endüstride kullanılan lityumun %75’i lityum karbonat, %25’i ise lityum mineralleri konsantresinden meydana gelmektedir. Lityum kullanımı; cevher ve konsantre, metalik lityum ve lityum bileşikleri şeklindedir. Petalit, lepidolit ve ambilojenit’in kullanımında bir ön zenginleştirme gerekmezken, içindeki demir oranları nedeniyle spodümen için bir ön zenginleştirme şarttır. Lityum mineralleri ve lityum karbonattan meydana gelen konsantrenin en önemli kullanım alanları; alüminyum, cam, seramik endüstrileri, akaryakıt katkı maddesi, Li içeren kimyasal maddelerin üretiminde, yapay lastik, akü ve bazı makyaj maddelerinin üretiminde, ayrıca, çok önemli miktarlarda lityum karbonat havalandırma (iklimlendirme) olaylarının yapımı ve alümina üretiminde kullanılmaktadır.
Cam Endüstrisi: Cam endüstrisinde lityum karbonat;
-
Akıcılığı azaltarak cama rahatlıkla şekil vermeyi sağladığı için,
-
Erime derecesini düşürerek üretim giderlerinin azalmasını sağladığı için,
-
Ani ısı değişiklerine (ısısal şok) karşı direnç sağladığı için,
-
Cam endüstrisinin diğer pahalı katkı maddeleri yerine lityum karbonat veya mineral konsantresi kullanılarak cama has fiziksel özellikleri kararlı halde tutulduğu için,
-
Cam üretim fırınlarının kapasitesini arttırdığı için, geniş çapta kullanılır.
Seramik endüstrisi:
Bu endüstri kolunda verimliliği arttırmak ve daha yüksek tavan ısısına kavuşarak yanma süresini kısaltmak için fırınlarda kullanılmakta olan feldspat kökenli curuf maddelerinin yerine, 1997 yılından başlayarak spodümen [LiAl(Si2O6)] kullanılmaya başlanmış ve bu sayede camsı halde bulunan seramik maddelerinin yoğunlaşması sağlanmış ve tam ergimeye daha çabuk ulaşılarak enerjide büyük tasarruf sağlanmış olmaktadır.
Parlatma ve sır maddelerinin üretimi:
Lityum cila ve sır maddesinin akıcılığını azaltarak ve emme derecesini düşürerek üretimde önemli bir tasarruf sağlar. Ayrıca sır maddelerinin ısısal genleşmesini azaltır ve böylece maddeye ısısal ve kimyasal bir kararlılık sağlar.
Monokromatik ve renkli TV camları:
1997 yılı boyunca Hindistan ve Çin; TV ürünlerinin yapımında kullanılmak üzere Li mineralleri için çok önemli bir pazarı oluşturmuşlardır. Lityum renkli TV için çok önemli bir girdi olmamakla birlikte, renkli TV camlarının kullanım ömürlerini arttırmaktadır.
Ateşe dayanıklı seramik üretimi:
Li2O.Al2O3.4SiO2 + SiO2 Li2O.Al2O3.8SiO2
Spodümen serbest silis katı-sıvı halde beta spodümen
Katı- sıvı halde bulunan beta spodümen içindeki özümsenmiş halde bulunan ısısal genleşmeyi minimuma indirir ve ani ısısal değişimlere karşı kesin bir direnç sağlar.
Fiberglas:
Fiberglas üretiminde Li2O akıcılığı azaltarak, platin fırçalama derecesini düşürür ve böylece cihazların eskimesinin de önüne geçmiş olur.
4. Nitelikleri, Sınırlamalar:
Yüksek kaliteli spodümen konsantresi: min. %7.5 LiO2, < %0,1 Fe2O3, tane boyutu -250 m; cam kalitesi: min. %5 LiO2, < %0.2 Fe2O3, %0,1 nem, tane boyutu - 850+150 m; petalit konsantresi: min. %4.4 LiO2, ve maks. %0.05 Fe2O3; lepidot konsantresi: min. %4.0 LiO2, ve maks. %0.1 Fe2O3 içermektedir. [1]
5. Ülkemizde Ve Dünyada Rezerv, Üretim, Tüketim Ve Ticareti:
Rezerv: Dünya rezervlerinin büyük bir çoğunluğu Bolivya'da bulunmaktadır. (5.4x106 ton). Bu ülkeyi sırasıyla Şili (1.4x106 ton), Avustralya (0.44x106 ton) ve ABD (0.41x106 ton) izlemektedir. Ülkemizde ise lityum cevheri yoktur. Lityum cevherlerinin dünya üzerindeki, dağılımları oransal olarak Şekil 1.'de verilmiştir. [2] Türkiye’de Gördes ve Akdağmadeni masiflerinde bazı pegmatitlerde Lityumlu mika varlığı rapor edilmekle birlikte önemli büyüklükte rezervlerden söz edilememektedir. Ayrıca MTA tarafından Tuz Gölü’nde yapılan çalışmalarda Li konsantrasyonu mevsimine göre 60 ppm dolayında saptanmıştır [4].
Üretim:Lityum üretimi genellikle açık işletme yöntemleriyle üretilmekte ancak Kanada'da kapalı işletme yönteminin kullanıldığı bazı ocaklar mevcuttur. ABD, Avustralya, Çin, Kanada, Portekiz, Şili, Brezilya ve Arjantin başlıca lityum üreticisi ülkelerdir. Dünya lityum üretimine ait bilgi Çizelge 2.'de verilmiştir.[2]
Ş
Şili Atakama’da, Bolivya Uyuni’de, Arjantin Hombre Muerto’da, ABD Silver Peak ve Gt. Salt Lake ve Ürdün Ölüdeniz’de göl sularında zengin Li yatakları olduğu bilinmektedir. Bu yatakların Li içerikleri Türkiye Tuz Gölü ile mukayeseli olarak Çizelge 3’de verilmiştir.
ekil 1. Dünya Lityum Baz Rezervlerinin Ülkeler Arasındaki Dağılımı
Çizelge 2. Ülkelere Göre Dünya Lityum Minerali (LiO2) Üretimi (ton)
|
Ülkeler |
1993 |
1994 |
1995 |
1996 |
1997 |
|
Avustralya |
33.353 |
61. 708 |
80.135 |
139.287 |
56.567 |
|
Zimbabve |
18.064 |
25.279 |
33.498 |
30.929 |
49.833 |
|
Kanada (t) |
18.900 |
20.000 |
21.000 |
22.000 |
22.000 |
|
Çin (1)(t) |
44.444 |
41.511 |
49.897 |
40.640 |
--- |
|
Şili (1) |
10.369 |
10.439 |
12.943 |
14.180 |
24.246 |
|
Portekiz (2) |
13.289 |
11.352 |
8.740 |
7.626 |
6.838 |
|
Brezilya |
5.491 |
7.397 |
7.171 |
6.925 |
--- |
|
USA (Li içerikli) (t) |
3.500 |
3.500 |
3.500 |
4.000 |
4.000 |
|
Toplam (t) (Li içerikli) |
7.700 |
8.200 |
9.200 |
10.400 |
11.700 |
Not: (1) lityum karbonat; (2) lepidolit; (t) tahmini
T
Şekil 4. Lityum’un Endüstri Dallarına Göre Tüketim Oranları [3]
Şekil 3. 1991 Dünya Lityum Tüketimi (ton) [3]
üketim: Üretilen lityumun büyük bir kısmı lityum karbonat olarak alüminyum endüstrisinde kullanılmakta, ikinci tüketim alanı ise cam endüstrisi olmaktadır. Günümüzde 1 ton alüminyum üretmek için ortalama 2-2.5 kg lityum kullanılmaktadır. Lityum’un endüstri dallarındaki tüketim oranları Şekil 3’te, ayrıca 1991 yılında ülkeler bazında tüketilen lityum cevherine ait değerler ise Şekil 4'te verilmiştir.
Çizelge 3. Li İçeren Bazı Göl Sularının Kimyasal İçeriği [1]
|
Element |
Şili Atacama |
Bolivya Uyuni |
Arjantin Hombre Muerto |
ABD Silver Peak |
ABD Gt. Salt Lake |
Ürdün Dead Sea
|
Türkiye Tuz Gölü* |
|
Li |
1,96 |
1,15 |
0,91 |
0,3 |
0,05 |
0,02 |
0.03 |
|
K |
21,9 |
20,0 |
5,5 |
0,8 |
6,3 |
7,0 |
0.009 |
|
SO4 |
23,3 |
by |
11,3 |
0,71 |
20,0 |
0,6 |
0.044 |
|
Mg |
12,3 |
24,0 |
2,4 |
0,4 |
by |
0,3 |
0.025 |
|
Borik asit |
4,8 |
4,6 |
1,9 |
by |
by |
by |
0.0006 |
(by) Bilgi Yok (*) Yaz Aylarında
ABD ve Şili en çok lityum ihracatı yapan ülkelerdir. İthalat yapan ülkelere bakıldığında ise ABD, Almanya, Japonya ve İngiltere başta gelmektedir.
6. Pazarlama Koşulları, Başlıca Alıcı Satıcı Firmalar:
Konsantre lityum minerallerinin üretiminde dünya çapında 4 büyük şirket mevcuttur. [3]
-
GWALIA CONSALIDATED: Bu kuruluş Avustralya'da bulunmaktadır ve en büyük spodümen LiAlSi2O6 üreticisidir. 100.000 ton üretim kapasitesine sahiptir ve 1992 itibariyle 57.000 ton satış yapmıştır. -
TANTALUM MINING CORP. (Tanco): Bu kuruluş Kanada’nın Monitoba yöresinde bulunmaktadır ve yüksek tenörlü spodüman üretmektedir. Yıllık 18.000 ton üretim kapasitesine sahiptir ve 1992’de 14.000 ton satış yapmıştır. -
BIKITA MINERALS: Zimbabwe’de bulunan bu şirket petelit LiAlSi4O10 üretmektedir. 35.000 ton yıllık üretime sahip olan bu şirketin 1992 yılındaki satışı 15.000 ton olmuştur. -
SOCIEDAD MINERIA DE PEGMATITES: Bu kuruluş Portekiz şirketidir ve lepidolit üretmektedir.
7. Satış Fiyatları:
%7.5’den fazla Li2O içeren spodümen konsantresi fiyatları 1997 yılında 400-410 $/ton (FOT, Amsterdam); 340-380 $/ton (FOB, Batı Virginia) iken; 1998 yılında 385-395 $/ton (FOT, Amsterdam); 330-350 $/ton’a (FOB, Batı Virginia) düşmüştür. Cam endüstrisinde kullanılan %5 Li2O içerikli spodümen 200-210 $/ton (FOT, Amsterdam); 195-200 $/ton (FOB, Batı Virginia) fiyatlarıyla alıcı bulmaktadır. [2]
8. Yerine Geçebilecek Mineraller ve Geri Kazanma Olanakları:
Lityumun kullanım alanlarına göre yerine geçebilecek mineraller aşağıda verilmiştir.
-
Cam&Seramik: nefelinli siyenit, feldspat, bor, kurşun -
Kimya Sanayi: Ca ve Al bileşikleri
Lityumun geri kazanımı yoktur. [1]
Kaynakça
[
9. Özel Özet Bilgiler ve Yorumlar:
Özellikle elektrokimyasal özellikleri nedeniyle lityum bileşikleri cam endüstrisinden yağlama endüstrisine kadar birçok alanda kullanılmaktadır. Lityum üretiminde söz sahibi olan ülkeler ve şirketler lityumun kullanım alanlarını arttırmak amacıyla araştırmalar yapmaktadır. Özellikle fiberglas ve seramik gereçlerinde lityum kullanımını sağlamak amacıyla yapılan çalışmalar son aşamaya gelmiştir.
Yıllık lityum üretiminin her sene artmasına rağmen Asya ülkelerinin lityum ürünlerine olan taleplerinin azalması nedeniyle lityum fiyatları son beş yıldır ilk defa 1998 yılında düşmüştür.
1] HARBEN, P. W., “The Industrial Minerals HandyBook II”,
pp. 96-99
[2] “Industrial Minerals Prices & Data 1999”, pp. 93-
97
[3] DPT, (1996) “ Yedinci Beş Yıllık Kalkınma Planı, Özel
İhtisas Komisyonu Raporu Diğer Endüstri Mineralleri”, Cilt
2, pp: 158-173
[4] Uygun, A., Şen, E., 1978 Tuz Gölü Suyunun Jeokimyası,
Türkiye Jeoloji Kurumu Bülteni, Cilt 21, S: 113-120, Ankara
Yazar: Prof. Dr. Atilla AYKOL
İTÜ Maden Fakültesi 80626 Maslak/İSTANBUL