II. Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri... IV. Kullan m Alanlar. V. Yataklar..

Transkript

1 STANBUL T CARET ODASI SEKTÖR PROF L ARA TIRMASI AYSUN KÜÇÜKYILMAZLAR stanbul, 2004

2 NDEK LER I. Tan II. Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri.... III. Olu umu IV. Kullan m Alanlar. V. Yataklar Do al Soda Üretimi Beypazar Trona Yata - Eti Soda A Kazan Trona Yata - Rio Tinto.. Sayfa 5 1. Amerika daki Trona Yataklar Türkiye deki Trona Yataklar Beypazar Trona Yata Kazan Trona Yata 8 3. Çin deki Trona Yataklar.. 8 VI. Rezervleri... 8 VII. Kanundaki Yeri.. 9 VIII. Gümrük Tarife Cetveli statistik Pozisyon Numaras.. 10 IX. Soda Soda- Trona li kisi Soda Üretimi Sentetik Soda Üretimi Do al Kaynaklardan Soda Üretimi Tronadan Soda Üretiminde Uygulanabilecek Prosesler Monohidrat Yöntemi Sesqikarbonat Yöntemi Karbonatla rma Yöntemi Alkali Ekstraksiyon Yöntemi Dünyada ve Türkiye de Soda Üretimi Dünyada Soda Üretimi Do al Soda Üretimi Sentetik Soda Üretimi Türkiye de Soda Üretimi Sentetik Soda Üretimi D Ticaret Soda hracat - thalat Türkiye de Soda Ticareti Gümrük Vergileri, Tavizler ve Te vikler Gümrük Tarife Cetveli statistik Pozisyon Numaras thalat- hracat Rakamlar ( ) 24 X. Sonuç 25 XI. Kaynaklar

3 I. TANIMI Bilindi i üzere ülkemiz jeolojik yap n bir sonucu olarak önemli say da maden çe itlili ine sahip ve maden kaynaklar yönünden zengin bir ülkedir. Bu kaynaklardan bir tanesi de önemi ve gereklili i son y llarda anla lan Trona cevheridir. Ad natrun sözcü ünden türeyen ve Arapça da yerli tuz anlam na gelen tron sözcü ünden alm r. Kimyasal literatürde sesque carbonat, urao veya trona isimleriyle geçmektedir. Tabii soda olarak da nitelendirilir. II. F KSEL VE K MYASAL ÖZELL KLER Sodyum karbonat minerallerinin do al olarak bilinen bir eklidir. Kimyasal formülü; Na 3 (CO 3 ) (HCO 3 )2(H 2 O) dur, yani trona sodyum karbonat, sodyum bikarbonat ve iki molekül su içeren bir mineraldir. Ampirik formülü ise Na 3 (HCO 3 ) (CO 3 )2(H 2 O) dur. Trona, monoklinal ve prizmatik sistemde kristalle en, do al olarak olu mu sodyum seskikarbonat n (Na2CO3.NaHCO3.2H2O) saf olmayan eklidir. Suda çözünür, asitte köpürür, n etkisi ile Na 2 CO 3 e dönü ür. Trona cevherin ismidir. Cevherin fiziksel özellikleri ise öyledir; - Moleküler a rl gr.d r. - Rengi içerdi i organik madde itibariyle kahverengiden koyu sar ya kadar de ir. Saf numunelerinde ise rengi beyazdan effafa kadar de mektedir. (Gri, grimtrak, beyaz, aç k kahverengi, sar mtrak, sar mtrak beyaz, renksiz.) - Yo unlu u aras r. Ortalama 2.13 dür. - Cam kadar parlakt r. - Yar saydaml a gelecek kadar transparand r. - Kristal sistemi monoklinic;2/m - Sertlik derecesi *Mohs skalas na göre 2,5-3 aras r. - Alkalin tad mevcuttur. - Bölünme bir tarafta kusursuz di er iki tarafta çok zay ft r: [100] Mükemmel, [111] Belli belirsiz, [111] Belli belirsiz - Çizgisi beyazd r. (Mohs Skalas : Her mineral ayn sertlikte de ildir. Çok sert olanlar bulundu u gibi (elmas), yumu ak olanlar (talk, grafit) da vard r. Minerallerin sertli i sclerometre denilen alet vas tas yla tayin edilir. Pratikte mineraller sertlik derecelerine göre 10'a ayr lm lard r y nda Alman mineral bilimcisi Friedrich Mohs taraf ndan yap lan bu ay m Mohs Skalas olarak bilinir. Burada sertlik derecesi 1'den 10'a do ru artar. Sertli i 1 olan mineraller en yumu ak, 10 olan mineraller ise, en sert olan minerallerdir. Bu durumda tablodaki her mineral kendinden önce gelenlerden daha serttir ve onlar çizer.) 3

4 Tipik bir trona cevherinin içeri i öyledir: Tablo 1: Tipik Bir Trona Cevherinin Kompozisyonu LE % ÇÖZÜNMEYENLER ve EMPÜR TERLER % GENEL TOPLAM Na 2 CO Dolomit, CaCO 3.MgCO NaHCO Kuvars, SiO H 2 O 14.1 Feldspat, (K,Na)O.x Al 2 O 3.SiO Kil, 2K 2 O.3MgO.8Fe 2 O 3.24SiO 2.2H 2 O 0.6 Shortite, Na 2 CO 3.2CaCO Organik Madde, (Element C) 0.2 Di erleri 0.2 TOPLAM 89.0 TOPLAM Kaynak: Eti Maden letmeleri Genel Müdürlü ü Trona ülkemizde mevcut olan, bor, zeolit, pomza ta, pirofillit, feldspat, selestit, barit, asbest, manyezit, antimuan, mermer, boksit, kuvars, perlit, bentonit gibi çok önemli bir endüstriyel hammaddedir. Kullan m alanlar soda külü ve e de eri ürünler eklinde tan mlan r. III. OLU UMU Yap lan ara rmalar sonucunda trona yataklar n olu umuna neden olan etkenler u ekilde s ralanm r: - Kapal göl havzalar nda, volkanik faaliyetlerden direkt olarak gelen sodyumca zengin küller ve göl civar nda volkanik faaliyetler esnas nda olu an s cak su kaynaklar n göle bo almas ve bol sodyum iyonu ta mas, - Göl toplanma havzas na yay lan volkanizma ürünlerinden gelen yerüstü sular n sodyumca zengin birimlerden geçerken iyon al veri i türünden meydana getirdikleri kimyasal tepkimeler, - Bütün bu olaylar esnas nda ortamdaki iklimin yar kurak olmas, - Gölün içinde trona yataklanmas sa layacak fay ve k vr mla olu an, setlerin sa lad paleoco rafik çukurlu un olmas, - Tronan n çökelmesi ve kristallenebilmesi için gerekli jeokimyasal artlar n olu mas, bunlarda suyun ph n 12 den büyük olmas, su derinli inin az olmas, su s cakl n k olmas. IV. KULLANIM ALANLARI Trona madenler içinde endüstriyel hammadde olarak geçmektedir. Cevherin farkl birçok kullan m alan mevcuttur. As l önemli taraf ise; %52 si cam sektörü, ki soda külü tüketiminde en önemli kullan m pay na sahiptir, %22 si kimya sektörü, %11 i deterjan sektörü ve geri kalan da tekstil ve di er sanayi kollar nda olmak üzere neredeyse %100 ünün kullan labilir olmas r. 4

5 Konuya biraz daha aç kl k getirirsek: - Kimya sanayinde çe itli maddelerin üretiminde: sodyum tripolyphosphate, sodyum silikat, sodyum kromit ve sodyum dikromat, sodyum bikarbonat, sodyum karbonat peroxhdydrate, sodyum seskikarbonat, sodyum hexacyanoferrate, chlorine monoxide, - Deterjan sanayinde, - Su tasfiyesinde, - Baca gaz desülfürizasyonunda, - Selülöz ve ka t sanayinde, - Alümina üretiminde, - Sondaj çamurlar nda, - Galvaniz kaplama banyolar nda, - Kur un rafinasyonunda, - Bak r flotasyon konsantrelerinden telleryumun geri kazan lmas nda - Rafine edilmi diatomitin üretiminde - Foto rafç kta, Brominin üretiminde - Tar n distilasyonunda - Hidrojen sülfitin geri kazan lmas nda, - Döküm kumlar nda, - Tekstil sanayinde, - Su ar tma - Asit nötralizasyonu - Parfümeri - Eczac k - Reçine - Tutkal - G da imalat, V. YATAKLARI Dünyada bilinen trona yataklar n ba calar Amerika Birle ik Devletleri nin Wyoming eyaletinde, Türkiye de Beypazar nda ve Çin deki Wusheng Gölü nde bulunmaktad r. 1. Amerika daki Trona Yataklar Bilinen en büyük trona yataklar ABD de yer almaktad r ki bu dünya üzerindeki yataklar n %95 ini temsil etmektedir. Dünyan n en büyük Trona yata Wyoming eyaletinin Green River havzas nda yer almaktad r. Buradaki trona yata eosen ya r. Toplam rezervi 114 milyar ton olup i letilebilir rezervi 52 milyar tondur. Bu eyalet asl nda pekçok maden rezervini bar nd rmas itibariyle zengin bir bölgedir. Uranyum, kömür, bentarite ve çe itli metal rezervlerini bar nd ran Wyoming bölgesi için trona ve soda külü üçüncü büyük madencilik endüstrisini olu turmaktad r ve bu endüstri dal nda ABD u an için dünya s ralamas nda bir numarad r. 5

6 Bunun d nda Amerika da soda içeren ve güncel alkalin gölü olan Searles Gölü bulunmaktad r. Amerika Birle ik Devletleri çi leri Bakanl Jeolojik Ara rma Kurumu verilerine göre; 2003 y nda sodan n %49 u cam sanayi, %26 s sabun ve deterjan, %11 da mc firmalar, %5 i di er alanlar, %4 ü fuel gaz gibi çe itli alanlarda kullan lm r. Bugünkü Amerikan Soda külü endüstrisi Wyoming ve Kaliforniya da bulunan toplam be adet trona rezervine dayanmaktad r. Tablo 2: ABD nin Soda Külü çin Da Ba ca Da m Yerleri 1000 Ton % Toplam Endüstriyel stok thalat ABD Tüketimi TOPLAM Kaynak: U.S. Geological Survey Tablo 3 : ABD de Soda Külünün Kullan ld Sektörler (2002) Sektör 1000 Ton % Toplam Cam Kimya sanayi Sabun ve deterjan Ka t Su ar 87 1 Fuel gaz Da lar Di er TOPLAM Kaynak: U.S. Geological Survey,

7 Tablo 4: Wyoming Y ll k Soda Külü Üretimi, Ortalama Soda Külü Fiyat ve Trona/ Soda Külü Çal ma Durumu (1996) Kaynak: Tablo 5: ABD, Trona Hakk nda Önemli statistikler Üretim (ton) Tüketim çin thalat (ton) hracat (ton) Tüketim (ton) - Rapor edilen Görünü te gerçekle en Fiyat ($) -FOB, Green river, WY 105,00 105,00 105,00 105,00 105,00 -FOB, Searles Valley, CA 130,00 130,00 130,00 130,00 130,00 Kaynak: 2. Türkiye deki Trona Yataklar 2.1. Beypazar Trona Yata 1979 y nda Maden Tetkik ve Arama Enstitüsü nün yapt kömür sontaj çal malar ras nda tesadüfen tespit edilmi tir. Rezerv büyüklü ü ve tenör bak ndan ABD ve Kenya daki yataklardan sonra üçüncü s radad r ancak fosil yataklar dikkate al nd nda Wyoming- ABD den sonra dünyan n en büyük ikinci Trona yata r. 7

8 2.2. Kazan Trona Yata 1998 y nda Rio Tinto ad yla dünya maden rezervlerinin bulunmas, ç kar lmas ve lenmesinde faaliyet gösteren bir firma taraf ndan bulunmu bir yatakt r. 3. Çin deki Trona Yataklar Çin in Henan eyaletinde Nanyang bölgesi ve ç Mo olistan da toplam 154 milyon ton trona rezervi mevcuttur. Wucheng trona yata ve Anpeng nahkolit yata Henan bölgesinde, Chaganor do al soda yata ise ç Mo olistan da bulunmaktad r. ç Mo olistan da bulunan bir di er kaynakta Ordus platosunda bulunan Ordus Alkali Gölleri dir. Bu alkali göllerinden en büyü ü 1,7 milyon ton sodyum karbonat rezervi mevcut olup ana mineraller tuz içerikli natron ve tronad r. VI. REZERVLER Dünyan n en büyük rezervleri ABD de bulunmaktad r. Ülkede do al soda külü üretimine elveri li 138 milyar ton rezerv mevcuttur. Green River havzas dünya rezervlerinin %95 ini temsil etmektedir. Ayr ca Kaliforniya da Searles ve Owens gölleri vard r ki bu göllerde de yakla k 815 milyon soda külü rezervi oldu u tahmin edilmektedir. Tronadan do al soda külü üretimi haricinde sodyum karbonatl göl yataklar ndan da soda külü üretimi yap lmaktad r. Bunlar Meksika daki Texcoco göl yata ile Botrswana Sua Pan daki göl yata r. Di er do al sodyum karbonat yataklar ise Çad, Etiyopya, Nijerya, Güney Afrika Cumhuriyeti, Tanzanya, Uganda, Bolivya, Brezilya, Kanada, Hindistan, Pakistan, BDT ve Venezuela da bulunmaktad r. Tablo 6: Dünyada Soda Külüne Elveri li Rezervler (milyon ton) ÜLKELER REZERV x103 TON ABD Botswana Kenya 7000 Meksika Türkiye Uganda Di er Ülkeler DÜNYA TOPLAMI, do al Kaynak: Mineral Commodity Summaries, 2002 Yukar daki tabloda belirtilen ülkelerdeki soda külüne elveri li bölgeleri ise Tablo7 de belirtildi i ekildedir. 8

9 Tablo 7: Dünyada Soda Külüne Elveri li Rezervler (milyon ton) ÜLKELER BÖLGE ADI BAZ ALINAN REZERV TENÖR* % ABD Wyoming, Green River, ,0 California Searles Gölü ,0 California Owens Gölü 50 82,0 Çad Chad Gölü 50 50,0 Çin ç Mo olistan, Chaganor 11 27,0 ç Mo olistan, Hetongchahanor 2 20,0 Kenya Magadi Gölü ,0 Tanzanya Natron Gölü ,0 Türkiye Beypazar ,0 TOPLAM Kaynak: Eti Maden letmeleri Genel Müdürlü ü *Tenör: Cevherde bulunan veya cevherin zenginle tirilmesi veya i lenmesi sonucunda elde edilen ürün içerisindeki ymetli elementin yüzdesel bir oran olarak ifadesi. Yani belirli bir cevher numunesinin belirli bir element veya bile ik bak ndan, bu element veya bile in numune içindeki a rl n, numuneyi meydana getiren tüm maddenin kuru haldeki a rl na oran. VII. KANUNDAK YER Türkiye deki madencilik faaliyetlerini 3213 Say Maden Kanunu düzenler. Bu kanun ile madenlerin Devletin hüküm ve tasarrufu alt nda oldu u, bulundu u yerin mülkiyeti ile ilgili olmad hükme ba lanm r. Devletin hüküm ve tasarrufu alt ndaki madenlerde, i letmeye elveri li ekonomik bir cevherin bulunmas durumunda ruhsatlar n verilmesi, denetimi, projelerinin incelenmesi ile ilgili madencilik faaliyetleri Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanl ad na Maden leri Genel Müdürlü ü taraf ndan yürütülmektedir. Madencilik faaliyetlerini düzenleyen kanunun uygulanmas ile görevlendirilmi Maden Dairesi, 9 Eylül 1993 tarih ve say Resmi Gazete'de yay nlanan 505 say Kanun Hükmünde Kararname ile Maden leri Genel Müdürlü ü haline dönü türülmü tür. Ülkemizde maden faaliyetlerinin düzenlenmesine yönelik uygulanan maden kanunlar n kronolojik s ralamas öyledir: , Arazi Kanunu ile madencilik yasal bir çerçeveye kavu turulmu tur y na kadar de ik nizamnameler ile madencilik yönlendirilmeye çal lm r , Maden Nizamnamesi yürürlü e konmu tur ve bu kanun 1954 y na kadar yürürlükte kalm r y nda 6309 say Maden kanunu yürürlü e konmu tur ki bu yasa ile madencilikte yeni bir devir aç ld belirtilmektedir y na 3213 say Maden Kanunu ile 6309 say Maden Kanunu yürürlükten kald lm r. 9

10 - Madenler ile ilgili düzenlemelerin yan s ra, 1907 y nda ta ocaklar ile ilgili, bu gün hala geçerli olan "Ta ocaklar Nizamnamesi" yürürlü e girmi tir. Trona 3213 say Maden Kanunu nda yer almaktad r ve kanunun 2.maddesinde sanayi madenleri aras nda gösterilmi tir. Kanunun 49.maddesinde 2840 say Kanunun yürürlük tarihinden sonra bulunacak olan bor, trona ve asfaltit madeninin aranmas ve i letilmesinin bu kanun hükümlerine tabi oldu u belirtilmi tir say kanun tarihinde kabul edilmi tir. Bu kanun bor tuzlar, trona ve asfaltit maddeleri ile nükleer enerji hammaddelerinin i letilmesini, linyit ve demir sahalar n baz lar n iadesini düzenleyen kanundur. Bu kanunun amac 2172 say devlete i letilecek madenler hakk nda kanun ile kamu kurulu lar na devredilen maden haklar yeniden düzenlemektir. VIII. GÜMRÜK TAR FE CETVEL STAT ST K POZ SYON NUMARASI Eti Holding letmeleri Genel Müdürlü ü nden al nan bilgiye göre Trona cevheri istatistik pozisyon numaras d r Tarifenin ba ka yerinde belirtilmeyen veya yer almayan mineral maddeler: Vermikulit, perlit ve kloritler (genle tirilmemi ): Perlit - - Vermikülit ve kloritler Vermikülit Di erleri Kieserit, epsomit (tabii magnezyum sülfatlar) Kieserit Epsomit Di erleri: Sepiolit - - Di erleri: Lüle ta (tabii veya aglomere) Tabii lüle ta Aglomere lüle ta Di erleri Kalsine edilmi veya birbirleriyle kar lm toprak boyalar Di er toprak boyalar Siyah kehribar (oltu ta ) Di er kehribarlar Zirkonyum silikat (mikronize) Tabii sodyum sülfat Stronsiyum sülfat (selestin) Tabi arsenik sülfürler Tabi kriolit Tabi iolit Di erleri 10

11 IX. SODA 1. Soda Trona li kisi Soda sentetik yollardan oldu u gibi tronadan da elde edilebilir ki bu sebeple trona, do al soda külü üretiminde kullan lan temel bir hammadde, tabiatta do al olarak bulunan soda minerallerinin en yayg n olan r. Evaporasyon (buharla ma) sonucu olu an soda yataklar r. Trona bulunmadan önce, Eski M r da do al olarak olu mu tuzlu sular ve kat tuzlar cam üretiminde saf olmayan soda kayna olarak kullan lm lard r. 18.yüzy la gelindi inde Avrupa da yanm yosun üzerine s cak su dökülerek elde edilen kül çama r y kamada kullan lm r. 19. yüzy la kadar soda, bitki külünün eksrakte edilmesi yolu ile üretilmi tir. (Ekstrakte etmek: Herhangi bir malzemenin özünü karmak istedi inizde, özütün kimyasal yap bozmadan elde edebilmek için o özütle kar mayan bir s yla i lem görmesi gerekmektedir. Örne in zeytinya da aynen bu ekilde elde edilmektedir. S cak su kullan larak ö ütülmü olan zeytin pulpunun içinden ya ve su kar mayaca için s cak su ya 'ekstre' ederek s faz na al r ve sonra da iki ayr faz mekanik olarak ayr r (veya ya üstten s yr larak al r.) Ekstraksiyonda sadece su kullan lmaz, farkl kimyasallar da kullan labilir. En önemlisi elde edilecek ürün ile kullan lacak ekstraksiyon s lar n kar mayan s lardan seçilmesidir. Bu sistemde ters ak h zlar, s cakl k vs gibi birçok parametre daha etkendir.) Trona ilk kez gaz ve petrol aramalar s ras nda 62 y l önce Wyoming eyaletinde bulunmu tur. Bölge ilk sekiz y l kaz lm ve 1946 y nda da ticari üretime ba lanm r. 11

12 Tabiatta bulunan soda mineralleri öyledir: Tablo 8 : Do al Soda Mineralleri* NERAL ADI KOMPOZ SYONU Na2CO3 %si Termonatrit (Monohidrat) Wegsederit Trona (seskikarbonat) Nahkolit (sodyum bikarbonat) Bradleyit Na 2 CO 3.H 2 O Na 2 CO 3.NaHCO 3 Na 2 CO 3.NaHCO 3.2H 2 O NaHCO 3 Na 2 PO 4.MgCO Pirsonit Na 2 CO 3.CaCO 3.2H 2 O Northupit Na 2 CO 3.NaCl.MgCO 3 Tychit 2MgCO 3.2NaCO 3.Na 2 SO 4 Natron Na 2 CO 3.10H 2 O Dawsonit NaAl (CO 3 )(OH) 2 Gaylusit Na 2 CO 3.CaCO 3.5H 2 O ortit Na 2 CO 3.2CaCO 3 Burkeit Na 2 CO 3.2Na 2 SO 4 Hanksit 2Na 2 CO 3.9Na 2 SO 4.KCl Kaynak: Industrial Minerals and Rocks,1993 *Bikarbonatlar karbonata dönü türülmü tür daki terimler soda külü endüstrisinde kullan r: - Amonyak- soda prosesi, solvay prosesi ve kireç- soda prosesi - A r soda külü - Hafif soda külü - Soda külü - Tabii soda külü - Soyum seskikarbonat - Sentetik soda külü 2. Soda Üretimi Soda üretimi sentetik ve do al soda üretimi olarak ikiye ayr r: 2.1. Sentetik Soda Üretimi lk olarak 1971 LeBlanc taraf ndan gerçekle tirilmi bir yöntemdir. Yöntem bu yüzden Leblanc ad yla an r. Bu yöntem ile kaya tuzu, sülfta asidi ile sodyum sülfata, bu da kömür ile sodyum sülfüre indirgenerek kireçta ile Na2CO3 e dönü mektedir. 12

13 Di er bir yöntem ise Solvay yöntemidir ki bu yöntemde kireçta ndaki karbonat iyotlar NaCI tuzunun sodyum iyonlar yla birle erek soda külü elde edilmesine dayan r. Yani hammadde olarak tuz ve kireçta kullan r. Soda üretiminin ¾ ünü te kil eden sentetik sodan n üretimi s ras nda klor aç a kmakta ve bu durum çevre kirlili ine yol açmaktad r. Kirlili e sebep olan bir di er etken de, üretim s ras nda kullan lan kömürün yanmas r. Ticari soda külü üretim yöntemlerinden birisi de Japonlar n geli tirdi i ve Dual veya AC (amonyum klorür) diye tan mlanan yöntemdir. Burada tuzda bulunan sodyum içeri inin hepsi soda külüne dönü türülmektedir. Bu yöntemde yan ürün olarak kan amonyum klorürü, pirinç tarlalar nda gübre olarak kullan labilmektedir Do al Kaynaklardan Soda Üretimi Do al kaynaklardan soda üretimi göllerden ve minerallerden olmak üzere iki ekilde gerçekle ir. Görüldü ü üzere trona do ada bulunan sodyum minerallerinden birisidir. Do al soda kaynaklar n do ada bulunu ekilleri çe itlidir: a) Göllerin taban nda ya da tuz yataklar ndaki s derinliklerdeki nemli ortamda natron kristalleri eklinde, b) Yüzeyde termonatrit eklinde, c) S alkali göllerin taban nda ve sahilinde nispeten sert trona yataklar eklinde d) Gömülü kalm trona, nahkolit ve benzeri sodyum karbonatl minerallerin yataklar eklinde, e) Yüzeyde veya yeralt nda, tuzlu bir su bile i halindeki çözelti biçiminde 3. Tronadan Soda Üretiminde Uygulanabilecek Prosesler Trona do al soda elde edilebilirli i ile de erli bir cevherdir. Ancak sodan n elde edilmesine yönelik farkl i lemler mümkündür. Bunlar: 3.1. Monohidrat Yöntemi Burada öncelikle trona k r ve ö ütülür. Daha sonra kalsinasyon i lemine tabii tutularak ham sodyum karbonata çevrilir. Kalsinasyonla seskikarbonat kristalleri su ve CO2 ç yla ayr r. Bu yöntem halen Wyoming te kullan lan yöntemdir. 13

14 Tablo 9: Monohidrat Prosesinin Teknolojik Yürüyü ü TRONA rma Eleme CO2 Kalsinasyon Çözme Temizleme Filtrasyon Koyula Karbonizasyon art k su Evaporatif Kristalizasyon Santrifüj art k (temiz) Ana çözelti Kalsinasyon So utma Depolama ÜRÜN 3.2. Sesqikarbonat Yöntemi Burada trona su ve doygun çözeltiyle s caktan çözülür. Ele geçen s cak sodyum karbonat-bikarbonat çözeltisi so utulur ve sesqikarbonat kristalleri üretilir. Sesqikarbonat kristalleri kalsine edilirse soda elde edilir. Bu yöntem Wyoming de bulunan trona rezervinden yap lan ilk soda üretimi bu yöntem ile gerçekle tirilmi tir. 14

15 Tablo 10: Sesqikarbonat Prosesinin Teknolojik Yürüyü ü TRONA ütme Çözme Temizleme su Karbonizasyon Koyula Ana çözelti Filtrasyon art k So ukta kristalizasyon Santrifüj Kalsinasyon So utma Depolama Paketleme ÜRÜN 3.3. Karbonatla rma Yöntemi Bu proses, sodal göllerden soda üretiminde ticari olarak kullan lan bir yöntemdir. Trona önce s cak su ile ekstrakte edilir. Çözünmeyen kil, eyl ve kum gibi safs zl klar ay rmak için s cakta süzülür. Safs zl klardan ar lm olan sodyum karbonat- sodyum bikarbonat kar s cak çözeltiye CO2 beslemesi yap r ve 15

16 daki reaksiyon gere ince sodyumbikarbonat çözeltisi elde edilir. Bu çözelti so utulacak olursa sodyum bikarbonat kristallerinin kalsinasyonuyla hafif soda üretmek mümkündür. Tablo 11: Karbonatla rma Yöntemi 3.4. Alkali Ekstraksiyon Yöntemi Çözelti madencili inin trona mineraline uygulanmas r. Prosesin önemli parametrelerinden birisi çözme s cakl r. Burada seyreltik sodyum hidroksit 16

17 çözeltisinde trona, egzotermik bir reaksiyon vererek çözünür ve yap daki sodyum bikarbonat sodyumkarbonata dönü ür. Daha sonra elde edilen sodyumkarbonatl çözelti, de en kristalizasyon artlar na göre kristallerinden elde edilebilece i evaopratif kristalizasyon kademesine gönderilir. Di er bir deyi le; proseste trona seyreltik sodyum hidroksit çözeltisi ile s cakta ekstrakte edilir. Ekstraksiyon i leminde tronan n tümü sodyum karbonata dönü ür. Tablo 12: Alkali Ekstraksiyon Yöntemi 17

18 Çözelti yöntemi klasik madencilik yöntemleriyle de erlendirilemeyen dü ük tenörlü, dü ük tonajl ya da yüksek tenörlü olup ta bulundu u yer nedeniyle eri ilmesi zor cevher yataklar n de erlendirilmesinde ekonomik olarak önerilen bir yöntemdir. Bu yöntem madencilik, jeokimya, kimyasal reaksiyon kineti i, çözünme kimyas, hidroloji ve proses tasar konular bir araya getirmektedir. Yöntemin uygulanmas ndan göz önünde tutulmas gereken temel a amalar; - Cevher yata n ekstraksiyon için haz rlanmas - Formasyonda hareket eden çözeltilerin kaya kütleleri ve gözenekler içinden ak - Mineralin ucuz, geri kazan labilen ve sahan n özelliklerine uygun bir çözücü sistemle ekstrakte edilmesi - Hedef ürünün (metal veya metal bile iklerinin) üretim kuyusundan al nan çözeltiden kazan lmas. Bu yöntemlere göre 100 ton Beypazar trona cevherinden üretilebilecek (92 tenör) soda miktarlar öyledir: Tablo 13: Trona da Farkl Yöntemlerle Üretilecek Soda Miktar (100 ton) PROSES SM ÜRET LEN A IR SODA M KTARI Monohidrat Sesqikarbonat Karbonatla ma Alkali ekstraksiyon Kaynak: Eti Maden letmeleri Genel Müdürlü ü 4. Dünyada ve Türkiye de Soda Üretimi 4.1. Dünyada Soda Üretimi Do al Soda Üretimi: Trona çe itli proseslerden geçerek soda külüne dönü türülmekte ve ticari bir de er kazanabilmektedir. Tronan n önem kazanan bir cevher olmas n nedeni do al soda külü elde edilmesinde kullan lmas r. Bugün sentetik soda külü üreten pekçok firma vard r ancak bu; maliyeti yüksek, üretim prosesi kar k ve çevre kirlili ini art ran bir yöntemdir. Bu sebeple trona cevherlerinin bulunmas sonras nda, 1970 lerin sonunda ABD de sentetik yoldan soda üretiminden vazgeçilerek bu konuda faaliyet gösteren pekçok firma kapat lm r. ABD dünyan n en büyük soda üreten ülkesidir. Ülkedeki do al soda üretimi Kaliforniya, Kolorado ve Wyoming eyaletlerinde gerçekle tirilir. Dünya soda üretiminin %94 ü ABD nin alt büyük soda üreticisinin 1984 y nda olu turdu u ANSAC (American Natural Soda Ash Corporation) ad ndaki kartel taraf ndan gerçekle tirilmektedir. Do al kaynaklardan üretim yapan di er ülkeler Kenya, Meksika ve Çad d r. 18

19 Sentetik Soda Üretimi: Do al sodan n yan nda sentetik soda üretimi de önemli yüzdelerde seyretmektedir. Sentetik soda üretiminden dünyan n en büyük kurulu u Belçika kökenli Sovey ve Cie dir. Bu firman n üretim kapasitesi 4,4milyon ton/y ld r. Pazar pay dünyada %19, Avrupa da ise %90 d r. kinci büyük firma ise ngiliz ICI firmas r. Tablo 14: Dünya Trona Üretim Projeksiyonu (1000 ton) ANA MALLAR YILLAR YILLIK ARTI LAR % TRONA ,2 +4,5 +3,5 +10,2 Kaynak: DPT, Trona Raporu 4.2. Türkiye de Soda Üretimi Türkiye 1975 y na kadar soda ithal eden bir ülke olmu tur çünkü daha öncesinde herhangi bir soda üretimi gerçekle memi tir. Cam sanayi ve soda girdisi kullanan di er sanayilerde meydana gelen geli me soda ihtiyac n artmas na neden olmu tur ve bu da zamanla ithal edilen sodan n ihtiyac kar lamamas durumunu ortaya ç karm r. Sodyum karbonat ile ilgili yap lan ara rmalar sonucunda bir firma taraf ndan Van Gölü nden soda ç kar lmas sa lansa da, y lda 3000 ton üretime ra men ihtiyac n kar lanmamas nedeniyle sentetik soda üretimine gidilmi tir y nda kurulan ve 1975 y nda faaliyete geçen Mersin Soda Sanayi A.. faaliyetlerine halen devam etmektedir Do al Soda Üretimi: Türkiye de henüz do al soda üretimine geçilmemi tir ancak bulunan trona kaynaklar na kurulan tesisler ile üretimi gerçekle tirmeye yönelik çal malar devam etmektedir. Ülkemizde bu yönde Beypazar ve Kazan trona yataklar bulunmaktad r: Beypazar Trona Yata - Eti Soda A..: Yapt ba ar tetkikler ve çal malar sonucunda ülkemizde di er bütün önemli kaynaklar n ortaya kmas nda önemli katk lar bulunan Maden Tetkik Arama Enstitüsü 1979 nda yapt kömür sondaj ç karma çal malar s ras nda trona cevherine rastlam r. Saha 1983 y nda 2840 say kanun ve 99 say KHK uyar nca MTA taraf ndan o günkü ad yla Etibank a devredilmi tir. Etibank 1983 y n Temmuz ay nda Beypazar trona yataklar n yabanc sermaye i tiraki ile kurulacak özel statüde bir A.. marifeti ile yürütülmesine karar vermi tir. Daha sonra Etibank yetkilileri, FMC Wyoming, Corporation (ABD), Solvay (Belçika) ve Canadian Oxy firmalar na bu bölgedeki proje ve fizibilite çal malar gerçekle tirmek için onay vermi lerdir. Ancak 14 y l süren ve bu sebeple Türkiye ye önemli bir ihracat girdisi olabilecek bu kayna n bo a harcanmas na neden olan ara rma sonucunda 1997 y nda bölgeye olumsuz raporu verilmi tir. 19

20 1998 y nda Eti Holding (Etibank ad de erek Eti Holding A.. olmu tur) Beypazar trona yataklar kiraya vermek üzere ihale açm r. haleyi en yüksek teklifi y ll k en az 4 milyon kira bedeli ve Eti Holding e %26 hisse ile Park Holding- Bay nd r konsorsiyumu alm r. Daha sonra bu konsorsiyum madenin ç kar p, i letilmesi ve ekonomiye kazand lmas amac yla 23 Eylül 1998 y nda Eti Soda A.. yi kurmu tur. Kurulan ilk ortakl kta Park Grubu %35, Bay nd r grubu %37 ve Eti Holding A.. de %26 hisseye iken Vak fbank n Bay nd r Grubu nun hisselerini sat n almas ve bunun %35 ini Park Holding e satmas sonucu u andaki hisse payla mas %72 ParkHolding, %26 Eti Holding A.. ve %2 si Vak fbank eklindedir. Eti Holding ve Park grubu taraf ndan ortakla a i letilecek olan Beypazar Eti Soda Maden letmesi nin temeli 2002 y Ekim ay nda at lm r. Projenin toplam tutar yap lan aç klamalara göre milyon dolard r. Tesisin pazar etüdündeki verilerde dikkate al narak 1 milyon ton soda külü üretecek alt yap n, ilk a amada 500 bin ton/y l soda külü kapasitesinde olmas kararla lm r. Son olarak Eti Holding in ünvan ; Eti Maden letmeleri Genel Müdürlü ü olarak de tirilmi tir. Konuya ili kin Bakanlar Kurulu karar, Resmi Gazete nin 21 Ocak 2004 tarihinde yay mlanarak yürürlü e girmi tir. Karara göre; devletin genel maden politikas içinde ülkenin her türlü maden ile endüstriyel hammadde kaynaklar de erlendirme amac yla kurulan ve bir iktisadi devlet te ekkülü olan Eti Holding Anonim irketi, Eti Maden letmeleri Genel Müdürlü ü ad yla yeniden te kilatland, denilmi tir. Firman n bu sene do al soda üretimine geçmesi beklenmektedir Kazan Trona Yata - Rio Tinto: Ankara n n yakla k 35km kuzeybat nda yer almaktad r y nda bulunmu tur. Yap lan çal malar sonras nda bölgede %31 tenörlü 607 milyon tonluk bir cevher oldu u belirlenmi tir. Bu projede Rio Tinto firmas ile pekçok ba ms z Türk ve uluslararas (ABD, ngiltere, Avustralya, Kanada) firmalardan uzmanlar birlikte çal maktad rlar. Bu bölgenin yakla k 46 milyon y l önce bir göl ortam nda olu tu u belirlenmi tir. irket taraf ndan yap lan aç klamaya göre projenin planland ekilde bitirilmesi halinde i letme ömrü süresince tahminen 5,8 milyar ABD dolar (FOB, Derince Liman ) tutar nda ihracat geliri sa lanmas beklenmektedir. Proje plan a daki ekilde belirlenmi tir: 1998 : Tesisin bulunu u 2000 : Proje ekibinin kurulmas 2003 : letme ruhsat n al nmas, CEO çal malar n ba lamas 2004 : Pilot tesis çal malar n ba lamas 20

21 2007 : Küçük ölçekli üretim ve pazar testi 2011 : 900bin ton/ y ll k üretime geçi 2014 : 1,8 milyon ton/y ll k üretime geçi Sentetik Soda Üretimi: Türkiye deki tek soda üreticisi Türkiye Bankas, Sümerbank ve Türkiye e ve Cam fabrikalar n ortakl ile 1975 y nda kurulan Mersin Kazanl daki Soda Sanayi A.. dir. Bu firma Türkiye deki tek soda ürünleri ve krom kimyasallar üreticisidir. Ancak burada üretilen soda suni sodad r. Soda Ürünleri'nin %50'si ihraç veya yurt d nda pazarlama yoluyla uluslararas pazara sunulmaktad r. Firma 1975 y nda sentetik soda külünün endüstriyel boyutlarda üretilmesi amac yla faaliyete geçmi tir. Kazanl buca biti inde deniz k nda bulunmaktad r. Türkiye deki tek soda külü üretici olup Solvay yöntemi ile soda külü elde edilmektedir. Bu g da fabrikas nda a r ve hafif soda, rafine sodyum bikarbonat ve sodyum silikat, cam ve deterjan sanayi ba ta olmak üzere kimya, ka t, pigment, tekstil, g da ve yem sanayilerinde kullan lmaktad r ve halen ana girdisi soda olan yakla k 100 de ik kimyasal üretim i lemi bulunmaktad r. Burada üretilen soda ürünleri unlard r: a) A r soda: Beyaz, granül, higroskopik, suda kolayca çözünen bir maddedir. Sudaki çözeltisi berrak ve renksiz görünümdedir. Hafif soda külünün hidratasyonu ile de tirilir. Bunun sonucu daha büyük sodyum karbonat monohidrat kristaller elde edilir. Esas bile imi Sodyum Karbonatt r. Daha az uçucu özellik gösterir ve nispeten daha kolay akan bir üründür. Cam, deterjan, kimya sanayi ve di er sodyum bile iklerinin üretiminde kullan r. Döküm yo unlu u 0.95/1.1g/cm3 tür. b) Hafif soda: Beyaz, toz, higroskopik, suda kolayca çözünen bir maddedir. Esas bile imi sodyum karbonatt r. Daha ince taneli ve daha az serbest ak bir görünümdedir. Tekstil, kimya sanayi, deterjan, ka t, cam ve di er sodyum bile iklerinin üretiminde kullan r. Döküm yo unlu u g/cm3 tür. c) Sodyum silikat: effaf, aç k mavi-ye il renkli, belli bir ekli ve boyutu olmayan, suda kolayca çözünmeyen, kolayca ö ütülmeyen, ö ütülünce beyaz toz haline dönü en bir maddedir. Bas nç alt nda s cak suda çözünür. Çözeltisi alkalidir. Çözeltideki madde miktar ile orant olarak viskozitesi artar. Deterjan, kimya sanayi, ka t, beton katk maddesi ve silika türevlerinin üretiminde kullan r. d) Rafine sodyum bikarbonat (besin türü): Beyaz, opak, kokusuz, küçük monoklinik kristal veya çok küçük kristallerden olu an tozdur. Suda çözünen, sudaki çözeltisi berrak ve renksiz hafif alkali bir maddedir. Esas bile imi sodyum bikarbonatt r. G da, yem ve ilaç sanayinde kullan r. e) Rafine Sodyum Bikarbonat (teknik tür): Beyaz, opak, kokusuz, küçük monoklinik kristal veya çok küçük kristallerden olu an tozdur. Suda çözünen, sudaki çözeltisi berrak ve renksiz hafif alkali bir maddedir. Esas bile imi sodyum bikarbonatt r. Deri, deterjan, kimya sanayi ve tekstilde kullan r. 21

22 Firma Türk Standartlar na uygun olarak üretim yapmaktad r. Buna göre üretilen soda ürünleri ve TSE standart numaralar öyledir: Tablo15: Soda Ürünleri TSE Standart Numaralar ÜRÜN STANDART NO r soda TS 525 TÜR 3D Hafif Soda TS 525 TÜR 3B Sodyum Silikat TS 4624 Rafine Soyum Bikarbonat TS 3050 (teknik tür) Rafine Soyum Bikarbonat TS (besin türü) Tablo16: Türkiye Trona Üretim Projeksiyonu (1000 ton) ANA MALLAR YILLAR YILLIK ARTI LAR % TRONA D Ticaret 5.1. Soda hracat - thalat Ba ca soda ihracatç lar ABD, Bulgaristan, Romanya, Fransa, Almanya, Kenya, ve ngiltere dir. Soda ithalatç lar ise Rusya, Çekoslavakya, Güney Afrika, Macaristan, Brezilya, talya ve Meksika olarak say labilir. Dünyan n en büyük ihracatç olan ABD nin ihracat oran y lda 1,8 milyon tondur. En büyük ithalatç ülke ise Çin Halk Cumhuriyeti dir. thalat oran ton/y ld r. Bunun tonu Avrupa dan, tonu Kenya dan geri kalan k sm ise ABD den gelmektedir. Di er ba ca soda ithalat eden ülkeler ise ton/y l ile Kanada, ton/ y l ile Brezilya, ton/y l ile Hindistan, ton/y l ile Güney Afrika Cumhuriyet, ton/y l ile Tayland ve ton/y l ile Meksika d r Türkiye de Soda Ticareti Gümrük Vergileri, Tavizler ve Te vikler Soda ürünleri ithalat nda fon yoktur. AB ve Serbest ticaret anla mas olan ülkelerden soda ürünleri ithalat nda gümrük vergisi oran s rd r. Di er yandan di er ülkeler den yap lan soda ürünleri ithalat nda; - Sodyum bikarbonat, sodyum karbonat ve kristal soda için gümrük vergisi oran %5,5 - Sodyum silikat için gümrük vergisi oran ise %5 tir. 22

23 Gümrük Tarife Cetveli statistik Pozisyon Numaras Soda ürünleri Gümrük Tarife Cetveli Pozisyon numaras ile gösterilirler. Buna göre: Karbonatlar; peroksikarbonatlar (perkarbonatlar); amonyum karbamat içeren ticari amonyum karbonat: Ticari amonyum karbonat ve di er amonyum karbonatlar Amonyum bikarbonat Di erleri Sodyum karbonat Susuz sodyum karbonat (dehidrate) Kristal sulu sodyum karbonat (çama r sodas ) Sodyum hidrojen karbonat [sodyum bikarbonat (karbonat)] Potasyum karbonatlar Potasyum karbonat (potas) Potasyum bikarbonat (potasyum hidrojen karbonat) Kalsiyum karbonat Baryum karbonat Kur un karbonatlar - Di erleri: Lityum karbonatlar Stronsiyum karbonat Di erleri Karbonatlar Magnezyum; bak r; Magnezyum karbonat Bak r karbonat Di erleri: Manganez karbonatlar Demir II Karbonat (FeCO3) Bizmut karbonat (bazik bizmut karbonal) Di erleri Berilyum karbonatlar Kobalt karbonatlar Di erleri Peroksikarbonatlar (perkarbonatlar): Sodyum perkarbonatlar Potasyum perkarbonatlar Baryum perkarbonatlar Di er perkarbonatlar 23

24 thalat- hracat Rakamlar ( ) Tablo 17: thalat- hracat Rakamlar / Amonyum Bikarbonat ( ) ÜRÜN ADI Amonyum Bikarbonat Kaynak: D E YIL KTAR (kg) DE ER ($) TH HR TH HR (1-10 ay) Tablo 18: thalat- hracat Rakamlar / Di er Ticari Amonyum ve Di er Amonyum Karbonatlar ( ) ÜRÜN ADI Di er Ticari Amonyum ve Di er Amonyum Karbonatlar Kaynak: D E YIL KTAR (kg) DE ER ($) TH HR TH HR (1-10 ay) Tablo 19: thalat- hracat Rakamlar / Susuz Sodyum Karbonat (Dehidrate) ( ) ÜRÜN ADI YIL KTAR (kg) DE ER ($) TH HR TH HR Susuz Sodyum , Karbonat (Dehidrate) Kaynak: D E (1-10 ay) Tablo 20: thalat- hracat Rakamlar / Kristal Sulu Sodyum Karbonat (Çama r Sodas ) ( ) ÜRÜN ADI Kristal Sulu Sodyum Karbonat (Çama r Sodas ) Kaynak: D E YIL KTAR (kg) DE ER ($) TH HR TH HR (1-10 ay)

25 X. SONUÇ Ara rmada yer alan bilgilere dayanarak diyebiliriz ki ülkemiz trona cevherini büyük miktarlarda bar nd ran yataklara sahiptir ve bu özellikle bahsi geçen firmalar n üretime geçmesi ile mevcut ilginin artmas na neden olacakt r. Aç klarsak; Türkiye sahip oldu u kaynaklar itibariyle her zaman Amerika n n bir rakibi olarak görülmektedir. Bu durum ara rmac lar taraf ndan baz yay nlarda trona rezervlerine ili kin rakamlar n yanl bilgilerle kamuoyuna duyurulmas eklinde gözlemlenmi tir. Ancak bunun do rulu unun belirlenmesi için mevcut her türlü kayna n ara lmas gerekmektedir. Peki bu rekabetin kayna nedir? öyle ki; Amerika Birle ik Devletleri, dünyadaki en büyük trona kayna na sahip olan ülkedir. Ancak tronan n i lenmesi ve soda külü haline getirilerek sat lmas sonucunda elde edilen kimyasal n yurtd na ihracat nda çok yüksek navlun masraflar yla kar kar ya kal nd için ihracat yoluna gidilmemi tir. Yani ABD yak n kom ular d nda Avrupa ülkelerinin yer ald büyük bir pazar pay kaç rmaktad r. Bu pazar pay na sahip olmak isteyen baz Avrupa ülkeleri ise sentetik olarak soda külü üretmekte ve ihraç etmektedirler. Çin, Meksika ve Afrika gibi ülkelerde de do al soda yataklar rantabl olmad klar için i letilememektedir. AB üye olma yolunda yo un çal malar devam eden ülkemizin bu kaynak ile Avrupa pazar na sahip olabilme ans büyüktür. Sonuç olarak Türkiye ile ABD rakip durumdad rlar. ABD de trona cevherine 500metre derinliklerde rastlan rken Türkiye, Beypazar nda 150metre derinlikten itibaren cevhere ula lmaktad r ki bu da i leri kolayla ran bir etkendir. Görülmektedir ki Türkiye dünya tüketiminin yakla k yar na denk dü en Bat ve Do u Avrupa, Ortado u ve Kuzey Afrika bölgesinin tek do al rezervlerine sahiptir ve bu rezerv ile gerçekle tirece i üretim ile hem yurtiçi ihtiyac kar layacak hem de ihraç edece i mal ile mili gelire çok büyük bir katk olacakt r. Denilebilir ki trona Türkiye için önemli say lacak bir madendir ve stratejik olarak nitelendirilebilir. Bu nedenle; dünya üzerindeki önemli bir trona rezervinin Türkiye de olmas, kullan m oran n yüzde yüz olmas ile sa lad katma de er, do ru bir politika izlendi i taktirde Türkiye nin ihracat nda önemli bir yer tutacak olmas r. Türkiye de 53 farkl maden ve mineral mevcuttur ve bunlar n üretimi yakla k 4400 maden yata nda gerçekle tirilir. Denilebilir ki madencilik sektörünün %90 kamunun elindedir. te trona da bunlardan birisi say r. Tronan n i lenerek soda ürünleri üretmek için günler sayan bir firman n yan nda ba ka bir kaynak üzerinde çal malar na devam eden di er bir firma ile Türkiye, yeni bir Pazar kap aralamak üzeredir. S ra bu kaynaktan en verimli ekilde yararlanmak ad na do ru kararlar vermesi beklenen yetkililerdedir. 25

26 XI. KAYNAKLAR 1. Beypazar Trona Mineralinden Soda Üretimi DPT Teknolojik Ara rma Projesi, TÜ Proje Yürütücüsü : Doç.Dr.Hasancan OKUTAN Ara rmac lar : Dr.Yük.Müh.Gülhayat SAYGILI Yrd.Doç.Dr.Fikret SUNER Yük.Müh. Ali ÖZTÜRK Yük.Müh. Nilüfer DURMAZ 2. Beypazar Trona Mineralinin Çözelti Madencili i le De erlendirilmesi Doktora Tezi, Yük.Müh.Gülhayat NASÜN SAYGILI, TÜ 3. Beypazar Trona Mineralinden Soda ve Sodyum Hidroksit Üretimi: Entegre Tesis Tasar ve Ekonomik Analiz (May s 1994,Kocaeli/ TÜB TAK MAM)) Hasancan OKUTAN, Hayrettin YÜZER, Nalan ERDÖL, Fehim R, Ekrem EK NC, 4. Trona ve Soda Örneklerinin Analiz Yöntemlerinin rdelenmesi, Gülay ATAMAN, Süheyl TUNCER, Nurgün GÜNGÖR 5. Madencili imize Bak Necati YILDIZ, Soda Ash Report, 2002 Dennis S. Kostick 7. The Mineral Industry Of Turkey Philip M.MOBBS (US. Geological Survey)