T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ETİ MADEN İŞLETMELERİ KIRKA BOR İŞLETME MÜDÜRLÜĞÜ TANITIMI

T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ETİ MADEN İŞLETMELERİ KIRKA BOR İŞLETME MÜDÜRLÜĞÜ TANITIMI SEMİNER Hazırlayanlar Ahmet Nuri ŞENSOY Mehmet Akif ÖZGÜN Yöneten Doç. Dr. Ata Utku AKÇIL MAYIS 2009 ISPARTA

T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ SEMİNER Ahmet Nuri ŞENSOY 0511004003 Mehmet Akif ÖZGÜN 0511004043 Doç. Dr. Ata Utku AKÇIL 2008 2009 Eğitim-Öğretim Yılı Bahar Yarıyılı ETİ MADEN İŞLETMELERİ KIRKA BOR İŞLETME MÜDÜRLÜĞÜ TANITIMI Doç. Dr. Ata Utku AKÇIL ın yönetiminde Ahmet Nuri ŞENSOY ve Mehmet Akif ÖZGÜN tarafından hazırlanan bu Seminer, yapılan sınav sonucunda aşağıdaki Jüri Üyelerince Kabul edilmiştir. Sınav Tarihi: 22/05/2009 JÜRİ ÜYELERİ İMZA Doç. Dr. Ata Utku AKÇIL Yrd. Doç. Dr. Yıldırım İ. TOSUN..

iii ÖNSÖZ Hazırlamış olduğumuz Eti Maden İşletmeleri Kırka Bor İşletme Müdürlüğü Tanıtımı başlıklı seminerimizin teorik ve pratik aşamalarının hazırlanması ve tamamlanmasında yardımlarını esirgemeyen Danışmanımız Doç. Dr. Ata Utku AKÇIL a ve araştırmalarımız sırasında yardımlarını esirgemeyen değerli okutmanımız Ayşenur TUNCUK a, seminerimizin yazılmasında yardımcı olan arkadaşımız Selin ÖNEL ve Aybike ÖZDAĞ a teşekkürlerimizi içtenlikle sunarız. Öğrenim hayatımızın ilk gününden bugüne kadar maddi manevi destekleri ve sevgileri ile her zaman yanımızda olan çok değerli Ailelerimize teşekkürlerimizi ve şükranlarımızı sunarız. Ahmet Nuri ŞENSOY Mehmet Akif ÖZGÜN ISPARTA 2009

iv ÖZET İç Anadolu bölgesinde ve Eskişehir ili sınırları içerisinde yer alan Eti Maden İşletmeleri Kırka Bor İşletmeleri Müdürlüğü, dünyanın en büyük boraks yatağı ve rezervinin önemli bir bölümünü oluşturan Kırka-Sarıkaya boraks yatağını işleyen bir işletmedir. İşletme, Tüvenan Tinkal cevherinin üretildiği Açık Ocak, bu cevherin kırma-eleme ve yıkama işlemlerine tabi tutularak zenginleştirildiği Konsantratör tesisi ile rafine bor ürünlerinin üretildiği üç adet bor türevleri tesisleri gibi ana üretim yerleri tesislerinden oluşmaktadır. Ayrıca tamir bakım atölyeleri, fabrikanın ihtiyacı olan buhar ve elektrik enerjisinin üretildiği buhar üretim ve turbo alternatör üniteleri gibi yan ve yardımcı tesislerden oluşmaktadır. İşletmede üretilen bor başka madde ihtiva etmez ise renksiz, şeffaf, camsı, parlaklıkta ve kırılımı düzgün olmayan bir yapıdadır. Kil içerdikleri zaman sarı, gri, soluk, soluk mavi, yeşil, hatta siyah renklere sahiptirler. Sertliği 2,5 yoğunluğu ise 1,9 gr/cm 3 tür. Gevrek ve konkoidal şeklinde kırılır, suda erir. Sondajlardan elde edilen tenör dağılımı izo-tenör haritasında ele alınmış olup, tenör havza içerisinde değişim göstermektedir. Havzanın güneyinde %30 ve üzerinde B 2 O 3 görünmesine karşılık sahanın kuzeyinde bu miktar %20 25 arasında değişmektedir. Havzada hesaplanan ortalama tenör %26,54 B 2 O 3 tür.

v İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ iii ÖZET iv İÇİNDEKİLER v 1. GİRİŞ 1 2. ETİ MADEN İŞLETMELERİ KIRKA BOR İŞLETME MÜDÜRLÜĞÜ COĞRAFİ KONUM VE İŞLETME KOŞULLARI 3 3. TARİHÇE VE KURULULUŞ AMACI 5 4. KIRKA TİNKAL YATAĞI OLUŞUMU 6 5. HAVZANIN JEOLOJİK YAPISI 7 6. CEVHERİN OLUŞUMU 8 7. JEOLOJİK REZERV HESABI 8 8. CEVHERİN TENÖR DAĞILIMI 10 9. İŞLETMEDE ÜRETİLEN ÜRÜNLER 10 10. BOR ÜRÜNLERİNİN KULLANIM ALANLARI 11 11. KONSANTRATÖR TESİSİ KONSANTRE TİNKAL ÜRETİM TEKNOLOJİSİ 11 12. KONSANTRATÖR TESİSİ 12 12.1. Konsantratör Tesisi Kırma-Eleme Ünitesindeki İşlemler 12 12.2. Konsantratör Tesisi Yıkama Ünitesindeki İşlemler 14 12.3. Konsantratör Tesisinde Karşılaşılan Problemler 17 13. BOR TÜREVLERİ TESİSLERİ 17 13.1. I. Bor Türevleri Tesisi 18 13.1.1 I. Bor türevleri tesisi çözme bölümü 18 13.1.2. I. Bor türevleri tesisi tiknerler ve filtreleme bölümü 19 13.1.3. I. Bor türevleri tesisi kristalizasyon ve santrifüjler ünitesi 19 13.1.4. I. Bor türevleri tesisi kurutma bölümü 20 13.2. II. Bor Türevleri Tesisi 22 13.2.1. II. Bor türevleri tesisi çözme oluğu bölümü 22 13.2.2. II. Bor türevleri tesisi çözme bölümü 24 13.2.3. II. Bor türevleri tesisi tikner ve filtre bölümü 24 13.2.4. II. Bor türevleri tesisi kristalizatör bölümü 24 13.2.5. II. Bor türevleri tesisi kurutma bölümü 25 13.3. III. Bor Türevleri Tesisi 27

vi 13.3.1. III. Bor türevleri tesisi çözme bölümü 27 13.3.2. III. Bor türevleri tesisi tikner bölümü 27 13.3.3. III. Bor türevleri tesisi kristalizatör bölümü 28 13.3.4. III. Bor türevleri tesisi kurutma bölümü 28 14. AÇIK İŞLETME 30 14.1. Açık İşletmede Karşılaşılan Problemler 31 15. DELME PATLATMA 31 15.1 Delici Makineler Ve Özellikleri 31 15.1.1 Frukawa HCR 12 derin delik delici ile delik delme işlemi 31 15.1.2. DM 25 ing(1) derin delik delici ile delik delme işlemi 31 15.2 Delik Boyu 32 15.3. Patlatma İşleri 32 15.4. Deliklerin Atıma Hazırlanması 32 15.5. Delik Düzeni 33 15.6. Tek Sıra Delik Düzeni 33 16. KAZI VE YÜKLEME 34 16.1. Makinenin Kazı Ve Yükleme Kapasitesinin Bağlı Olduğu Faktörler 35 17. TAŞIMA 35 KAYNAKLAR 36

1 1. GİRİŞ Bor, ülkemizin sahip olduğu en önemli endüstriyel hammaddedir. Ülkemiz dünya bor rezervlerinin yaklaşık % 63 üne sahiptir (Çizelge 1). Ülkemiz yaklaşık 800 milyon ton olan bor rezervi ile dünya ham bor ihtiyacının % 95 ini karşılamaktadır. Türkiye, dünya bor ihtiyacını 400 yıl karşılayabilecek bor rezervine sahiptir (Pehlivan, 2003). Dünya bor cevheri ve bileşikleri üretiminde ilk sırayı Türkiye ve Amerika almaktadır. Ülke Rezerv Miktarı (10 3 ton) % B O 2 3 Türkiye 803 000 63,0 A.B.D. 209 000 16,4 Rusya 136 000 10,7 Şili 41 000 3,2 Çin Halk Cumhuriyeti 36 000 2,8 Peru 22 000 1,7 Bolivya 19 000 1,5 Arjantin 9 000 0,7 Toplam 1 275 000 100 Çizelge 1. B 2 O 3 bazında dünya toplam bor rezervleri (www.boren.gov.tr) Kolemanit, üleksit ve tinkal, ülkemiz bor yataklarını oluşturan en önemli bor mineralleridir. Türkiye deki bor yatakları Eskişehir Kırka, Bursa Kestelek, Balıkesir Bigadiç ve Kütahya Emet yörelerinde bulunmaktadır. Ülkemizdeki toplam bor rezervinin % 64,4 ünü kolemanit, % 31,8 ini tinkal ve % 3,7 sini üleksit minerali oluşturmaktadır (DPT, 2001). Bor, doğada 150 ye yakın farklı mineral şeklinde tanımlanmış olsa da ticari önemi olan bor mineralleri tinkal, kolemanit, üleksit olarak sıralanabilir (Harben ve Dickson, 1985). Bor mineralleri içerdikleri bor oksit (B 2 O 3 ) yüzdesi oranında değer kazanmaktadırlar ve kimyasal bileşimlerine, içerdikleri su oranına, kristal yapılarına göre isimlendirilirler. Çizelge 2 de ticari öneme sahip bor mineralleri verilmektedir.

2 Mineral Kimyasal Formülü % % B O H O 2 3 2 Sertliği Özgül Ağırlığı (g/cm 3 ) Kolemanit 2CaO.3B 2 O 3.5H 2 O 50,8 21,9 4 4,5 2,42 Üleksit Na 2 O.2CaO.5B 2 O 3.16H 2 O 43,0 35,5 2,5 1,95 2 Tinkal (boraks) Na 2 O.2B 2 O 3.10H 2 O 36,5 47,2 2 2,5 1,7 Bulunduğu Yer Emet, Bigadiç, Küçükler, A.B.D Bigadiç, Kırka, Emet, Arjantin Kırka, Emet, Bigadiç, A.B.D Çizelge 2. Önemli Bor Mineralleri (Kistler ve Helvacı, 1985) Halen birçok endüstri dalında yaygın olarak kullanılan bor mineralleri ve ürünlerinin önemi ve kullanım alanları giderek artmaktadır. Üretilen bor minerallerinin yaklaşık olarak % 10'u doğrudan mineral olarak tüketilirken geriye kalan kısmı bor ürünleri elde etmek için kullanılmaktadır (Aytekin, 1991). Eti Maden İşletmeleri tarafından üretilmekte olan ham ve rafine bor ürünlerinin yaklaşık % 92 si ihraç edilmekte, kalan kısmı ise; cam ve cam elyafı, seramik, deterjan, tarım ve kimya sanayilerinde kullanılmaktadır. Bazı alanlarda konsantre bor ürünleri kullanılmakla beraber bor mineralleri, genel olarak, rafine bor bileşiklerine ve özel bor kimyasallarına dönüştürüldükten sonra geniş bir kullanım alanı bulmaktadır. Cam endüstrisinden seramik, sabun ve deterjanlara, gübre ve tarımsal ilaçlardan aleve dayanıklı malzemelere, yakıt pillerinden nükleer uygulamalara kadar çok farklı sektörlerde 250 çeşit bor ürünleri günümüz teknolojisinde önemli bir yere sahiptir (Sümer, 2004; www.etimaden.gov.tr, 2008).

3 Şekil 1. Dünya bor kullanımı sektörel dağılımı (www.etimaden.gov.tr. 2008) 2. ETİ MADEN İŞLETMELERİ KIRKA BOR İŞLETME MÜDÜRLÜĞÜ COĞRAFİ KONUM VE İŞLETME KOŞULLARI Kırka Bor İşletme Müdürlüğü, Eskişehir ili Seyitgazi ilçesi Kırka bucağının 4,5 km batısında bulunmakta olup bu bölüm 1/25000 ölçekli Eskişehir J24B3 paftasında yer almaktadır. İşletme sahasının doğusundan Eskişehir Seyitgazi Afyon karayolu geçmektedir. Bulunduğumuz yer Eskişehir e 74 km Afyonkarahisar a 64 km mesafede olup yol güzergâhı tamamen asfalttır. Müessesenin demiryolu ile bağlantısı, 23 km mesafedeki Değirmenözü istasyonuyla yapılmaktadır. Bölgede karasal iklim hâkimdir. Kış mevsimi soğuk ve yağışlı, yazları ise oldukça sıcak ve kurak geçer. Sahanın kuzey, batı ve güney alanları ormanla kaplanmıştır. Doğu bölümü ise çoraktır. Çalışma sahasının topoğrafik yükseltileri 1040 1180 metre arasındadır. Çalışma sahasının batı sınırı Kertil Tepe (1307 metre), Kuşkaya Tepe (1268 metre), Kocatepe (1307 metre) ile çevrilidir.

4 Açık ocakta örtü formasyonu kalker, marn ve kil den oluşmuştur. Ayrıca cevher ara zonlarında kil marn vardır. Bu sebeple yağışlı havalarda açık ocak çalışmaları zor olmaktadır. Hava sıcaklığının düşüklüğü de göz önüne alınırsa açık ocak çalışmalarının kışın zor olduğu iyice ortaya çıkmaktadır. Bu zorluklar sebebiyle açık ocak çalışmaları yılın iki ayı (Ocak Şubat) durdurularak bakıma ayrılmaktadır. Yağışlarla gelen ve bunun haricinde arazide görülen 1 2 litre/saniye debilik su geliri açık ocak bölgesinin en düşük kotuna drene edilerek buradan pompa ile atık barajlarına pompalanmaktadır. Ancak çok fazla yağış olması durumunda, atık barajlarının şişmesi sebebi ile bu sular da diğer barajlara basılmaktadır. Coğrafi Durum Haritası Şekil 2. Eti Maden İşletmeleri Kırka Bor İşletme Müdürlüğü Coğrafi Durum Haritası

5 3. TARİHÇE VE KURULULUŞ AMACI İşletmenin kuruluş gayesi; ülkemizin yeraltı zenginlikleri içerisinde önemli bir yeri olan Bor cevherini aramak, işletmek, zenginleştirmek ve gerektiğinde bunlardan kimyasal işlemlerle bor bileşiklerini üretmektir. Dünyanın en büyük boraks yatağı ve rezervin önemli bir bölümünü oluşturan Kırka Sarıkaya boraks yatağı 1950 1960 yılları arasında Türk vatandaşları tarafından arama ruhsatı alınarak yapılan aramalar neticesinde bulunmuştur. 1962 yılında tüm ruhsatlar Türkiye deki boraks yataklarına sahip olan İngiliz Borax Consolidated Ltd. şirketinin eline geçmiştir. Kırka sodyum tuzu yataklarını ele geçiren Türk Borax adı altındaki İngiliz şirketinin, saha devir işlemlerinde kanuni noksanlıkların bulunmasından dolayı ruhsatları iptal edilmiş, imtiyazları düşen Kırka sodyum tuzu yataklarından üç tanesinin işletme imtiyazı 1968 yılından itibaren çeşitli tarihlerde Etibank ın uhdesine geçirilmiştir. 1968 yılında MTA tarafından yapılan arama sondajlarından, Kırka Boraks cevherinin California da bulunan Tinkal Razorit Kernit cevherinin benzeri olduğu saptanmıştır. Bu zengin yatakları işletmek üzere gerekli proje çalışmalarına 1969 yılında başlanmış 1970 yılında tesisin kurulmasına başlanmıştır. 16 Haziran 1970 tarihinde Kırka sodyum tuzu şantiye şefliği ile başlayan kuruluş 1972 yılında konsantratörün temelinin atılması ile tesis statüsüne kavuşmuş, konsantratörün devreye alınması ile birlikte 1975 yılında işletme statüsünde faaliyet göstermeye başlamıştır. 1976 yılında temeli atılan Bor Türevleri Tesisi nin montajına 1978 yılında başlanmıştır. 1984 yılında Konsantratör Tevsii Tesisi, 1996 yılında II. Bor Türevleri Tesisi yapımı tamamlanarak devreye alınmıştır. Dünyadaki rafine bor ürünlerine olan talebin giderek artması üzerine dünya bor pazarındaki payı arttırmak amacıyla 2000 yılında III. Bor Türevleri Tesisi yapılmıştır. İşletme, tüvenan tinkal (Ham Boraks) cevherinin üretildiği Açık Ocak, bu cevherin kırma eleme ve yıkama işlemlerine tabi tutularak zenginleştirildiği Konsantratör Tesisi ve Rafine Bor ürünlerinin üretildiği üç adet Bor Türevleri Tesisleri gibi ana üretim yerleri tesislerinden oluşmaktadır. Ayrıca tamir bakım atölyeleri, fabrikanın ihtiyacı olan buhar ve elektrik enerjisinin üretildiği buhar üretim ve turbo alternatör üniteleri gibi yan ve yardımcı tesislerden

6 oluşmaktadır. Ayrıca Kütahya ili sınırları dâhilinde 23 km uzaklıkta Değirmenözü köyünde Etibor 48 ve Konsantre Tinkal stoklama yükleme tesisleri mevcuttur. 4. KIRKA TİNKAL YATAĞI OLUŞUMU Kırka yöresinde tersiyer yaşlı sedimanter kayaçlar, diğer yörelerin aksine mezozoik yaşlı ofiyolitler ve paleozoik yaşlı metamorfikler üzerinde açısal uyumsuz olarak neojen yaşlı sedimanter kayaçlar (İdrisyayla volkanikleri, Karaören formasyonu, alt kireçtaşı marn ve tüfler, üst kil taşı kil taşı borat kuşağı, üst kireçtaşı ve Türkmendağı bazaltı) gelmektedir. Kırka borat yatakları köken açısından kıtasal kabuğun katkıda bulunduğu bir mağma ile ilişkilidir. Havzanın K B bölümünde Ca boratlar, G D bölümünde ise Na, Na Ca ve Ca boratlar kuşaklanması izlenir. Yatağın en üst düzeyinde gözlenen Kurnakovitin kil düzeyleri ile ilişkili oluşu ve bunun ikincil olduğu düşünülmektedir. Borat çevrimi açısından diğer borat yataklarından değişik olarak tam bir istif sergileyen Kırka yatakları boraks, kernit, tinkalkonit, üleksit, inyoit, meyerhofferit, kolemanit, inderborit, hidroboraksit, kurnakovit, inderit ve tünelit mineralleri içerir. Bu bor minerallerine eşlik eden borat dışı mineraller ise saponit, illit, kaolinit, dolomit, kalsit, magnezit, stronsiyonit, anhidrit, jips, globerit ve kalsedondur. Borat mineralleri değişik fiziksel ve kimyasal koşullar sonucunda göl suyunda çökelip bu yatağı oluşturmuştur. Yatağın genç çökeller ile örtülüp gömülmesinden sonra sıcaklık ve basınç koşulları ile gözenek suyunun bileşimi ve hidrostatik basınç değişmiş ve bu yeni koşullar altında kararlılığını koruyamayan birincil boratlardan da ikincil boratlar türemiştir. Boratların sialik kabuğun kısmen ergimesi ile gelişen kalkalden asidik mağmadan kaynaklanıp doğrudan göl suyuna karışan gaz kaçış ürünleri olduğu ve bu süreçte yüzeyi ve yeraltı suları katkısının önemsenmeyecek ölçüde düşük olduğu da belirtilmektedir. Başka madde ihtiva etmez ise renksiz, şeffaf, camsı, parlaklıkta ve kırılımı düzgün olmayan bir yapıdadır. Kil içerdikleri zaman sarı, gri, soluk, soluk mavi, yeşil, hatta siyah renklere sahiptirler. Sertliği 2,5 yoğunluğu ise 1,9 gr/cm 3 tür. Gevrek ve konkoidal şeklinde kırılır, suda erir.

7 5. HAVZANIN JEOLOJİK YAPISI Bölgenin en yaşlı kayaçlarını yeşil şistler ve kristalin kalkerlerden oluşan eski temel ihtiva eder. Temel üzerindeki neojen formasyonları taban volkanitleri ile başlayıp bu zonu riyolit, trakiandezitler meydana getirmektedir. Bu zondan itibaren taban tüfleri ile volkanizma mahsulü boratlı kil kalker seviyeleri gelmektedir. Civardaki tüflerin aşınması Kırka ovasındaki resedimente tüfit olarak adlandırılan formasyonu meydana getirmiştir. Açık ocak bölgesindeki borat yataklarını içinde bulunduran tortul kayaçların istiflenmesi ise şu şekildedir: GENÇ ALÜVYONLAR: Lepçekdere ve Kocadere boyunca gözlenen alüvyonlardır. RESEDİMENTE TÜFİT: Ocağın doğusunda Kırka beldesine bakan düzlüklerde görülür. Civardaki tüfitlerin bu bölgede sedimente olmasıyla oluşmuştur. ÜST KALKER SERİSİ: 30 50 metre arası kalınlıkta, alt seviyesi genellikle yumuşak beyaz kitleler halindedir. KİL MARN SERİSİ: Bor seviyesinin üstünde ince bir kil seviyesiyle başlar daha sonra marnlı seviyelerde devam eder. Kalınlığı 20 30 metre arasındadır. BORAT SERİSİ: Muhtelif Bor mineralleri içeren üleksit, kolemanit, gibi killi bir seri ile başlar. Bu serinin kalınlığı 3 5 metre dir. Bunun üstünde asıl borakslı seviye gelir. 2 150 metre kalınlığa sahiptir. MARN KİL SERİSİ: Kalkerli marn olarak başlayıp üst seviyede kil yüzeyi artmaktadır. 25 30 metre arası kalınlıktadır. ALT KALKER SERİSİ: Gözenekli yapıda az miktarda silis oluşumu içerir. Gözeneklerde kalsit, opal ve kalsedon oluşumlarına rastlanır. Bunlar gözeneklere sızan çözeltilerin meydana getirdiği oluşumlardır. Üst seviyeye doğru kalın levhalar halinde devam eder. Ocağın güneyinde Kaya Boğazı denilen yerde mostra verir.

8 6. CEVHERİN OLUŞUMU Fay çatlaklarından borik asit Na, Mg karışımı miyosen sonunda bor cevherinin oluşumu sağlanmıştır. Yatakların esasını teşkil eden boraks, aynı zamanda üleksit, kurnakovit, inderit ve iyoit gibi göl sularında kimyasal süreçte primer olarak çökelmiş ve akshalatif sedimanter kökenli Sarıkaya borat yataklarını oluşturmuştur. Göllerin derin kesimlerinde boraks oluşurken sığ kıyılarda üleksit çökelmiştir. Cevher damarındaki cevher yapısal olarak üç farklı yapı göstermektedir: BREŞLİ CEVHER: Killi çimento içinde milimetrik yer yer santimetrik boyutlarda köşeli boraks elemanları içeren bu cevher türüne havzanın ortasında rastlanmaktadır. TABAKALI CEVHER: İnce kil boraks damarlı olarak oluşmuş cevher olup breşik cevherler içinde de gözlenmektedir. MASİF CEVHER: İşletmede camsı cevher olarak oluşmuş cevher olup bu cevher hiçbir içyapı sunmamaktadır. Kimyasal olarak tanımlanan yüksek tenörde bor tuzlarının kristalizasyonu ile oluşan bu cevher havzanın kuzeyinde, kuzeybatı fayına koşut olarak uzanım göstermektedir. 7. JEOLOJİK REZERV HESABI Müessesede daha önceki yıllarda yapılan sondaj faaliyetleri ile beraber bu güne kadar 84 tane toplam 11413 metre sondaj faaliyetinde bulunulmuştur. Kabul edilen görünür jeolojik rezerv miktarı: 281.569.675 ton dur. Hesabı yapılan bu rezerv sahada 125 hektarlık bir alan kaplamakta olup K G istikametinde uzanan ve açık işletme sahasının doğu istikameti boyunca bir ana fay ile kesilmektedir. Mümkün cevher rezervi hesabı ise; görünün jeolojik rezerv hesabına esas sondajların haricinde kalan ve birbirinden uzak mesafelerde bulunan sondajların birleştirilmeleri ve etki

9 alanları göz önünde tutularak yapılmıştır. Yapılan hesaplamalar sonucunda mümkün cevher rezervi toplamı: 269.710.630 ton olarak alınmıştır. Bu duruma göre Jeolojik Rezerv durumu; Görünür Jeolojik Rezerv: 281.569.675 ton. Muhtemel Rezerv: 21.194.809 ton. Mümkün Rezerv: 269.710.630 ton. Ancak yapılmış olan bu hesaplama, sondajlarda kesilen cevher kalınlıklarının olduğu gibi alınmasıyla bulunmuş değeri ifade etmektedir. Bu nedenle daha sık aralıklarla yapılmış olan sondajlarla tahkik edilmiş ve görünür jeolojik rezerv kapsamına girmiş olan sondajlarda işletme esasında cevherden ayrılabilecek kalınlıktaki az boraks içeren kil ve marn ara bantları cevher kalınlıklarından düşülerek yeni kalınlıklara göre revize görünür jeolojik rezerv miktarı hesaplanmıştır. Ayrıntılı rezerv hesapları Çizelge 3 te verilmiştir. Alan No 301 Alana Esas Sondajlar Kesilen Boraks Kal. Metre Ort. Boraks Kal. Metre MÜMKÜN REZERV HESABI Tenör % B 2 O 3 K 4 22,00 30,00 K 8 50,00 36,0 26,54 Ort. Tenör % B 2 O 3 Alan (m 2 ) Alan Rezervi (ton) Kümü latif Rezerv (ton) 28,27 967.432 66.172.349 66.172.349 302 303 304 K 7 48,10 26,92 A 288 24,50 27,88 42,5 A 263 47,50 23,71 K 8 50,00 26,54 K 5 14,50 26,40 K 6 33,00 49,3 26,69 K 22 100,50 25,02 85/13 15,00 29,69 86/2 58,10 36,6 27,71 26,05 25,53 1.244.38 6 1.015.21 7 100.543.298 166.715.647 95.159.643 261.875.289 28,12 112.828 7.835.340 269.710.630 TOPLAM 269.710.630 Çizelge 3. Rezerv Hesapları Çizelgesi (Eti Maden İşletmeleri 2008)

10 8. CEVHERİN TENÖR DAĞILIMI Sondajlardan elde edilen tenör dağılımı izo tenör haritasında ele alınmış olup, tenör havza içerisinde değişim göstermektedir. Havzanın güneyinde %30 ve üzerinde B 2 O 3 görünmesine karşılık sahanın kuzeyinde bu miktar %20 25 arasında değişmektedir. Havzada hesaplanan ortalama tenör %26,54 B 2 O 3 tür. ORT. KALINLIK ORT. TENÖR Hacim (m 3 ) Alan Ortalama tenör * Ortalama. Kalınlık Ortalama Kalınlık 34.827.552 967.432 1.870.692.301 66.172.349 52.917.525 1.244.386 2.619.171.828 100.543.298 50.084.022 1.015.217 2.429.194.205 95.159.643 4.123.863 112.828 220.300.726 7.835.340 TOPLAM 141.952.963 3.339.863 7.139.359.060 269.710.630 Çizelge 4. Havzada Cevherin Tenör Dağılımı Hesaplamaları Çizelgesi (Eti Maden İşletmeleri 2008) 9. İŞLETMEDE ÜRETİLEN ÜRÜNLER Tüvenan tinkal Konsantre Tinkal Pentahidrat (Etibor 48)

11 10. BOR ÜRÜNLERİNİN KULLANIM ALANLARI Bazı önemli konsantre ve rafine bor bileşiklerinin kullanım alanları Çizelge 5 te verilmektedir. Ürün Kolemanit Üleksit ve Probertit Tinkal Borik Asit Susuz Boraks Sodyum Perborat Disodyum Metaborat Sodyum Pentaborat Rafine Boraks Dekahidrat Rafine Boraks Pentahidrat Disodyum Oktaborat Tetrahidrat Kullanım Alanları Tekstil kalite cam elyafı, bor alaşımları, yapıcı, nükleer atık depolama Yalıtım cam elyafı, borosilikat camlar, gübre metalürjik cüruf Rafine borların üretimi (deka-penta), sodyum perborat, susuz boraks, disodyum oktaborat, pentaborat, metaborat Antiseptikler, bor alaşımları, nükleer uygulamalar, yangın geciktiriciler, naylon, fotoğrafçılık, tekstil, gübre, katalistler, cam, cam elyaf, emaye, sır, antiseptikler, kozmetik Gübreler, cam elyaf, cam, metalürjik cüruf yapıcı, emaye- sır, yangın geciktirici, kaynak-lehimcilik Deterjan ve beyazlatıcılar, tekstil, dezenfektan ve diş macunları Yapıştırıcı, deterjanlar, zirai ilaçlama, fotoğrafçılık, tekstil Yangın geciktiriciler, gübreler Yapıştırıcılar Çimento, ilaç ve kozmetikleri, korozyon önleyici, böcek ve mantar zehirleri, elektrolitik rafinasyon, gübreler, yangın geciktiriciler, cam, cam elyafı, böcek ve bitki öldürücü, deri ve tekstil Yangın söndürücüler, gübreler, tarım ilaçları ve ağaç koruyucular Çizelge 5. Bor bileşiklerinin kullanım alanları (www.etimaden.gov.tr, 2008). 11. KONSANTRATÖR TESİSİ KONSANTRE TİNKAL ÜRETİM TEKNOLOJİSİ Konsantratör tesisinde minimum %32 B 2 O 3 tenörlü, maksimum %9 nem içerikli 10 mm tane boyutunda konsantre tinkal üretilmektedir.

12 Bu özelliklere sahip üretim için hammadde olarak minimum %23 B 2 O 3 tenörlü maksimum %7 nemli 400 mm tane boyutunda tüvenan tinkal kullanılmaktadır. Giriş tenörü: %23 B 2 O 3 Giriş nemi: %7 maksimum Çıkış tenörü: %32 B 2 O 3 Çıkış nemi: %9 maksimum Giriş malzeme boyutu: -400 mm Çıkış malzeme boyutu: -6 mm + 74 μm Ortalama enerji tüketimi: 800.000 kw/ay Ortalama su tüketimi: 500 550 ton/saat Besleme miktarı: 2500 3000 ton/gün Konsantre üretimi: 2500 3000 ton/gün Yıllık üretim kapasitesi: 800.000 ton 12. KONSANTRATÖR TESİSİ 1- Kırma eleme ünitesi 2- Yıkama ünitesi ünitelerinden oluşmaktadır. 12.1. Konsantratör Tesisi Kırma-Eleme Ünitesindeki İşlemler Açık ocaktan gelen tüvenan cevher 400x400 mm açıklıklı ızgaralardan geçirilerek tüvenan cevher silosuna alınmaktadır. Tüvenan cevher silodan 250 ton/saat kapasiteli çelik paletli besleyici ile 100 mm açıklıklı vibrör eleğe beslenmekte, elek üstü şoklu kırıcıya gitmektedir. Kırıcıda 100 mm ye yakın kırılan cevher elek altı ile beraber bant konveyör ile 25 mm açıklıklı titreşimli eleğe verilmektedir. Elek üstü çekiçli kırıcıya beslenmekte, çekiçli kırıcıda 25 mm ye yakın kırılan cevher elek altı ile birleştirilerek bant konveyör ile ara stok binasına alınmaktadır. Ara stok binası 10.000 ton kapasiteli olup, kırma eleme ünitesi çalışmadığı zamanlarda loader ile yıkama ünitesine bu silodan besleme yapılmaktadır.

13 1 2 5 3 4. 6 7 8 6 Ara Stok 1-400x400 mm açıklığa sahip ızgaralar 2- Tüvenan cevher silosu: 130 m 3 kapasiteye sahip 3- Çelik paletli besleyici: 1,2 m x 4,5 m uzunlukta ve 250 ton/saat kapasiteli. 4- Titreşimli ızgara: 100 x 100 mm açıklığa ve 250 ton/saat kapasiteye sahip. 5- Şoklu Kırıcı: 250 ton/saat kapasite. 250 HP güçte motoru iki adet kırıcı çeneye sahip 6- Bant konveyör ve bant kantarları. 7- Titreşimli elek: 25 mm elek açıklığına sahip 1,8 x 5,5 m. boyutlara sahip 8- Çekiçli kırıcı: 180 ton/saat kapasiteye sahip. 300 HP gücünde ve 18 adet kırıcı çekiç vardır. 9- Ara Stok binası: 10 000 ton kapasiteli. Altında konveyör bantlar vardır. Şekil 3. Kırma Eleme Ünitesi Basitleştirilmiş Akım Şeması (Eti Maden İşletmeleri Müdürlüğü 2008)

14 12.2. Konsantratör Tesisi Yıkama Ünitesindeki İşlemler Ara stok binasında stoklanan 25 mm tüvenan cevher bant konveyör ile A ve B yıkama ünitelerine ayrı ayrı 100 75 ton saat arasında beslenir. Yıkama ünitesine giren cevher önce 10 mm açıklıklı titreşimli elekte elenir. Elek üstü A ünitesinde 6 mm açıklıklı merdaneli kırıcıdan geçirilerek, oluşan kil pastilleri 15 mm lik bir elekte elendikten sonra kil tumba sahasına atılmaktır. Atılan bu kil pastilleri beslenen tüvenan cevherin 1 1,5 kadarı olmakta ve %12 15 B 2 O 3 içermektedir. B ünitesinde merdaneli kırıcı yerine paletli kırıcı bulunmakta ve bu kırıcı daha homojen bir kırma sağlayarak kapalı devre çalışmaktadır. Yıkama sırasında tenörün artması sağlanmaktadır. 6 mm lik elek altı bunkerinde yaklaşık 1/1 oranında boraksa doygun su karıştırılan cevher ve kırıcı çıkışı cevher, skraberlere beslenmektedir. A yıkama ünitesinde her biri 6,5 m 3 hacimli 6 adet birbirine seri bağlantılı çalışan skraber, B ünitesinde ise aynı hacimde 8 adet birbirine seri bağlı çalışan skraber bulunmaktadır. A ünitesinde skraberde kalma süresi 15 dakika iken, B ünitesinde 20 dakika olmaktadır. Skraberlerde yumuşak ve dağılabilir yapıdaki safsızlıklar, çözeltide disperse edilerek cevher zenginleştirilebilmektedir. Safsızlıkların çözeltide disperse hale getirilmesindeki ana etki partiküllerin karıştırıcı elemanı ve cidarla çarpışmasıdır. Skraber çıkışı, pulp halindeki cevher sulu sistemle çalışan 1 mm açıklıklı titreşimli eleğe verilmektedir. Elek üstü cevher +1 mm kaba konsantre olarak alınmakta ve santrifüjlü kurutuculara verilmektedir. Fakat vardiya mühendisi tarafından konsantre tinkalde gözle yapılan muayene sonucu konsantre tinkalin tenörünün %32 B 2 O 3 ün altına düşeceğinin tahmin edildiği durumlarda, besleme miktarı ayarlanır. Skraber çıkışının yaklaşık %50 60 ı kaba konsantre olarak alınmaktadır. Cevher, elek altı bunkerinde toplandıktan sonra pompalar ile primer Hidrosiklon

15 grubuna basılmaktadır. Hidrosiklon alt akımı toplama tankından pompa ile sekonder Hidrosiklon grubuna basılmaktadır. Sekonder Hidrosiklon alt akımı her iki ünitede de dörde bölünerek klasifikatörlere beslenmektedir. Primer ve sekonder Hidrosiklon üst akımları ile Klasifikatör alt akımları kanal yardımı ile gölete verilmektedir. Klasifikatör üst akımları, kaba konsantre ile birleşerek santrifüjlü kurutuculara verilmektedir. Santrifüjlü kurutucularda nemi maksimum %9 a düşürülen konsantre tinkal, Bor Türevleri Tesisi ana stok binasına veya Konsantratör nihai stok sahasına dökülmektedir. Santrifüj çıkışı konsantre tinkal maksimum. %32 B 2 O 3 tenörlü, maksimum % 9 nem içerikli nihai ürün olarak satışa sunulmaktadır. Sonuç olarak günde ocaktan yaklaşık olarak 3000 5000 ton arasında tüvenan cevher Konsantratör tesisine alınmakta olup karşılığında 2500 ton konsantre tinkal üretilmektedir.

16 Ara Stok 1 1 2 3 2 5 9 b 4 4 7 6 6 8 7 9 a 9 a 8 11 12 11 10 14 15 10 8 9 b Şekil 4. Konsantratör Tesisi Yıkama Kurutma Üniteleri Basitleştirilmiş Akım Şeması (Eti Maden İşletmeleri Müdürlüğü 2008) Yıkama Ünitesi 1- Bant Konveyor 2- Titreşimli elek 6mm. 3- Merdaneli Kırıcı 4- Kil Eleği 15 mm. 5- Paletli Kırıcı 6- Skraberler 7- Titreşimli Elek 1mm 8- Bunker 9- A- Birincil Hidrosiklon grubu B- İkincil Hidrosiklon Gr. 10- Spiral Klasifikatör 11- Elevatör Kurutma Ünitesi 12- Raklet: Paletli konveyör 13- Santrfüjlü Kurutucu 14- Bant konveyör 15- Nihai Konsantre 16- Bant Konveyör 17- Bor Türevleri

17 12.3. Konsantratör Tesisinde Karşılaşılan Problemler Konsantratör Tesisi nde en büyük problem, ocaktan gelen tüvenan cevherden kaynaklanmaktadır. Bu problem cevherin özellikle çok killi gelmesi ile oluşur. Bu ekipmanlardan en çok etkilenen ekipmanlar ise elekler ve kırıcılardır. ELEKLER: Cevherin içindeki kil parçacıkları elek yüzeylerine ve gözeneklerine yapışarak birikmeye başlar ve elek verimini düşürür. Eğer cevher uzun süre killi gelirse elekleri tamamen tıkayarak eleme yapamaz hale getirir. KIRICILAR: Gelen çok killi cevher kırıcı yüzeylerine ve kırma işini yapan elemanlara yapışarak kırma işleminin azalmasına neden olur. Cevher çok killi gelmeye devam ederse, kırıcı tıkanarak kırıcının durmasına neden olur. Bu problemler nedeniyle üretim durdurularak kırıcı ve eleklerin temizlenmesi sağlanır. Bu da üretimin azalmasına neden olmaktadır. Bunun yanı sıra cevherin çok killi gelmesi konsantre tenörünün düşmesine neden olur. Bu problemler için konsantre içinde herhangi bir çözüm yoktur. Daha doğrusu herhangi bir çözüm bulunamamaktadır. Çözüm olarak sadece ocaktan cevherin mümkün olduğunca kilsiz gelmesi istenir. 13. BOR TÜREVLERİ TESİSLERİ İlk bor türevleri tesisi 160.000 ton/yıl Boraks Pentahidrat (Etibor 48), 60.000 ton/yıl Susuz Boraks ve 17.000 ton/yıl Boraks Dekahidrat üretmek üzere 1994 tarihinde devreye alınmıştır. Boraks Dekahidrat Bandırma Bor ve Asit Fabrikalarında üretilmesi nedeniyle işletmede üretilmemiştir. Susuz Boraks üretimi ise tesisin (susuz Boraks Fırını) devreye alınış yıllarında talebin az olması nedeniyle üretilmemiştir. Ancak dünya piyasalarında susuz boraks ihtiyacının artması üzerine atıl durumda duran tesis gerekli tadilattan sonra 1996 yılında devreye alınarak ilk susuz Boraks üretimi gerçekleşmiştir.

18 Susuz boraks fırınında meydana gelen bir takım arızalar nedeniyle üretime ara verilerek arızaların giderilmesini müteakip 1999 yılında tekrar devreye alınıp istenen üretim yapılmıştır. Hali hazırda işletmenin elinde yeteri kadar susuz boraks olduğundan üretime ara verilmiştir. Dünya bor üretiminin çok büyük bir bölümünün ABD, Batı Avrupa ülkeleri, Japonya, Hindistan tarafından tüketilmesi nedeniyle talebin büyük oranda artacağı göz önüne alınarak mevcut payın daha yükseklere taşınması amaçlanmıştır. Dünya piyasasının, bor un uç ürünlerine yönelmesi nedeniyle Boraks Pentahidrat üretimi için ikinci bir tesise başlanmış ve tesis 1996 yılında işletmeye alınmıştır. II. Pentahidrat üretim tesisindeki aynı gerekçeler ile III. Pentahidrat üretim tesisi 2001 yılında faaliyete geçmiştir. Bu sayede yıllık üretim 480.000 ton/yıl a çıkarılmıştır. 13.1. I. Bor Türevleri Tesisi I. Bor Türevleri Tesisi %32 B 2 O 3 tenörlü konsantre tinkalden %48 B 2 O 3 tenörlü 160.000 ton/yıl Boraks Pentahidrat, %68 B 2 O 3 tenörlü 60.000 ton/yıl susuz boraks, %37 B 2 O 3 tenörlü 17.000 ton/yıl Boraks Dekahidrat üretmek üzere 1984 yılında devreye alınmıştır. Boraks Dekahidrat üretimi yapılmamakta olup susuz boraks üretimi ise en son 1999 yılında yapılmıştır. I.BOR TÜREVLERİ TESİSİ; 1. Çözme bölümü 2. Tikner bölümü 3. Kristalizatör bölümü 4. Kurutma bölümü ünitelerinden oluşmaktadır. 13.1.1 I. Bor türevleri tesisi çözme bölümü Konsantratörden gelen %32 33 B 2 O 3 tenörlü ve %7 9 nem içeren -6 mm boyutundaki konsantre tinkal üzerinde elektronik bant kantarı bulunan bir bant konveyör ile bor türevleri ara stok binasına alınır. Ara stok binasından alınan konsantre tinkal belli bir oranda soda karıştırılarak (saatte 45 kg) çözme tankına beslenir. Bu tankta 96 98 o C ta zayıf çözeltiyle çözülür. 1240 1260 gr/cm 3 yoğunluklu süzüntü elde edilir. Bu çözelti 1 mm açıklıklı

19 susuzlandırma eleğine (3 mm açıklıklı DSM eleğine) beslenir. Çözünmeyen kil, bir takım bor madenleri ve benzeri mineraller elek üstünde tutularak bant konveyörler vasıtasıyla tumba sahasına gönderilir. Elek altına geçen çözeltinin bir kısmı eşanjörlerden geçirilerek çözme tankına gönderilirken, bir kısmı da içerisinde bulunan 1 mm ve daha altındaki çözünmeyen maddelerin sistemden uzaklaştırılması amacıyla I. Kademe tiknere pompalanır. 13.1.2. I. Bor türevleri tesisi tiknerler ve filtreleme bölümü Çözme bölümünde elde edilen süzüntü içerisindeki küçük boyutta istenmeyen empüriteler (kil, vb.) I.kademe tiknerde %0,1 konsantrasyonlu anyonik flokülant çözeltisi ilavesiyle çöktürülür. Flokülantın etkisiyle killer ve diğer çözünmeyenler flok oluşturarak tabana doğru çöker, üstte kalan temiz süzüntü ise tikner taşarından alınarak filtre besleme depo tankına verilir. I.kademe tikner altından alınan yoğun killi çözelti ise II. kademe tiknere beslenir. Tiknere beslenen çözeltiye %0,1 konsantrasyonlu non-iyonik flokülant çözeltisi ilave edilerek çökmeye tabi tutulur. Üstten alınan temiz süzüntü çözme tankına, alttan alınan çamur katı sıvı ayırımına tabi tutulmak üzere dekanter santrifüje gönderilir. Burada ayırılan katı tumbaya gönderilir. Sıvı kısım ise çözme tankına gönderilir. I.kademe tiknerden taşan temiz süzüntü tanka alınır. Buradan pompalar ile basınçlı filtrelere beslenir. Filtrelerin içerisinde bulunan bez kaplı yapraklardan, çözelti içerisinde bulunan mikron boyutundaki kil partikülleri tutulur. Filtrelerden süzülen %27 29 Na 2 B 4 O 7 konsantrasyonlu 96 98 o C civarındaki doygun boraks çözeltisi alınıp depo tankında toplanır. 13.1.3. I. Bor türevleri tesisi kristalizasyon ve santrifüjler ünitesi Depo tankındaki 96 98 o C ve 1240 1260 gr/cm 3 yoğunluğundaki doygun boraks çözeltisi Pentahidrat kristallerine dönüştürülmesi için pompa ile kristalizatör sirkülasyon hattına basılır. Buhar enjektörü ve barometrik kondenser vasıtasıyla oluşturulan 0,23 ATM sabit basınçtaki vakum ile beslenen çözeltinin sıcaklığı 96 98 o C tan 66 o C a düşürülerek boraks Pentahidrat kristalleri elde edilir. Yani sonuç olarak Pentahidrat elde etmek için gereken sıcaklık 66 o C tır ve bu sıcaklığı elde edebilmek için 0,23 ATM sabit basınca ihtiyaç vardır. Kristalizatörden bir kısım su buharlaşarak ayrılır. Çözelti doygunlaşır. Buharlaştırıcıdan alınan buhar barometrik kondenserlerde kondens haline getirilerek su tankında toplanır ve soğutma kulesine basılır. Boraks Pentahidrat kristalleri içeren lapa, lapa

20 pompası vasıtasıyla hidrosiklona gönderilir. Üst akış (sıvı kısım) çözme tankına gönderilir. Yaklaşık % 50 kristal içeren alt akış (katı kısım) tankta toplanır. Buradan pompa ile itici tip santrifüjlere beslenir. Ayrılan sıvı kısım (çözelti) çözme tankına geri gönderilirken, maksimum %5 nem içeren Pentahidrat kristalleri kurutuculara beslenir. 13.1.4. I. Bor türevleri tesisi kurutma bölümü % 5 nem içeren boraks Pentahidrat kristalleri akışkan yataklı kurutuculara beslenir. Ters akımlı çalışan kurutucular içerisinde brülör ve fanlar ile oluşturulan sıcak hava ile boraks Pentahidrat kristalleri kurutularak nemi % 1 in altına düşürülür ve % 48 B 2 O 3 tenörlü boraks Pentahidrat elde edilir. Kurutuculardan alınan ürün elevatörler vasıtasıyla çift katlı ürün eleklerine beslenir. Elek ortası ürün satışa hazır hale getirilerek bunkerlere depolanır. Bunkerlerdeki ürün tanker kamyonlar ile Değirmenözü ürün silolarına nakledilir. Elek altı ve elek üstü ise çözünmek üzere toz çözme tankına beslenir. Burada çözünen kristaller tekrar çözme tankına gönderilir. Kurutucu bacalarından çıkan gaz hava siklonu ve toz tutma hücrelerinden geçirilerek içerisindeki tozlar alındıktan sonra bacadan atmosfere verilir.

21 Konsantre Tinkal Çözelti DSM Elek Katı atık +3 mm I. Kademe Tikner Filtre II. Kademe Tikner Katı atık Kristalizatör Buharlaşma Hidrosiklon Sıvı Atık Çözelti Santrifüjler Zayıf Çözelti Kurutucular Baca Gazı Penta Tozu Elekler Boraks Pentahidrat Ürün Siloları. Şekil 5. Bor Türevleri Tesisi B.P.H. I Basitleştirilmiş Akım Şeması (Kırka Bor İşletme Müdürlüğü, 2008)

22 13.2. II. Bor Türevleri Tesisi II. Bor Türevleri Tesisi %32 B 2 O 3 tenörlü konsantre tinkalden %48 B 2 O 3 tenörlü 160.000 ton/yıl boraks Pentahidrat üretmek üzere kurulmuştur. Ancak daha sonra tek kademede penta üretimi projesi kapsamında kurulan çözme oluğu ünitesinin de ikinci bor türevlerine bağlı olarak çalıştırılması suretiyle tesise tüvenan tinkal beslemesi de yapılabilmektedir. II. BOR TÜREVLERİ TESİSİ; 1. Çözme oluğu bölümü 2. Çözme bölümü 3. Tiknerler bölümü 4. Kristalizatör bölümü 5. Kurutma bölümü ünitelerinden oluşmaktadır. 13.2.1. II. Bor türevleri tesisi çözme oluğu bölümü Çözme oluğunun amacı açık ocaktan alınan % 24 28 B 2 O 3 tenörlü %4 6 nem içeren tüvenan tinkalin kırma eleme ünitesinden geçirilerek 25 mm boyutunda fiziksel yıkamaya tabi tutmadan direkt çözünmesiyle BPH II fabrikasının ihtiyacı olan doygun çözeltiyi elde etmektir. Bu işlemi yapmak için tüvenan tinkalden 50 ton/saat besleme yapılır. Bu beslemeye 45 kg/saat soda ilave edilir. Soda (Na 2 CO 3 ) beslemesinin temel nedeni sistemin PH dengesi ve ortamdaki Ca Mg iyonlarının etkisizleştirilmesi için kullanılmaktadır. Boraks çözeltisine Ca geçmesinin nedeni tinkal konsantresindeki üleksit tir (Na 2 Ca 2 B 10 O 18.16H 2 O). Çözeltiye geçen üleksit soda ile muamele edildiğinde Na 2 Ca 2 B 10 O 18 + 2Na 2 CO 3 2CaCO 3 + Na 2 B 4 O 7 + 2NaBO 2 Bileşimi elde edilir. BPH II fabrikasından gelen 110 115 m 3 /saat zayıf çözelti (1150 1180 gr/litre) yoğunluğundaki seyreltik çözelti ikinci oluğa beslenir. Buradan taşan çözelti pompa ile beşinci oluğa beslenir. Aynı zamanda beşinci oluğa 50 ton/saat tüvenan tinkal beslenir. Buradaki sıcaklık eşanjörlerle 96 98 o C a çıkartılır.

23 Buradan dördüncü oluğa kil ve çözelti aktarılır. Sıcaklık dengesi sağlandıktan sonra ise üçüncü oluğa aktarılır. Burada doygun çözelti taşkandan ikinci oluğa aktarılır. İkinci oluktan kil bantlarla atık sahasına gönderilir. Tankta toplanan çözelti pompa vasıtasıyla BPH II fabrikasının çözme tanklarına 140 145 m 3 besleme yapılır. Tüvenan Tinkal SODA 5. OLUK ÇÖZELTİ KİL 4. OLUK ÇÖZELTİ KİL ÇÖZELTİ 3. OLUK ATMOSFER 2. OLUK KİL BPH II DEN GELEN ZAYIF ÇÖZELTİ ATMOSFER TK 2 TK 3 B.P.H II YE GİDER ATIK ZAYIF ÇÖZELTİ ANYONİK FLOKULANT VE P.E.O HAZIRLAMA ÜNİTESİ Şekil 6. Çözme Oluğu Ünitesi Basitleştirilmiş Akım Şeması (Kırka Bor İşletme Müdürlüğü, 2008)

24 13.2.2. II. Bor türevleri tesisi çözme bölümü Çözme oluğundan gelen doygun çözelti çözme tankına alınır. Çözme oluğundan gelen çözelti yoğunluğu düşükse çözme tankına konsantre tinkal beslenerek çözelti sıcaklığı 95 98 o C ve çözelti yoğunluğu 1250 1255 gr/litre olacak şekilde ayarlanır. Elde edilen çözelti Derrick 800 μ susuzlandırma eleğinden veya DSM A/B/D eleklerine (3 mm açıklıklı) geçirilerek burada çözelti içinde çözünmeyen kil kuvars ve silis gibi katı parçalar elek üstünden ayrılarak kil bandına verilir. Elek altına geçen, çözelti tankına alınır. Alınan çözeltinin bir kısmı çözme tankındaki çözelti yoğunluğu ve sıcaklığını korumak için eşanjörlerden geçirilerek çözme tankına beslenir. Diğer kısım ise kondisyoner tanklarına beslenir. 13.2.3. II. Bor türevleri tesisi tikner ve filtre bölümü Sistem çözme oluğu tesisiyle çalıştığından ve çözme oluğu tesisinden alınan çözelti içindeki kil miktarı fazla olduğundan I. Kademe tiknere gelen katı miktarı istenilen düzeyde çöktürülemediğinden II. Kademe tikner, I. Kademe tiknere paralel olarak çalıştırılmaktadır. Kondisyoner tanklarına gelen çözeltiler I. Kademe flokülantla (%0,1 lik anyonik poliakrilamid flokulant çözeltisi) reaksiyona sokulur. Kondisyoner tanklarından elde edilen flokülantlanmış çözelti taşarlı olarak tiknerlere alınır. Flokülantın etkisiyle killer ve diğer çözünmeyen maddeler flok oluşturarak tabana çökerler. Üstte kalan temiz süzüntü TK 104 tankına alınarak buradan filtrelere beslenir. Tiknerlerin alt kısmı ise (pulp) seyreltilerek dekanter santrifüjlere beslenir. Dekanter santrifüjleri II. Kademe flokülant (%0,1 lik non-iyonik poliakrilamid flokülant çözeltisi) ve III. Kademe flokülant ( %0,1 lik polietilen oksit) çözeltisi ilave edilerek katı sıvı ayırımı yapılır. Katı kısmı kil bantlarıyla kil sahasına, sıvı kısmı da zayıf çözelti tankına alınır. Daha sonra filtrelere gönderilen çözeltinin burada küçük partikülleri çözülerek berrak bir çözelti elde edilmiş olur. Elde edilen berrak doygun çözelti kristalizatör bölümünden tanklara alınır. 13.2.4. II. Bor türevleri tesisi kristalizatör bölümü Doygun çözelti tanklarına alınan doygun çözelti kristalizatörlere beslenir. Kristalizatörler vakumlu tip olduğundan, vakumu oluşturmak için buhar ve su kullanılmaktadır.

25 Kristalizatörlerdeki çözelti sıcaklığı vakum altında 98 o C tan 66 o C ta düşürülerek Pentahidrat kristal oluşumu sağlanmaktadır. Kristalizatör içerisinde oluşan lapa, hidrosiklona gönderilir. Hidrosiklonlara gönderilen lapanın seyreltik olan üst kısmı, taşar olarak zayıf çözelti tankına, daha yoğun olan kısım alt taraftan lapa tankına alınır. Lapa tankına alınan lapa, itici tip santrifüjlere gönderilir. İtici tip santrifüjler vasıtasıyla ürün nemi maksimum %5 olarak akışkan yataklı kurutuculara beslenmektedir. 13.2.5. II. Bor türevleri tesisi kurutma bölümü Santrifüjlerin altından alınan ve %5 nem içeren ürün akışkan yataklı kurutucuların içerisine dökülür. Buradan ısıtılan hava yardımıyla üründeki nem istenilen ürün spekt değerlerine düşürülür. Nemi düşürülen ürün kurutuculardan çıkarak elevatörler yardımıyla ürün eleklerine beslenmektedir. Buradan istenilen ürün elek boyutu 2.38 0.210 mm aralığından geçirilerek ürün bandına verilir. Alınan ürün silolara gider.

26 Tüvenan Tinkal Konsantre Tinkal ÇÖZME OLUĞU ÜNİTESİ ÇÖZELTİ DSM Elek Katı atık +3 mm KATI ATIK I. Kademe Tikner FİLTRE II. Kademe Tikner Katı atık Kristalizatör Buharlaşma Hidrosiklon Sıvı Atık Çözelti Santrifüjler Zayıf Çözelti Kurutucular Baca Gazı Penta Tozu Elekler Boraks Pentahidrat Ürün Siloları Şekil 7. Bor Türevleri Tesisi B.P.H. II Basitleştirilmiş Akım Şeması (Kırka Bor İşletme Müdürlüğü, 2008)

27 13.3. III. Bor Türevleri Tesisi III. Bor Türevleri Tesisi %32 B 2 O 3 tenörlü konsantre tinkalden %48 B 2 O 3 tenörlü 160.000 ton/yıl Boraks Pentahidrat üretmek üzere kurulmuştur. III. Bor Türevleri Tesisi II. Bor Türevleri Tesisi ile hemen hemen aynı özelliktedir. Tesise %32 B 2 O 3 tenörlü konsantre tinkal ve %26 B 2 O 3 tenörlü tüvenan tinkal karışık olarak beslenebilmektedir. III. BOR TÜREVLERİ TESİSİ; 1. Çözme Bölümü 2. Tikner Bölümü 3. Kristalizatör Bölümü 4. Kurutma bölümü ünitelerinden oluşmaktadır. 13.3.1. III. Bor türevleri tesisi çözme bölümü Konsantratör tesisinden alınan yaklaşık %32 B 2 O 3 tenörlü konsantre tinkal ve 25 mm boyutlu %26 B 2 O 3 tenörlü tüvenan tinkal BPH III dolum sahasındaki bunkere beslenir. Bunkerden ağırlıklı besleyici ile üretime bağlı olarak günde 1200 ton konsantre tinkal ve tüvenan tinkal karışıma belli bir oranda soda karıştırılarak çözme tankına beslenir. Çözme tankının sıcaklığı boraksın kristalleşmesini önlemek amacıyla tank içerisindeki serpantinlere canlı buhar verilerek ve indirekt olarak üç adet eşanjörle ısıtılarak 98 o C ta doymuş boraks çözeltisi, pompalara 800 μ elek açıklıklı susuzlandırma eleğine beslenir. Elek üstü atık tumba sahasına atılır. 13.3.2. III. Bor türevleri tesisi tikner bölümü Çözme bölümünden gelen 1250 gr/litre yoğunluktaki doygun çözelti I. Kademe tiknere anyonik flokülantla birlikte beslenir. Üst süzüntü depo tankına alınarak pompalarla filtrelere gönderilir. Temiz çözelti depolama tankına depolanarak kristalizatör bölümüne gönderilmek üzere hazır tutulur. I. Kademe tikner altından alınan yoğun çamur II. Kademe tiknere non iyonik flokülantla birlikte gönderilerek üst süzüntüsü zayıf çözelti olarak çözme

28 bölümünde kullanılır. II Kademe tiknerin altından alınan çamur dekanter santrifüjde katı sıvı ayrımı yapılarak sıvı kısmı çözme bölümüne katı atık kısmı tumba sahasına gönderilir. 13.3.3. III. Bor türevleri tesisi kristalizatör bölümü Tikner bölümünden gelen 1250 gr/litre yoğunlukta 96 +/ 2 o C derece sıcaklıktaki temiz doygun çözelti pompalarla saatte 60 m 3 olarak kristalizatörlere beslenir. Kristalizatörler vakum sistemi ile çalışmakta olup, vakum, baro metrik kondenserler ve buhar enjektörleri ile sağlanmaktadır. Kristalizatörlerde basınç 0,23 ATM ve 66 o C ta sabit tutulur. Depolama tankından gelen doygun çözeltinin soğutulmasıyla boraks Pentahidrat elde edilir ve lapa pompalarıyla hidrosiklonlara gönderilir. Hidrosiklon üst akışı çözme bölümüne alt akışı bir tankta toplanarak santrifüjlere gönderilir ve %5 nemli boraks kurutuculara gider. 13.3.4. III. Bor türevleri tesisi kurutma bölümü Santrifüjlerden alınan yaklaşık %5 nemli boraks Pentahidrat lapası akışkan yataklı kurutuculara beslenir. Nemi uçurularak elde edilen kuru boraks Pentahidrat, kovalı Elevatör ile ürün eleğine beslenir. Elek iki kademeli olup, elek üstü ve elek altı klasman dışı ürün olarak big bag torbalara toplanarak depolanır. Elek ortası ise nihai ürün olarak silolarda satışa hazır halde stoklanır. Kimyasal Analiz Değeri Birim Min. Değer Max. Değer B 2 O 3 % 48,00 Na 2 O % 21,37 SO 4 Ppm 135,00 Cl Ppm 70,00 Fe Ppm 3,00 Suda Çözünmeyen Ppm 150,00 Çizelge 6. Ürün Tipik Özellikleri Etibor 48 Spekt Değerleri (Eti Maden İşletmeleri 2008)

29 Konsantre Tinkal + Tuvönan Tinkal Çözelti DSM Elek Katı atık +3 mm I. Kademe Tikner Filtre II. Kademe Tikner Katı atık Kristalizatör Buharlaşma Hidrosiklon Sıvı Atık Çözelti Santrifüjler Zayıf Çözelti Kurutucular Baca Gazı Penta Tozu Elekler Boraks Pentahidrat Ürün Siloları Şekil 8. Bor Türevleri Tesisi B.P.H. III Basitleştirilmiş Akım Şeması (Kırka Bor İşletme Müdürlüğü, 2008)

30 14. AÇIK İŞLETME Açık işletmede cevherin üzerinde ortalama 40 metre kalınlığındaki örtü tabakası delme patlatma yöntemi ile gevşetilip işletme müteahhit tarafından 1 km uzaklıktaki tumba sahasına taşınmakta ve cevherin üzere dekapaj işlemi ile açılmaktadır. Açık işletmede ters koni spiral basamak yöntemi uygulanmaktadır. Dekapaj basamak yüksekliği 10 +/ 3 metre, üretim basamak yüksekliği ise yine aynı şekilde 10 +/ 3 metre olmaktadır. Basamak yükseltileri çalışan makinenin bom yüksekliğini geçmeyecek şekilde olmaktadır. Kademe genişliği çalışılan basamaklarda 25 metredir. Bu değerler kullanılan makinelerin özellikleri ile bağlantılı olup kapasite arttırılması ile değişebilir. Yatağın tektonik ve jeolojik özellikleri nedeni ile üretimde genel şev açısı 30 o, dekapajda formasyonun özelliğine göre uygulanacak olup fay dokunağına sahip formasyonlarda fay zonunun 10 metre önünde ve arkasında açılar 10 o düşürülmektedir. Önceden kaymış heyelan malzemesinde: 14 o Fosil heyelanları örten şu anda duyarlı olanlar için: 33 o Tavan kalkerinde: 70 o Tüfitlerde: 30 o -45 o Marnlı seviyelerde: 24 o -30 o Yeşil kil-üleksit seviyesinde: 8 o -18 o Taban kalkerinde: 60 o -70 o Tüvenan cevherin satışı yapılmadığından tüvenan üretim miktarı Konsantratör tesisinin ihtiyacı ölçüsünde gerçekleştirilmektedir. Üretilecek tüvenan cevher boyutu Konsantratör tesisi kırma eleme açıklığı olan 400 mm boyutlarındadır. Nem oranı %7 yi geçmez. Delme patlatma ile kazısı yapılan cevher, yükleyici kamyon yönetimi ile Konsantratör ızgarasına taşınır.

31 14.1. Açık İşletmede Karşılaşılan Problemler Sıcak aylar üretim için etkili olmasa da genellikle toz problemi oluşmaktadır. Kış aylarında ise yağmurlarla zemin kayganlaşmakta ve araçların hareketini kısıtlamaktadır. Bu nedenle üretim yavaşlamakta ve azalmaktadır. 15. DELME PATLATMA İşletmede günlük ihtiyaç duyulan üretime göre delme sistemi oluşturulur. İşletmede tek sıra ya da şeşbeş düzeninde delikler delinmektedir. 15.1 Delici Makineler Ve Özellikleri 15.1.1 Frukawa HCR 12 derin delik delici ile delik delme işlemi İstenilen uzunluktaki delikleri yatay ve düşey uzunlukta istenilen açıda delebilir 5 adet rotu vardır. Rotların her birinin uzunluğu 3,5 metredir. Rotların ucunda 10 cm çapında bir bit vardır. Kendi rotları ile 17,5 metre delik delebilmektedir. Fazla uzunlukta rotu kırabilir, delik kontrolü zorlaşır ve istenilen delik verimi alınamaz. Frukawa HCR 12 delme işlemini döner darbeli ve hava yardımı ile yapmaktadır. Paletlidir ve 171 HP gücündedir. Frukawa HCR 12 derin delik delici saatte yaklaşık 57 metre delik delebilir. Bu değer delinen yerdeki kil miktarına bağlı olarak değişebilir. 15.1.2. DM 25 ing(1) derin delik delici ile delik delme işlemi Bu makine sadece ayna yüzeyine dik ve yerin merkezine doğru delik delebilmektedir. 6 adet rotu vardır. Rot uzunluğu altı metredir. Rotların ucunda 16 cm çapında bit bulunmaktadır. DM 25 İng 1 de Frukawa HCR 12 de olduğu gibi döner darbeli ve hava ile delik deler. Delik kapasitesi 36 metre gücü ise 304 HP dir. Kullanılacak ekstra rotlarda rot kırılabilir veya araç kendine zarar verebilir. DM 25 İng 1 saatte yaklaşık olarak 42,5 metre delik delebilir. Bu değer kil miktarına göre değişebilir.

32 15.2 Delik Boyu Delik çapı, patlatma sonucu elde edilen malzemenin tane boyutunu ve basamak yüzeyinin düzgünlüğünü en önemli etkileyen faktörlerden biridir. Delik boyu basamak yüksekliğine bağlı olarak değişebilmektedir. 10 metre yüksekliğindeki basamak için 10,5 metre delik delinir. Bunun nedeni patlatma sonucunda en az miktarda takoz bırakmaktır. 15.3. Patlatma İşleri Cevherde üretim atımı öğlen arası, dekapaj atımı ise genellikle akşam saatlerinde olmaktadır. Atımlar, gerekli önlemler alındıktan sonra yapılmaktadır. Kullanılan patlayıcı maddeler şunlardır; Dinamit: Yemleyici olarak kullanılıyor. ANFO: Esas patlayıcı madde olarak kullanılıyor. Elektrikli Kapsül: Yemleyiciyi ateşlemek için kullanılıyor. Patlatma işleminde manyeto ve hat kabloları ekipmanları kullanılıyor. 15.4. Deliklerin Atıma Hazırlanması Delikler hazırlanırken ilk olarak kapsüllerin direnç ölçer ile sağlamlık kontrolü yapılmaktadır. Sağlam olmayanlar kullanılmaz. Bu işlemi takiben dinamitler yemleme için hazırlanır. Genellikle çift yemleme yapılır ve her yemleme için 5 veya 6 dinamit kullanılır. Bundan sonra yemleme delik tabanına indirilerek kullanılacak olan ANFO nun yarısı dökülerek ikinci yemleme deliğe indirilir ve kalan ANFO deliğe dökülerek delik sıkılanır. Bir delik için iki kapsül 50 kg veya 60 kg ANFO kullanılır. Sıkılama malzemesi olarak delikten çıkan kum kullanılır. Delik içi ve delikler birbirine seri şekilde bağlanır. Ateşlemeler 12:00 13:00 saatleri arasında yapılır. Ateşlemeden sonra atım yeri patlamayan delik olup olmadığı kontrol edilerek sonlandırılır.

33 Şekil 9. Delik Şarjı Şeması 15.5. Delik Düzeni Ocakta yapılan deneme atımları sonucunda en uygun dilim kalınlığının 4 metre, delikler arası mesafenin 5 metre olduğu sonucuna varılmıştır. Ancak cevherin türü ve çeşidine göre dilim kalınlığı ile delikler arası mesafe değişebilmektedir. Delik geometrisi işi olarak ocakta iki çeşit yöntem vardır. Biri şeş beş yöntemi diğeri ise tek sıra yöntemidir. Delik yeri tespitinde mutlaka, şerit metre, şakul gibi elemanlar kullanılır ve cevher tipine göre verilen dilim kalınlığı ve delikler arası mesafe tam olarak uygulanır. Delik boyu, ortalama basamak boyu olan 10 metre için 10,5 metre delinmelidir. Deliklerin tespit edilen yerde ve derinlikte delinmesi atımdan tam verim almak için titizlikle uygulanır. 15.6. Tek Sıra Delik Düzeni Tek sıra delik düzeni ise daha çok basamak düzeni için kullanılır. Yani ayna yüzeyindeki bozuklukları düzeltmeyi amaçlar.