Kömürlerin petrografik özellikleri ile dayanımları arasındaki ilişkinin araştırılması Mahmut ALTINER 1, Abdulkadir ÜRÜNVEREN 2, Suphi URAL 3

Benzer belgeler
KÖMÜRÜN MINERAL MADDE İÇERİĞİNİN BELİRLENMESİ QUANTIFICATION OF COAL MINERAL MATTER

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ

AFŞİN / ELBİSTAN TERMİK SANTRALİ UÇUCU KÜLLERİNDEN ÇÖKTÜRÜLMÜŞ KALSİYUM KARBONAT (CaCO 3 ) KAZANIM KOŞULLARININ ARAŞTIRILMASI*

DENEY FİYAT LİSTESİ. MDN.KMY.0001 Kimyasal analiz boyutuna numune hazırlama ( 100 mikron)

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

AFŞİN-ELBİSTAN LİNYİTİNİN KURUTULMASI VE NEM İÇERİĞİNİN DARBE DAYANIMINA ETKİSİ *

Türkiye Hazır Beton Birliği İktisadi İşletmesi Deney / Kalibrasyon Laboratuvarı. Deney Listesi

2. MİKRO İNCELEME ( PETROGRAFİK-POLARİZAN MİKROSKOP İNCELEMESİ)

ENCON LABORATUVARI MADEN VE AKD ANALİZLER VE FİYAT LİSTESİ (2019) ENCON ÇEVRE DANIŞMANLIK LTD.ŞTİ.

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

Yüksek Lisans Tezi: Borlu Atık Suların Kırka (Eskişehir) Yöresi Yüzey Sularına Etkileri (1990) Danışman: Doç. Dr. Muzaffer M.

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK-MİMARLIK FAKÜLTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ADANA

AYRIŞMA (KAYA VE TOPRAK KAVRAMI)

Cevher Zenginleştirme, Ar-Ge ve Analiz Hizmetleri Mineral Processing, R&D And Analysis Services XRF - XRD

Kömür Tüketimi-Termik Santrallar

Jeokimya Analizleri. Geochemical Analysis

FİZİKSEL ve KİMYASAL TEMİZLEME TEKNİKLERİNİN TUNÇBİLEK LİNYİTİNİN İNORGANİK BİLEŞİMİ ÜZERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

ÇIMENTO VE AGREGALAR KULLANILARAK MATEMATİKSEL MODELLENMESİ. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Pik (Ham) Demir Üretimi

Büro : Bölüm Sekreterliği Adana, 22 / 04 /2014 Sayı : /

TOPRAK OLUŞUMUNDA AŞINMA, AYRIŞMA VE BİRLEŞME OLAYLARI

BÖLÜM 3 AYRIŞMA (KAYA VE TOPRAK KAVRAMI)

«Savurma Döküm Yöntemi İle Magnezyum İndirgeme Tüpü (Retort) Üretiminin İncelenmesi»

Portland Çimentosu ve Kalsiyum Alüminat Çimentosu Mineral Fazlarının Yapı Kimyasalı Ürünlerinin Performansına Etkileri. Eylül,2017 İstanbul

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 4 Sayı: 2 sh Mayıs 2002

ADANA BİLİM VE TEKNOLOJİ ÜNİVERSİTESİ MADEN VE CEVHER HAZIRLAMA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ CEVHER VE KÖMÜR HAZIRLAMA LABORATUVARI CİHAZ KATALOĞU

Üçlü Sistemler - 1 Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

KAYAÇ MİKROANALİZ VE KARAKTERİZASYON HİZMETLERİ KATALOĞU

ÖZGEÇMİŞ. : Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Maden Mühendisliği Bölümü 67100, Zonguldak. :

ANKARA ATMOSFERİNDEKİ AEROSOLLERİN KİMYASAL KOMPOZİSYONLARININ BELİRLENMESİ

ÇAYELİ BAKIR İŞLETMELERİ ANALİZ FİYAT KİTAPÇIĞI. (01/05/2016 tarihinden itibaren geçerlidir.)

TÜRKİYE DEKİ UÇUCU KÜLLERİN SINIFLANDIRILMASI ve ÖZELLİKLERİ

MUĞLA İLİ MADEN VE ENERJİ KAYNAKLARI

Doğal Gypsum (CaSO 4.2H 2 O) Kristallerinin Termolüminesans (TL) Tekniği ile Tarihlendirilmesi. Canan AYDAŞ, Birol ENGİN, Talat AYDIN TAEK

TOPRAK ANA MADDESİ Top T rak Bilgisi Ders Bilgisi i Peyzaj Mimarlığı aj Prof. Dr Prof.. Dr Günay Erpul kar.edu.

UFALANMA FARKLILIĞINDAN YARARLANILARAK YOZGAT AYRIDAM LİNYİTİNİN ZENGİNLEŞTİRİLEBİLİRLİĞİNİN İNCELENMESİ

FARKLI İNCELİKLERDEKİ TRAS VE UÇUCU KÜLÜN ÇİMENTO DAYANIMLARINA ETKİSİ

ISPARTA KİLLERİNDEN TUĞLA ÜRETİMİ

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 7 Seramikler. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

2. Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, Ekim 1997 izmir Türkiye

KÜKÜRT DİOKSİT GAZI İLE ÜLEKSİT TEN BORİK ASİT ÜRETİMİ

BİTKİ BESİN MADDELERİ (BBM)

2. Bölüm: TOPRAK ANA MADDESİ

Partikül halinde kömürden uzaklaştırılma. Çözelti halinde kömürden uzaklaştırılma

T.C. AKSARAY ÜNİVERSİTESİ BİLİMSEL VE TEKNOLOJİK UYGULAMA VE ARAŞTIRMA MERKEZİ (ASÜBTAM)

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

MİNERALLER. Tek mineralden oluşan kayaçlar. Kireçtaşı (Kalsit). Kaya tuzu (Halit). Buzul

ANALİZ LİSTESİ. 150*150*150 ebatlarında 7 veya 28 Günlük Kürü Tamamlanmış Küp Beton Numune

ASFALTİT VE ASFALTİT KÜLLERİNDE MOLİBDEN, NİKEL, VANADYUM VE TİTAN ELEMENTLERİNİN X IŞINLARI FLORESANS SPEKTROSKOPİSİ İLE TAYİNLERİ

Seramik hammaddeleri iki başlık altında toplayabiliriz; 4.1. Doğal seramik hammaddeler

Kil Nedir? Kristal yapıları birbirinden farklı birkaç mineralin oluşturduğu bir karışımın genel ismidir

Eczacıbaşı Topluluğu

KIRKLARELİ İLİ MADEN VE ENERJİ KAYNAKLARI

TÜRK FİZİK DERNEĞİ 29. ULUSLARARASI FİZİK KONGRESİ

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MÜHENDİSLİK BİLİMLERİ DERGİSİ Cilt: 12 Sayı: 2 sh Mayıs 2010

Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Buca/İZMİR. Yanma. Prof.Dr. Abdurrahman BAYRAM

DEMİR SİLİKAT ESASLI YERLİ GRİT KUMU (RASPA KUMU) Oretec Mineral Sanayi Ltd. Şti. Bölücek Mahallesi 2 Nolu Sanayi Cad. No:164 Ereğli / Zonguldak

ANTALYA - ARAPSUYU MEVKİİNDEKİ BİR BÖLGENİN GEOTEKNİK ÖZELLİKLERİ

ELBİSTAN LİNYİTİ VE ATIKLARIN BİRLİKTE SIVILAŞTIRILMASI

TKĐ SINIRLI SORUMLU EGE LĐNYĐTLERĐ ĐŞLETMESĐ MÜESSESE MÜDÜRLÜĞÜ LABORATUVAR ŞUBE MÜDÜRLÜĞÜ

AFġĠN-ELBĠSTAN TERMĠK SANTRAL EMĠSYONLARININ BĠYOTĠK VE ABĠYOTĠK ÖĞELERDE AĞIR ELEMENT BĠRĠKĠMLERĠNĠN ARAġTIRILMASI

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

Dozimetrik Malzeme Olarak Ametistin Termolüminesans Özelliklerinin Belirlenmesiz

TPAO ARAŞTIRMA MERKEZİ

ANEMAS ZİNDANLARININ RESTORASYONUNDA KULLANILACAK ONARIM HARCININ ÜRETİMİ İÇİN YAPILAN DENEYSEL ÇALIŞMALAR

NEFELİNLİ SİYENİT Sodyum & Potasyum Feldspat B & S YATIRIM A.Ş. KIRŞEHİR NEFELİN İŞLETMELERİ

Agrega ve Su Deneyleri Beton ve Çimento Deneyleri Yüksek Fırın Cürufu, Uçucu Kül ve Kimyasal Katkı Deneyleri Kalibrasyon Hizmetleri

Grafik 14 - Yıllara Göre Madencilik ve Taş Ocakçılığı Faaliyetlerinin Gayri Safi Yurtiçi Hâsıla İçerisindeki Payı ( )

Konsantre Cevher Analizleri / Ore Grade Analysis

Kireçtaşlarından Çöktürülmüş Kalsiyum Karbonat Üretimi Doç. Dr. Özen KILIÇ

ÖZGEÇMĠġ. Derece Bölüm/Program Üniversite Yıl. Ege. Jeoloji Mühendisliği/ Jeokimya ve Maden Yatakları. Akdeniz

Türkoğlu-Şekeroba (Kahramanmaraş, Türkiye) Baritlerinin Flotasyon ile Zenginleştirilmesi

ELEKTRİK TESİSLERİ A.B.D. SERKAN BAHÇECİ

ISIDAÇ 40. refrakter. Özel ürünleriniz için özel bir çimento!

X-RAY TEKNİĞİ İLE FELDİSPATLARIN STRÜKTÜREL DURUMLARININ TAYİNİ

Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Sol-jel Prosesleri Ders Notları

Beton Melike Sucu ZEMİN BETONLARINDA KALSİYUM ALÜMİNAT ÇİMENTOSU KULLANIMI. Nisan, 17

Endüstriyel Kaynaklı Hava Kirliliği

KRĐSTAL YAPININ BELĐRLENMESĐ BAHAR 2011

DOKUMA BAZALT-CAM VE FINDIK KABUĞU TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİTLERİNİN EĞİLME DAYANIMI VE ISI GEÇİRGENLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Alçı Doğada : Alçı taşları Saf alçı taşı : CaSO.2H 4.2 2O Đçerdikleri : MgO, Al, Fe, SiO, 2O3, Fe2O3, SiO2, CaCO, MgCO... 3, MgCO3..

ASC (ANDALUZİT, SİLİSYUM KARBÜR) VE AZS (ANDALUZİT, ZİRKON, SİLİSYUM KARBÜR) MALZEMELERİN ALKALİ VE AŞINMA DİRENÇLERİNİN İNCELENMESİ

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ LABORATUAR FÖYÜ

PAMUCAKYAYLA (ANTALYA) CİVARI ORGANİK KAYAÇLARINDAKİ ANA VE İZ ELEMENTLERİN JEOKİMYASAL DAVRANIŞLARI

Endüstriyel Hammaddelerin Dünü, Bugünü, Geleceği ve Türkiye de Esan ın Rolü

Mobile Batman Üniversitesi Batı Raman Kampüsü Fen Edebiyat Fakültesi Arkeoloji Bölümü Batman

Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Bölümü JEM304 JEOKİMYA UYGULAMA

CERRAHİ İĞNE ALAŞIMLARI. Microbiologist KADİR GÜRBÜZ

Batman Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Güz

ÖZGEÇMİŞ. Derece Bölüm/Program Üniversite Yıl. Ege. Jeoloji Mühendisliği/ Jeokimya ve Maden Yatakları. Akdeniz

Çift Fazlı Paslanmaz Çeliklerde Yaşlandırma Koşullarının Mikroyapı Özellikleri Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi

ISIDAÇ 40. karo. Özel ürünleriniz için özel bir çimento!

İNCE BOYUTLU SEMİKOKLARIN BRİKETLENDİKTEN SONRA EV YAKITI OLARAK KULLANILMASI Use of Briguetted Fine Semicokes as Domestic Fuel

BÖLÜM 2 PUZOLANLAR (MİNERAL KATKILAR)

Ege Bölgesindeki Termik Santrallerden Alınan Uçucu Küllerin Liç Karakteristiklerinin Belirlenmesi

UÇUCU KÜLLÜ BETONLARIN DONMA-ÇÖZÜLME ETKİSİNDE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI. Necdet Sezer Kampüsü Gazlıgöl Yolu Afyon,

Üçlü Sistemlerde Sitrik Asit ve Laktik Asit Katkılarının Basınç ve Eğilme Dayanımına Etkisi

CACSAND. yüksek performanslı kalsiyum alüminat agregası. Yüksek dayanıklılık gerektiren uygulamalarınız için özel bir agrega!

KÖMÜRLERDE KÜL ORANININ 2-µ ve DEMİR DÜZELTME YÖNTEMİ İLE ÖLÇÜLMESİ. (MEASUREMENT OF ASH CONTENT OF COALS BY USING 2-µ AND IRON COMPENSATION METHOD)

1.Bölüm: Kayaçlar vetopoğrafya

Transkript:

1st International Mediterranean Science and Engineering Congress (IMSEC 2016) Çukurova University, Congress Center, October 26-28, 2016, Adana / TURKEY Pages: 3249-3254, Paper ID:815 Kömürlerin petrografik özellikleri ile dayanımları arasındaki ilişkinin araştırılması Mahmut ALTINER 1, Abdulkadir ÜRÜNVEREN 2, Suphi URAL 3 1Çukurova Üniversitesi, Mühendislik Mimarlık Fakültesi, Maden Mühendisliği Bölümü, Adana, Türkiye, maltiner@cu.edu.tr 2Çukurova Üniversitesi, Mühendislik Mimarlık Fakültesi, Maden Mühendisliği Bölümü, Adana, Türkiye, aurunveren@cu.edu.tr 3Çukurova Üniversitesi, Mühendislik Mimarlık Fakültesi, Maden Mühendisliği Bölümü, Adana, Türkiye, suralp@cu.edu.tr Özet Kömürlerin üretimini, hazırlanmasını ve kullanımını etkileyen en önemli etkenlerden birisi de mineral madde içerikleridir. Bu çalışmada, Zonguldak taşkömürü ile Çayırhan, Elbistan, Ermenek, Orhaneli, Soma, Tufanbeyli ve Tunçbilek linyitlerinin mineral madde içerikleri incelenerek, darbe dayanımları ile mineral madde miktarları ve kompozisyonları arasındaki ilişkiler araştırılmıştır. Kömür örneklerinin X-ışını difraksiyon (XRD) ve özütleme (liç) tekniği ile mineral madde içerikleri incelenmiştir. Orijinal kömür örneklerinin X-ışını difraktogram çekimleri Rietveld yöntemi ile çalışan SIROQUANT yazılımı kullanılarak değerlendirilmiş ve kristal formdaki mineraller ve bunların miktarları belirlenmiştir Kömür örneklerinin darbe dayanımını belirlemek için, her bir örneğe Düzeltilmiş Darbe Dayanım deneyleri yapılmış ve bulunan indeks değerleri ile kömür örneklerinin mineral madde içerikleri arasındaki ilişkiler araştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Kömür; Mineral madde; Kantitatif X-ışını difraksiyonu; Darbe dayanımı 1. GİRİŞ Kömürlerin petrografik yapısı, atmosferik etkiler vb. sebeplerle değişmektedir. Kömürler organik ve inorganik olmak üzere iki kısımdan meydana gelir. Özellikle Elbistan, Tufanbeyli Orhaneli gibi genç kömürlerde inorganik madde miktarı organik madde miktarından daha fazla olmaktadır. İnorganik madde ise, suda ve asitlerde çözülebilen elementler ve iyonlar ile kristal formdaki minerallerden oluşmaktadır. Kömürün suda çözülebilen kısmı mekanik dayanımını önemli ölçüde düşürebilmektedir. Türkiye nin farklı bölgelerinden toplanan linyit kömürlerinin (Çayırhan, Aşkale, Bağyaka, Merkeşler, Çan, Dodurga, Akpınar, Çiftalan, Gediz, Ilgın, Mengen, Mihalıççık, Milas, Orhaneli, Seyitömer, Soma, Tepebaşı, Tınaz, Karakaya, Tunçbilek, Yatağan, Merzifon, Sorgun, Yeniköy, Elbistan) içerdiği mineral madde miktarları Yaman [1] tarafından yapılan çalışma ile ortaya konmuştur. Bu çalışma sonucunda, linyit numunelerinin mineral madde içeriğinin oldukça geniş bir aralıkta değiştiği (%7,68-47,97); örneklerin kuru bazda hesaplanmış olan mineral madde içeriği ile bıraktıkları kül miktarı arasında oldukça kuvvetli bir ilişkinin olduğu; mineral madde faktörünün, hidrat suyu kaybı ile karbonatların ve sülfürlerin ayrışması sonucu gerçekleşen ağırlık kaybı, kömürün yanması sırasında oluşan metal oksitlerin organik ve piritik kükürdün bir kısmı sülfat halinde tutması ile görülen ağırlık artışından fazla olduğunda 1 den büyük ve kömürün yanması sırasında ağırlık artışına neden olan olayların fazlalığı nedeni ile 1 den küçük olduğu; mineral madde ve kül içeriği ile mineral madde faktörü arasında net bir ilişkinin saptanmadığı; kömürlerin yanabilen kısmı (aktif madde içeriği) ile mineral madde içeriği arasında doğrusala yakın bir ilişkinin olduğu; kömürlerin mineral madde içeriğinin artması ile ısıl değerinin önemli ölçüde etkilenmiştir. Karayiğit ve ark. [2] ise Türkiye deki 10 termik santral ünitesinden beslenen kömür örneklerindeki (Çayırhan, Seyitömer, Tunçbilek, Orhaneli, Soma, Yatağan, Yeniköy, Elbistan, Kangal ve Çatalağzı) majör ve iz elementlerinin belirlenmesi ve konsantrasyonlarının karşılaştırılması üzerine odaklanmıştır. Bu çalışmaya göre; termik santrale beslenen kömür örnekleri, kil mineralleri (smektit, illit, kaolinit / klorit), 3249

kuvars, feldispat, kalsit, dolomit, pirit ve jips minerallerinden oluştuğu; Seyitömer, Tunçbilek ve Soma linyitlerinin fazla miktarda siderit, Elbistan linyitinin az miktarda aragonit, Çayırhan linyitinin ise fazla miktarda zeolit (clinoptilite, heulandite ve analsim) mineralleri içerdiği; Cr, Cs, Mo, Ni, Rb, Th, U ve V elementleri bakımından zengin olduğu ve As, Co, Cu, Ga, Mn, Li, Sc, Sn, Ta, Tl konsantrasyonu ve bazı nadir toprak elementlerinin mevcut elde edilebilir miktarlarda bulunduğu belirtilmiştir. Ural ve Yüksel [3] tarafından Elbistan linyit numunelerinin X-ışını difraksiyon (XRD) ve özütleme tekniği ile mineral madde içeriği incelenmiştir. Orijinal linyit numunelerinin X-ışını difraktogram çekimi Rietveld yöntemi ile çalışan SIROQUANT yazılımı kullanılarak değerlendirilmiş ve kristal formdaki mineraller ve bunların miktarları belirlenmiştir. Sonuç olarak, kantitatif XRD analizlerine göre; kömür numunelerinde değişen miktarlarda kuvars, jips, kalsit, götit, klorit ve illit minerallerine rastlanılmıştır. Bu çalışmada ise; maden işletmelerinden alınan temsili kömür numunelerinin (Zonguldak taşkömürü ile Çayırhan, Elbistan, Ermenek, Orhaneli, Soma, Tufanbeyli ve Tunçbilek linyitleri) petrografik ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Sonuç olarak, bu çalışmada kömürlerin dayanımları ile petrografik özellikleri arasındaki ilişki ortaya konulmuştur. 2. materyal VE METOD 2.1. Materyal Bu çalışmada, Türkiye nin sekiz değişik yöresinden toplanan Çayırhan, Elbistan, Ermenek, Orhaneli, Soma, Tufanbeyli, Tunçbilek linyit kömürleri ile Zonguldak taşkömürü kullanılmıştır. 2.2. Metod 2.2.1. Kirma, Öğütme ve Eleme Bu çalışmada kullanılan kömür örnekleri, Çukurova Üniversitesi Maden Mühendisliği Bölümü kırma ve öğütme laboratuarında çeneli kırıcı ile kırılmış, pulverizatörde öğütülmüş ve elek açıklığı 212 μm olan elek ile elenmiştir. 212 μm elek altı malzemeler numune poşetlerinde saklanarak, tezin bundan sonraki kısımlarında bu numuneler kullanılmıştır. 2.2.2. Elementel Analiz Orijinal kömür örnekleri, Çukurova Üniversitesi Maden Mühendisliği Bölümü laboratuarlarında 750 C de kül haline getirilmiş ve TÜBİTAK, Marmara Araştırma Merkezi, Malzeme ve Kimya Teknolojileri Araştırma Enstitüsü nde bir Philips PW-2404 model dalga boyu dağılımlı X-ışını Flüoresans Spektrometre cihazı ile yarı kantitatif element analizi yaptırılmıştır. 2.2.3. Kantitatif XRD Analizi Orijinal kömür örneklerinin XRD çekimleri Anadolu Üniversitesi, Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü nde gerçekleştirilmiştir. XRD çekimleri Rigaku difraktometre ile Cu Kα tüple, 5-60º arasında, 0,02 / dakika ganyometre hızında yapılmış ve sonuçlar sayısal olarak bir dosyaya kaydedilmiştir. Bu dosyalar SIROQUANT bilgisayar yazılımına tanıtılarak kristal haldeki mineraller ve bunların miktarları belirlenmiştir. Rietveld [4] en küçük kareler yöntemini kullanarak, XRD grafiğinin herhangi bir noktasında bir mineralin şiddetini hesaplayabilen bir formül geliştirmiştir. Taylor [5] ise bir karışımdaki 25 farklı mineralin miktarlarını belirleyen Rietveld temelli SIROQUANT yazılımını hazırlamıştır. Numunelerde varlığı tahmin edilen her bir mineral fazı için Rietveld formatında XRD veri dosyaları hazırlandıktan sonra elde edilen kristal formdaki minerallerin ağırlıkça yüzdeleri elde edilmiştir. SIROQU- ANT her fazın toplam kristal formdaki mineraller içerisindeki ağırlıkça oranını, yine her faz için Rietveld ölçek faktörüne göre standart sapmasını ve orijinal XRD grafiği ile modellenen XRD grafiği arasındaki uygunluk değerini (χ 2 bölünmesi) vermektedir. χ 2 değerinin 1 olması XRD grafiği ile modellenen XRD grafiği arasındaki uygunluluğun tam olarak sağlandığını göstermektedir. 2.2.4. Özütleme (Liç) Yöntemi Kömür numunelerinin suda ve asitlerde çözünebilen inorganik madde miktarını belirlemek için Ward 3250

[6] un kullandığı teknik esas alınarak, numunelere özütleme (liç) yöntemi uygulanmıştır. Özütleme deneyi sıvılarının kimyasal analizleri de ASS yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Toplam mineral madde miktarının önemli bir kısmını oluşturan ve suda ve asitlerde çözünebilen inorganik madde miktarını belirlemek üzere kömür numunelerine önce su banyosu, daha sonra da amonyum asetat ve HCl asit ile muamele edilerek mineral maddenin suda ve asitte çözünen kısmı ağırlıkça belirlenmiştir. 2.2.5. Düşük Sıcaklık Külü Özütleme (liç) yönteminden sonra geriye kalan numunelerden AS 1038.22 (2000) standardına uygun olarak 370 C de Düşük Sıcaklık Külü (DSK) ile Çukurova Üniversitesi Maden Mühendisliği Bölümü laboratuarlarında kül elde edilmiştir. Kömür numuneleri 370 C bir sıcaklıkta ısıtılarak oksitlenmiş; organik madde, düşük sıcaklık oksidasyon artığının elde edilmesi için, minerallerin ayrıştırılması ile uzaklaştırılmıştır. Sonra oksidasyon artığı atmosferde dengeye getirilerek tartılmıştır. 2.2.6. Düzeltilmiş Darbe Dayanım Testi Kömür örneklerinin darbe dayanım deneyi, Çukurova Üniversitesi Maden Mühendisliği Bölümü laboratuarlarında yapılmıştır [7]. 3. araştırma bulguları 3.1. Kömür Numunelerinin Kimyasal Özellikleri Kömür numunelerinin XRF yöntemiyle yapılan analizinde, numunelerde Na 2 O, MgO, Al 2 O 3, SiO 2, SO 3, K 2 O, CaO, ve Fe 2 O 3 tespit edilmiştir (Tablo 1). Tufanbeyli numunesinin CaO oranı diğerlerine oranla daha yüksektir. Numunelerin SiO 2 oranı %15 50 arasındadır. SO 3 oranı genellikle %15 30 arasında iken, bu oran Soma, Tunçbilek ve Zonguldak kömür numunelerinde %5 civarındadır. 3.2. Kantitatif XRD Analizi Daha önce faz analizi ile varlığı tespit edilen her bir mineral fazı için Rietveld formatında XRD veri dosyaları hazırlandıktan sonra ağırlıkça yüzdeleri elde edilmiştir. SIROQUANT her fazın toplam kristal formdaki mineraller içerisindeki ağılıkça oranını, yine her faz için Rietveld ölçek faktörüne göre standart sapmasını ve orijinal XRD grafiği ile modellenen XRD grafiği arasındaki uygunluk değerini (χ 2 bölünmesi) vermektedir. χ 2 değerinin 1.0 olması XRD grafiği ile modellenen XRD grafiği arasındaki uygunluluğun tam olarak sağlandığını göstermektedir (Tablo 2). Numune Adı Tablo 1. Kömür numunelerinin kimyasal analiz sonuçları Na2O MgO Al2O3 SiO2 SO3 K2O CaO Fe2O3 Çayırhan 1,12 3,15 13,02 42,08 15,58 1,24 9,04 13,81 Elbistan 0,10 2,63 13,35 25,15 25,43 0,66 25,78 5,32 Ermenek 0,90 9,13 9,99 15,67 27,46 0,36 22,97 11,93 Orhaneli (ara kesme) 0,10 4,24 14,24 16,80 32,77 0,71 22,69 7,18 Orhaneli (orijinal) 0,06 1,64 25,39 38,45 14,66 0,92 9,56 8,30 Soma 0,12 1,00 33,15 48,73 4,72 1,13 4,95 4,83 Tufanbeyli 0,03 0,85 11,15 17,50 16,64 0,53 47,13 5,13 Tunçbilek 0,04 1,69 26,71 49,75 3,23 1,04 2,68 13,44 Zonguldak 0,16 1,18 28,71 42,65 6,19 2,32 9,68 7,16 3251

Tablo 2. Kömür numunesinde kristal formdaki mineral dağılımı (ağırlıkça %) Mineral Soma Zonguldak Çayırhan Elbistan Ermenek Orhaneli Tufanbeyli Tunçbilek Kuvars 5,0 0,5 5,0 1,5 0,6 0,3 1,5 3,4 Kristobalit 0,8 0,5 İllit 6,0 8,2 0,9 4,0 2,2 Kaolinit 3,3 10,9 2,1 1,7 2,2 6,3 Montmorillonit 1,2 2,8 Halloysit 0,8 Analsit 0,1 Klorit 2,0 6,5 Klinoptilolit 12,4 Muskovit 3,0 K-feldspat 6,5 Albit 2,8 2,7 0,6 Pirit 0,5 3,2 1,5 0,7 0,7 0,9 1,9 Kalsit 3,8 1,9 1,0 0,9 1,6 4,0 0,6 Dolomit 2,2 3,7 Aragonit 1,3 5,8 Siderit 0,1 1,1 Jips 4,1 4,0 8,2 3,4 4,0 11,0 0,5 Hematit 1,4 0,9 Götit 0,7 Toplam 22,3 33,4 36,1 17,6 17,2 17,8 16,5 23,1 Şekil 1 de numunelere ilişkin XRD çekimleri verilmiştir. Numunelerde değişik oranlarda kuvars, kaolinit, montmorillonit, illit, kalsit, aragonit, jips, feldspat ve pirit minerallerine rastlanılmış olup kuvars ve kil mineralleri majör minerallerdir. Numunelerdeki toplam mineral madde miktarları %5,7 ile 84,4 arasında değişmektedir. Ayrıca bu mineral madde miktarlarının %1,9 ile %22,4 arasındaki bir kısmı da suda ve asitlerde çözünmektedir Intensity (cps) Tufanbeyli Tunçbilek Orhaneli Ermenek Elbistan Soma Çayırhan Zonguldak 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 2θ Şekil 1: Kömür numunelerinin XRD patternleri.. Elbistan, Orhaneli ve Tufanbeyli kömürü gibi genç bir kömürde, mineral madde miktarının üçte biri ile yarısı arasındaki bir kısmının suda ve asitlerde çözünmesi bu kömürlerin hazırlanmasını ve kullanımını etkileyen önemli bir özelliği olarak ortaya çıkmaktadır. Özütleme deneylerinden geriye kalan numunelerden 370 ºC Düşük Sıcaklık Külü (DSK) elde edilmiştir (Tablo 3). 3252

Tablo 3. Kömür numunelerinin Düşük Sıcaklık Külü miktarları Numunenin alındığı yer DSK Çayırhan 30,70 Elbistan 10,65 Ermenek 3,65 Orhaneli (ara k.) 5,86 Orhaneli 12,25 Soma 23,74 Tufanbeyli 43,85 Tunçbilek 14,30 Zonguldak 11,60 3.3. Düzeltilmiş Darbe Dayanım İndisi Maden Mühendisliği Bölümü laboratuarında, her kömür numunesine on kez düzeltilmiş darbe dayanımı deneyi uygulanarak ortalama değerleri alınmıştır (Tablo 4). Numunelerin darbe dayanımı değerleri %37-71 arasındadır. Elbistan numunesinin değeri %71 ile en yüksek olanıdır. Tablo 4. Kömür numunelerinin düzeltilmiş darbe dayanımı değerleri Numunenin alındığı yer MISI Çayırhan 37,83 Elbistan 43,80 Ermenek 50,47 Orhaneli (ara k.) 57,69 Orhaneli 63,65 Soma 65,90 Tufanbeyli 66,70 Tunçbilek 71,08 Zonguldak 37,83 Mineral maddenin suda ve asitlerde çözünebilen miktarı arttıkça, kömür numunelerine ilişkin darbe dayanım değerleri azalmaktadır (Şekil 2). Şekil 2: Darbe dayanım değeri ile suda ve asitlerde çözünebilen mineral madde miktarı arasındaki ilişki 4. SONUÇLAR Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar aşağıdadır: Toplam mineral madde miktarlarının %5 ile %84 ü, özütleme işlemleri ile suda ve asitlerde çözünmüştür. Elbistan ve Tufanbeyli kömürü gibi genç bir kömürde, mineral madde miktarının üçte biri ile yarısı arasındaki bir kısmının suda ve asitlerde çözünmesi bu kömürlerin hazırlanmasını 3253

ve kullanımını etkileyen önemli bir özelliği olarak ortaya çıkmaktadır. Zonguldak kömürünün ise sadece %5 i suda ve asitlerde çözünmüştür. Numunelerin DSK oranları %3 ile 43 arasındadır. Numunelerde değişik oranlarda kuvars, kaolinit, montmorillonit, illit, kalsit, aragonit, jips, feldspat ve pirit minerallerine rastlanılmıştır. Kristal formdaki minerallerin önemli bir bölümünü kuvars ve kil mineralleri oluşturmaktadır. Çayırhan kömür numunesinde ise kristalin formdaki minerallerin üçte birini zeolit mineralleri oluşturmaktadır. Kömür numunelerindeki, suda ve asitlerde çözünebilen mineral madde miktarı arttıkça, darbe dayanım değerleri düşmektedir. Elbistan, Tufanbeyli ve Orhaneli gibi genç kömürlerin bulunduğu işletmelerde, kömür tabakalarının mekanik dayanımlarına ilişkin, şev stabilitesi ve benzeri mühendislik hesaplamalarında, bu kömürlerin su ve asitlerde çözünebileceği dikkate alınmalıdır. Aksi takdirde, özellikle açık maden işletmelerinde, örtü kazı işlemlerinden sonra, açığa çıkan kömür tabakalarının mekanik dayanımları, orijinal değerlerinin altına düşebilmektedir. 5. TEŞEKKÜR Yazarlar çalışma sırasında teknik destek sağlayan New South Wales Üniversitesi Öğretim Üyelerinden Colin Ward a teşekkürü bir borç bilir. REFERanslar [1] Yaman, S. (1992) Bazı Türk linyitlerinin içerikleri, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul. [2] Karayiğit, A.I, Gayer, R.A, Querol, X, Onacak, T (2000) Contents of major and minor trace elements in feed coals from Turkish coal-fired power plants. International Journal of Coal Geology 44, p. 169-184. [3] Ural, S, Yüksel, F (2004) Kömürün mineral madde içeriğinin belirlenmesi. Türkiye 14. Kömür Kongresi, s. 103-108. [4] Rietveld, H.M. (1969) A profile refinement method for nuclear and magnetic structures. Journal of Applied Crystallography 2, p. 65-71. [5] Taylor, J.C. (1991) Computer programs for standardless quantitative analysis of minerals using the full powder diffraction profile. Powder Diffraction 6, p. 2-9. Adana. [6] Ward, C.R. (1991) Mineral matter in low-rank coals and associated strata of the Mae Moh Basin, northern Thailand. International Journal of Coal Geology 17, p. 69-93. [7] Ural, S (1999) Afşin-Elbistan linyitlerinin sınıflandırılarak termik santralin performansı üzerindeki etkilerinin araştırılması. Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 3254