ULUDAĞ VOLFRAM CEVHERİNE AİT KONSANTRASYON TECRÜBELERİ VE KIYMETLENDİRME ETÜDÜ Raşit TOLUN GlRlŞ : Volfram tam mânası ile asrımızın stratejik metalidir. 1900 senesinden evvel, ticarî bakımdan kullanış sahası hemen hemen hiç olmayan volfram metalinin ehemmiyeti, 1900 yılında Paris sergisinde teşhir edilen yüksek süratli çelik kesme aletlerinin imalinden sonra anlaşılmıştır. Volframın metaller arasında en yüksek erime sühunetine malik oluşu (3410 C), bu metalin bilâhare elektrik ampullerinin tellerinin imalinde kullanılmasına sebep olmuştur. Bu saha volfram istihsalinin, ancak % l ine sarf yeri teşkil etmektedir. Volfram metalinin mühim sarf yerlerinden birisi de, volfram karbid (WC) in mevcut sunî maddeler arasında en sert oluşuna istinaden, sondaj kuronları, keski, şekil verme v.s. aletleri imalinde kullanılışıdır. İkinci Dünya Harbinde ilk defa Almanlar tarafından kullanılmaya başlanan volfram karbidli zırh delici mermiler, tank muharebelerinde, çok defa sürprizli neticeler alınmasına sebep olmuştur. Bugünün modern sanayiinde - tepkili uçaklar, gaz türbinleri v.s. gibi yüksek hararetlere mukavim çeliklerin tatbikat sahalarında-volfram stratejik ehemmiyeti haizdir. Zira diğer hiç bir metal bu hususta volframın yerine kaim olamamaktadır. TARİHÇE Bursa vilâyeti dahilinde volfram minerallerine ilk defa 1950 senesinde, radioaktif ve nadir madenlerin prospeksiyonu esnasında rapor sahibi tarafından, Uludağ'ın 10-12 km. güneyinde Kuzbudaklar-Deliceköy bölgesinde granit-kalker kontağı cevher zuhuratında (molibdenit, pirotin ve manyetit mostralarında şelit minerallerine) tesadü fedilmiştir (l, 2). 1951 yılında Bursa vilâyetinin volfram aramaları için M.T.A. tarafından kapatılmasına karar verilmiş ve rapor sahibi ile N. DANIŞMAN buraya tek- 'rar giderek, mineralizasyonun kontakt boyunca geniş bir sahaya yayılmış olduğunu müşahede etmişler ve aynı şekilde Uludağ masifinin tetkiki (3) neticesinde, zirveler civarındaki granit-mermer kontağında zuhur eden şelitli (Ca WO 4 ) skarn mostralarını bulmuşlardır (Foto 1). En ümitli görülen Çayırlıdere Gölünün güney batısındaki zengin ve büyük mostra, bilâhare l no. lu arama galerisine esas teşkil etmiştir (Foto 2) (Burada galeri, 65 m. uzunluğunda vasati % 1.54 WO 3 ihtiva eden cevher içerisinde gitmiştir). COĞRAFÎ DURUM Cevherleşme sahası Kuzeybatı Anadolu'nun en yüksek dağlarından biri olan Uludağ'ın 2486 m. rakımlı batı zirvesinin kuzey doğusunda denizden 111
2100-2300 m. kadar yükseklikte bulunmaktadır. Burası Bursa vilâyeti merkezine kuş uçuşu 15-16 km. mesafededir ve bir kısmı asfalt olmak üzere 44 km. lik bir şose ile şehre bağlanmış bulunmaktadır. Bursa'dan ihraç limanı olan Mudanya'ya 32 km. lik güzel bir şose ile ulaşılır. JEOLOJİ Uludağ masifi, 40 km, uzunluğunda ve 20 km. genişliğinde, WNW-ESE istikametli ve hafifçe cenuba yatık büyük bir antiklinal halindedir (4). Dağın esas yapısını kristalin şistler ile granit plutonları teşkil ederler. Zirveler bölgesini teşkil eden Paleozoik mermerler, burada tâli bir senklinal arzetmektedirler. Masifin nüvesini teşkil eden granit plutonunun (5) entrüzyonları, bu senklinalin kuzey kısmında, Çayırlıdere Gölünden Kuşaklıkaya güneyine doğru 4 km. lik bir saha boyunca mermerlerle teması teşkil ederek (Foto 1), yer yer kontakt minerallerinden mürekkep skarn kitlelerinin teşekkülüne âmil olmuşlardır. Skarn kitlelerinin en büyüğü ve şelit tenörü bakımından en zengini, Çayırlıdere Gölü mostralarıdır (Foto 2). Burası granit kalker kontağının satıhtaki doğu ucu olup, daha doğuya doğru bu kontakt gnays, amfibolit - mermer temas zonu altına dalmaktadır. Zuhurat jenez bakımından, kontakt - pnömatolitik ve yüksek hidrotermal bir teşekkülât arzetmektedir (6, 7). Şelit Zuhuratının Yapısı : Galeri ve sondajlarla yapılan tetkikat neticesinde Çayırlıdere Gölü şelitli skarn mostraları bölgesinde satıhtan itibaren 100 m. den fazla derinlikte, güneye ve doğuya doğru hafif yatık bir granit - kalker kontağı tesbit edilmiştir. Granitin üst kısmı metazomatoza uğramış olup şelit bakımından oldukça zen- gindir. Müteakiben kaide zonu tâbir edilen ve henüz skarn ihtiva etmeyen kısım gelmektedir. Mikroskopik etüt neticesinde burada : (miktar sırasına göre) kalsit, kuvars, feldspat, tremolit, muskovit, pirit manyetit, şelit, volframit, blend, flüorin ve apatit mineralleri bulunmuştur. Granit kontağına muvazi olarak mermerlerin içinde bantlar halinde sıralanmış ve kaide zonundan yine ekseriya mermerlerle ayrılan skarn adeseleri şelitçe vasati tenor bakımından, kaide zonuna nazaran biraz fakir olmakla beraber, rezerv bakımından çok daha fazladır. İçinde bulunan mineraller (miktar sırasına göre) : grena, diopsit, kuvars, kalsit, tremolit, epidot, pirit, manyetit limonit, şelit, aktinolit, flüorin, hematit, blend, kalkopirit, klorit, malahit, apatit ve bir kurşun silfo-bismüttür (hususi ilâve tecrübelere bakınız). Görünür Rezerv : Yapılan aramalar neticesinde (8) vasati % 0,434 WO 3 ihtiva eden 10 milyon ton görünür rezerv tesbit edilmiştir. Bu rezervin 3 milyon tonu alt zona ait (cevherli mermer ve granit) olup vasatı % 0,618 WO 3 ihtiva etmektedir. Üst zona ait (skarnlı cevher) 7 milyon tonun vasatı tenörü ise : % 0,356 WO 3 dür. Muhtemel Rezerv : Yukarıda verdiğimiz görünür rezerv hesabı, yapılan sondajların arasındaki kısma münhasırdır. Cevher kitleleri doğuya doğru kontakt boyunca devam etvam etmektedir, işletme ameliyeleri esnasında, rezervin muhtemel büyük kısmını teşkil eden bu bölgenin sondajlarla aranmasına devam etmek icap edecektir. Ayrıca civardaki granit - kalker kontaktlarının mevcut emarelere istinaden detay prospeksiyonu ile yeni rezervler 112
bulunabileceğini de tebarüz ettirmek yerinde olur (2). Dünya Volfram Rezervleri İle Mukayese : Volfram rezervleri bakımından en fazla ehemmiyeti haiz memleketler ve rezervleri (% 60 WO 3 lük konsantre olarak) aşağıda gösterilmiştir (9). Yukarıdaki rakamlar 1938 ve 1945 senelerine ait malûmata istinat etmekle beraber bize bu hususta bir fikir vermeğe kâfidir. Uludağ'da görünür 10 000 000 ton ham cevherden takriben % 70 randımanla % 60 WO 3 lük konsantre olarak yapılabilecek istihsali hesaplayacak olursak : 50 000 metrik ton bulunur ki, bu da Türkiye'yi volfram rezervleri bakımından Dünyada Çin, A. B. D. ve Burma'dan sonra dördüncü vaziyete çıkarmaktadır. Halen Avustralya'da işlenmekte olan ve dünyanın en büyük şelit zuhuratı olarak tanınan King Island volfram madeninin 1950 sonunda sondajlarla tâyin edilen rezervi % 0.64 WO 3 lük 2 629 000 tondur (10). Uludağ'ın yalnız alt zonunda, aynı tenöre yakın 3 000 000 ton cevher tesbit edilmiştir. Binaenaleyh Uludağ volfram madeni dünyanın en büyük şelit yataklarından biridir. Şelitin Konsantrasyonu : Şelit konsantrelerinin satışında asgarî esas olarak %55-65 WO 3 bulunması mecburiyeti ve işlenecek cevherin tenörunün ise, ancak %0.4 civarında oluşu, yapılacak konsantrasyon ameliyesinden ekonomik bir şekilde yüksek randıman elde etmenin basit olmayacağını belirtmeye kâfidir. Amerika Birleşik Devletleri, memleketi dahilindeki rezervlerden âzami istifadeyi temin maksadı ile, cevher Hatlarını en yüksek vaziyette iken tesbit ederek 1958 e kadar dahilî müstahsillere garanti vermiş olduğundan, bugün A. B. D. de yerli cevherin fiyatı hariçten ithal edilen cevherin değerinin iki misli kadardır. Bunun neticesi olarak A. B. D. deki tesisler mümkün mertebe yüksek randıman elde edebilmek gayesi ile mahiyeti yükselten metodlar kullanılabildikleri (flotasyon - kimyevî eritme) halinde, diğer memleketler maliyetin düşürülebilmesi için çok kere randımandan fedakârlık etmektedirler. Tecrübelerde daima sınaî tatbiki mümkün olabilecek usuller esas ittihaz edilmiştir. Tecrübelere Esas Olan Numuneler: Zuhuratın jeolojik yapısından bahsederken üst zonda cevherli skarn ve alt zonda ise cevherli mermer ve granitin mevcudiyeti tebarüz ettirilmiştir. Bunlardan alt zon yalnız sondajlarla tetkik edilmiştir. Üst zona ait cevherden mineralojik bünyelerine istinaden; grenalı, piritli ve limonitli olmak üzere 3 tip cevherli skarn numunesi alınmıştır. Bu üç tip cevherin ayrı ayrı işletilmesine imkân görülmemekle beraber, konsantrasyon tecrübelerinde mukayeseli çalışma neticeleri sağlaması bakımından ayrı ayrı etüd edilmesi muvafık görülmüştür. Grenalı skarn tipi, üst zona ait cevherin % 60-70 ini teşkil ettiği için esas ittihaz edilmiştir. Piritli skarnlar % 20-30 unu ve limonitli skarnlar ise ancak % 10 unu temsil etmektedirler. Vasatî kesafet: 3.35 dir (8). Alt zona ait cevherle, tecrübeler yapılmamakla beraber, elde mevcut mineralojik tâyinlere istinaden, cevherin 113
% 80-90 ının kuvars, kalsit ve feldspat olması ve konsantrasyon da müşkülât arzedecek minerallerin (manyetik olmayan ağır oksitli mineraller) bulunmayışı dolayısiyle, üst kısmın cevherini işleyecek bir tesisat, alt zona ait cevheri de kolaylıkla işleyebilecektir. Yanlız alt zonda ayrıca volframit [(Fe, Mn) WO 4 ] minerali de bulunduğundan şelite nazaran mezkûr mineralin nispetinin evvel emirde tâyini icap edecektir. Volframitin miktarı ehemmiyeti haiz olduğu takdirde, alt zonun cevherim aynı tesiste, fakat ayrı olarak çalışmak doğru olur. Zira skarnlı cevherle karışık işlendiği takdirde volframit manyetik separatörde grena ile beraber ayrılacaktır. Grenalı Numunelerin Tetkiki : 2 no. lu galerinin 18. nci metresinden alınan 729 kg. cevher, vasati numune için kırma ve öğütme ameliyelerine tâbi tutulmadan, konsantrasyon başlarken iri parçaların tavuklama yolu ile U. V. [ 1 ] altında sterillerden temizlenmesi tecrübeye tâbi tutuldu. Bu maksatla 7 cm. den iri parçalar bol su ile yıkandıktan sonra U.V. altında tavuklamaya tâbi tutulmuştur. Şelit kristallerinin % 901 2 mm. den küçük olduğundan bu ameliye oldukça müşkül olmuştur. Alınan neticeler kısaca : Vasatı Numune ihzarı : Kimyevî tahlil için bütün cevher kon ve dörttebir usulü ile her defa küçültülerek sıra ile çeneli kırıcıda 28.6 mm. ye, 6.68 mm. ye ve silindirli ezicide 2 mm. ye ufaltılmış ve analize verilecek kısmı diskli pülverizörde öğütülmüştür. Vasatı cevherin kimyevî tahlili aşağıdaki neticeleri vermiştir: Cevherin Mineralojik Yapısı : Minerallerin % 80 i grena, diopsit ve tremolitten müteşekkildir (Foto 3, 4). Müteakiben sıra ile kuvars, kalsit, pirit, blend, epidot, manyetit, şelit, limonit, hematit, aktinolit, klorit, hedenberjit ve kalkopirit mineralleri bulunmaktadır. Nadiren malahit, flüorin ve apatite raslanmıştır. Şelitin Ayrılması : Mezkûr minerallerden şelitin ayrılmasının gravimetrik olarak mümkün olacağı izafî sıkletlerin mukayesesinden meydana çıkar. Yukarıdaki tablo sterillerin tam mânası ile steril olmayıp fabrika artığından daha yüksek WO 3 tenörlü olduklarını ve bunun miktarının da giren cevherin % l i gibi çok cüzî bir kısmına tekabül etmesi dolayısiyle, bu ameliyenin Uludağ cevheri için lüzumsuz olduğu neticesine varılmıştır. [1] U. V. ; Ultra Violet şualarının rumuzudur. 114
Sanayide kullanılan usuller bu esasa müstenittir. Bu şekilde elde edilen şelit konsantresine izafî sıkletlerin 4. den yukarı olan mineraller oldukça bol miktarda dahil olurlar; bunların ayrılması ikinci bir ameliyeye ihtiyaç göstermektedir. Pirit ve diğer sülfürler için en kolay yol şüphesiz flotasyondur. Bunlar için sanayide çok tatbik edilen ikinci usul de manyetik hale iblâğ etmek üzere kavurmak usulüdür. Diğer ağır mineraller (malahit müstesna) manyetik separatörle ayrılabilmektedirler. Diğer taraftan sertlik derecelerinin tetkikinden anlaşılacağı veçhile, kuvars, grena ve epidot gibi abrazif mineraller arasında öğütülmeğe tâbi tutulacak olan yumuşak şelit kristalleri bol miktarda şlam vermeye müsaittir. Çok küçük taneciklerin konsantrasyonu ise ancak flotasyon yolu ile kabildir. A. B. D. den volfram fiyatlarının yüksek mertebede tesbit edilmiş olması, daha pahalıya malolan ve fakat yüksek randıman temin eden flotasyon ve kimyevî usullerin tatbikini mümkün kılmıştır. Diğer memleketler flotasyonu ancak ince ve yüksek tenörlü artıkların reküperasyonu için kullanabilmektedirler. Tane Serbestleşmesi : Zenginleştirme usullerinin seçilmeleri ve tatbiki üzerinde büyük tesiri olan faktörlerden, serbestleşmenin tâyini ve öğütme esnasında şelitin dağılışının tesbiti için, vasati bir numune silindirde 10 meş elekten (1.651 mm.) geçecek şekilde öğütülmüştür. Elek analizi neticesi ve WO 3 yüzdeleri aşağıda gösterilmiştir: WO 3 tenörlerin tetkiki bize öğütme esnasında şelitin burada diğer minerallerle beraber muntazam bir şekilde dağıldığını göstermektedir. Miktarların elek arası tevzii de cevherin normal bir ufalanmaya mâruz kaldığını göstermektedir. Ancak 325 meş elek altı olan kısmın, gravimetrik tabla konsantrasyonunda şlam olarak kaybedileceği düşünülebilir. Bu da cevherin 1/10 una tekabül etmektedir. Taneciklerin binoküler mikroskopta tetkiki neticesinde, şelit kristallerinin % 90 ından fazlasının serbest olabilmesi için 28 meş elekten geçecek şekilde öğütülmesi icabettiği anlaşılmıştır (Foto 5, 6). Tabla - Flotasyon ve Manyetik Ayırma Tecrübeleri : Tecrübeler için 10 kg. cevher, çeneli kırıcıda 6 mm. ye kırılarak 28 meş (0.589 mm.) elekten geçecek şekilde ayarlanan silindirli kırıcıda ufaltılmıştır. Cevher tablada tecrübeye tâbi tutulmak üzere 65 meş elek üstü ve 200 meş elek altı olmak üzere 3 kısma ayrılmıştır. Her kısım ayrı olarak konsantrasyona tâbi tutulmuştur. Tablada yıkamalar esnasında elde edilen mikstler ikinci defa yıkanmaya tâbi tutulmuş ve neticede bol grenalı şelit konsantresi (WO 3 % 15-20), mikst
ve artık olmak üzere üç kısım elde edilmiştir. Mikstler hakikatte ekseriyetle serbest şelit kristallerini muhtevi olduklarından, sanayide öğütmeye tâbi tutulmadan yeniden devreye ithal edilecektir. (Tecrübeler için Denver Equipment Co. nin Wilfley No. 12 sarsıntı tablası kullanılmıştır). Konsantreler, mevcut pirit ve sair sülfürlerin (blend, kalkopirit v.s.) ayrılması için aşağıdaki reaktifler kullanılarak 0.5 kg. lık Fagergren laboratuvar selülünde flotasyona tâbi tutuldu. Flotasyon : 2 dakika L: S : 4:1 ph : 7 Müteakiben kurutulup, Wetherhill tipi bandlı manyetik Separatörden iki defa geçirilerek: 1. Manyetit konsantresi 2. Grena konsantresi ve spiralli manyetik separatörde («Rillenscheider», Godderidge, Lorenz, Elektromachinen Bauges, Graz) diğer hafif manyetik mineralleri, ince grena taneciklerini ve bir miktar ince şeliti havi havi sanayide yeniden yıkama devresine girecek olan: 3. Rillen miksti ile non-manyetik kısımda 4. Şelit konsantresi elde olunmuştur. Yukarıdaki tabloların tetkiki bize, 200 meş elek üstü tanecikler için konsantrasyon randımanının - mikstler hariç - asgari % 70 olacağını göstermektedir. Konsantreler % 75 WO 3 ihtiva etmektedirler. Satış bazı % 60 WO 3 lük konsantreler elde edilmek üzere çalışıldığında bu randımanlar daha da artacaktır.
200 meş elek altı cevherin konsantrasyon randımanı her nekadar çok düşükse de, bu kısım ham cevherin ancak beşte birine tekabül ettiğinden umumî randımana tesiri azdır. Volfram fiyatlarının müsait olduğu zamanlarda, bu ince artığın flotasyonla zenginleştirilmesi kabildir (son tecrübelere bakınız). Yukarıdaki tecrübe neticeleri birleştirilecek olursa : Mikstler dahil konsantrasyon randımanı: % 75.12 dir. Şelit konsantresi gayet temiz olup cezayı mucip maddelerden âridir. Yalnız ince grena v.s. silikat kristalleri ile cüzî pirit tanecikleri görülmektedir. Manyetit konsantresi % 60 dan fazla demiri muhtevi olup, demir cevheri olarak stok edilecektir. Pirit konsantresi de ileride kıymetlendirilmek üzere ayrılacaktır. Grena konsantresinin % 95 inden fazlasını grena (andradit - grossüller izomorf karışımı) tanecikleri teşkil ederler. Abrazsif olarak sanayide kullanılabilecektir. İçinde cüzî miktarda : manyetit, hematit, limonit, limonitize olmuş pirit, tremolit, epidot, şelit ve volframit mevcuttur. Piritli Skarn Cevheri Tecrübeleri : 3 no. lu galerinin 69.60 ncı metresin, den alınan cevherin yapısı, grenalı cevherin aynıdır. Yegane farkı biraz daha fazla pirit ihtiva edişidir. 23 torba içerisinde gelen ve 857 kg. ağırlığında olan bu numuneler de aynı şekilde kırılıp küçültülerek vasatî numune çıkartılmıştır. Kimyevî tahlil aşağıdaki neticeleri vermiştir : Tane serbestleşmesinin tetkiki ve WO 3 dağılışının kontrolü için, 10 meş (1.651 mm.) elekten geçecek şekilde silindirde ufalanan cevherin elek analizi arka sahifede gösterilmiştir. Tane serbestleşmesi bakımından bu cevher daha iyi neticeler arzetmektedir. 20 veya 28 meş elek altı cevherle yapılacak tecrübelerde şelit kristallerinin % 90 ından fazlası serbest halde bulunacaktır. WO 3 tenörlerinin tetkiki ise bu cevherde şelitin kolay ezildiğini göstermektedir. 117
20 Meş Elekten Geçmek Üzere Hazırlanan Cevherle Yapılan Tecrübe: l 10 kg. cevher silindir kırıcı ile disk pülverizöründen tamamen 20 meş elek altı olacak şekilde geçirilmiş ve Wilf ley sarsıntı tablasında yıkanarak hafif minerallerden temizlenmiştir. Tabla konsantresinden pirit flotasyonla ayrılmıştır. Kurutulan flotasyon artığı, Wetherhill manyetik Separatörden geçirilerek manyetit ve grena konsantreleri elde edilmiştir. Müteakiben spiralli manyetik separatörde (ince grena v.s. silikatlarla bir miktar şeliti havi: Rillen mikst) ayrılarak içinde cezayı mucip gayri safiyet olarak yalnız iri pirit kristalleri görülen bir konsantre elde edilmiştir. Konsantrelerin satışında, kükürt yüzdesinin 0.5 i geçmemesi icap ettiğinden, konsantre 650 C. de kapalı olarak 15 dakika kavrulmuştur (sanayide döner fırınlarda 5 dakika kâfidir). Bu hararette manyetik bir oksit tabakası ile örtülen pirit kristalleri manyetik separatörde şelitten kolayca ayrılmıştır. Neticeler aşağıdaki tabloda gösterilmiştir : Mikstlerle beraber konsantrasyon randımanı: % 78.47 dir. Kavurma miksti konsantreye ithal edildiğinde, tenörde fazla bir eksilme kaydedilmemekte ve randıman bir hayli artmaktadır. 2 - Aynı zondan diğer bir numune üzerinde, pirit flotasyonundan imtina edilerek ikinci bir tecrübe yapılmıştır. Gevher tabla mikstini azaltabilmek gayesi ile 28 meş elek altı olacak şekilde öğütülmüştür. 118
Mikstlerle beraber konsantrasyon randımanı: % 81.37 dir. Yukarıdaki tecrübeler, bize kavurma mikstlerinin yüksek tenörlü oluşları hasebiyle, devreye bol miktarda şelitin geri döneceğini göstermiştir. Limonitli Numuneler : l No. lu galerinin 48.50 nci metresinden alınmış olan bu numuneler Uludağ cevher yatağının üst kısmına ait skarnlı cevherin ancak onda birini temsil etmektedirler. Bunların evvelkilerden farkı, oksidasyon tesiri ile burada piritlerin limonite ve kalkopiritlerin malahite tahavvül etmiş olması dolayısı ile daha bol şlam ihtiva etmeleridir. Şelit muhteviyatı bakımından evvelkilerden daha zengindir. Bakır ve çinko (karbonatları) muhtevası fazla olmakla beraber diğer zona ait cevherlere karıştırılarak işleneceğinden haizi ehemmiyet olmıyacaktır. Kimyevî tahlil aşağıdaki neticeleri vermiştir: Bu numunede ince kısımların WO 3 tenörleri daha küçüktür. Bu da şelitin oksidasyondan daha az müteessir olduğunu ve sağlamlığını kaybetmediğini göstermektedir. Tane serbestleşmesi 20 meş (0.833 mm.) olarak tâyin edilmiştir. Konsantrasyon Tecrübeleri: 20 meş elekten geçecek şekilde öğütülen cevher sıra ile, sarsıntı tablasında yıkanmış, kurutulup manyetik Separatörden geçirilmiş ve 650 C. de 15 dakika kapalı olarak kavrulmaya bırakılıp, soğutularak tekrar manyetik kısımdan ayrılmıştır. Neticeler aşağıdaki tabloda gösterilmiştir : Mikstler dahil konsantrasyon randımanı : 78.53 dür. Tabla konsantresinde kâfi derecede pirit bulunmadığından flotasyon yapılmamıştır. Konsantrede kalan limonit ve pirit kavurma ameliyesini müteakip manyetik separatörle ayrılmışlardır. 35 meş elek üstü grenalar şelitli mikst kristallerini muhtevi olduklarından, ayrılarak analize vermişlerdir. Konsantrede bir miktar malahit kalmaktadır. Cu : % 0.42 olarak tâyin edil- 119
miştir. Satış için bu tenorun 0.05 i geçmemesi icap eder. Fakat bu cevher rezervinin çok küçük bir kısmına tekabül ettiğinden, bakırın temizlenmesine ve keza WO 3 tenörunün yükseltilmesine çalışılmıştır. Karışık Harman Numunesi Tecrübeleri: Umumicevher kitlesinde, her zona ait numunenin temsil ettiği miktarla mütenasiben tartılarak karıştırılması ile, Uludağ cevher yatağının üst kısmına mineralojik yapısı itibariyle en uygun bir harman numune elde edilmiştir. Mikstler dahil konsantrasyon randımanı : % 76.08 dir. Kavurma miksti, spiralli manyetik separatörde ayrılmıştır. Şelit konsantresinde gayrisafiyetler: Mo : % 0.47 (Şelit kristalleri dahilinde İzomorf dağılma) Cu : % 0.03 (Malahit kristalleri) S : % 0,71 (Yanmamış piritten) Molibden ve bakır muhteviyatı satış şeraitine uygundur ; kükürt yüzdesi ise kavurma hararetinin daha yüksek tutulması ile % 0.50 den aşağıya indirilebilir veyahut piriti flotasyonla ayırıp konsantreyi kavurmak icap edecektir. Tabla artığı olarak atılan kısımdaki volframın dörtte üçünden fazlası 150 meş elek altı (0.100 mm) olan ince kısımda kalmaktadır. Cevher, WO 3 tenörü bakımından umumî vasati olan % 0.434 WO 3 den bir hayli yüksektir. Umumî Vasatiye Tekabül Eden Cevherle Yapılan Nihaî Tecrübe : Karışık harman numunesi, % 0.1 WO 3 tenörlü fakir cevherle karıştırılarak umumî vasatiye yakın tenörde bir tecrübe numunesi hazırlanarak aşağıdaki muamelelere tâbi tutulmuştur. 28 meş elek altı olacak şekilde silindirli kırıcıda kırılmıştır. 150 meş elek altı ve üstü olan kısımlar ayrı ayrı muameleye tâbi tutulmuşlardır. Ağır mineraller Wilfley sarsıntı tablasında iki defa yıkanarak ayrılmış ve 120
TECRÜBE ŞEMASI 121
elde olunan konsantreden sülfürler, flotasyonla ayrılmışlardır. Flotasyondan sonra kurutulan konsantre Wetherhill ve helezonlu manyetik ayırıcılarından geçirilerek şelit konsantresi elde edilmiştir. Şelit konsantrelerinin içinde kalmış olan cüzî miktardaki (%3-6) piritin 750 C. de 15 dakika kavrulması neticesinde satış malı elde edilmiştir. 150 meş elek altının tabla artığında fazla şelit kaldığından bu kısımda şlam yıkanarak ayrılmış ve bakiye flotasyona tâbi tutulmuştur. Sülfürler evvelâ temizlenmiş ve müteakiben şelit yağ asitleri ile yüzdürülmüştür. Flotasyon neticesi elde olunan konsantre, l kg. Na 2 SiO 3 ve 0.5 kg. Quebracho ile muamele edilmiş ve yeniden süperpannerde gravimetrik konsantrasyona tâbi tutularak zengin ve fakir olmak üzere iki kışıma ayrılmıştır. Zengin kısım 750 C de kavrularak, satış kalitesini haiz konsantreye, ilâve edilecektir. Fakir kısımda kalan volfram ancak maliyeti yüksek kimyevî eritme usullerinin tatbiki ile istihraç edilebileceğinden şimdilik ayrı yerde biriktirilecektir. 122
olacaktır veya ünitesi 32. $ kaldığı müddetçe : İşlenen ham cevherin tenörü asgari: % 0.32 WO 3 olacaktır. Döviz kaynağı bakımından mütalâa edecek olursak: Senelik volfram konsantresi satışı 3 827 300. $ Hesaplanan rezerv için (30 senelik satış) 114 820 000. $ bulunur ki, bu da memleketimiz için küçüksenmiyecek bir döviz kaynağı sayılacaktır. NETİCE Uludağ volfram madeninin, skarnlı cevher numuneleri üzerinde yapmış olduğumuz tecrübeler, bize bu cevherin zenginleştirilmeye müsait olduğunu göstermiştir. Tecrübelerimizde, iktisadi cihet de göz önünde tutularak, yüksek randıman temini hedef ittihaz edilmiştir. Umumî rezervin vasatisine uyacak şekilde hazırladığımız numune üzerinde yapılan «Nihaî Tecrübe» den aldığımız neticelere nazaran, Uludağ cevherinden % 75 randımanla asgari % 60 WO 3 tenörlü volfram konsantresi hazırlanabilecektir. Tâli madde olarak bol miktarda çıkacak olan grena konsantresinin satışının temini maliyet üzerine büyük tesir icra edecektir. Ayrıca cüzî miktarda, manyetit ve pirit konsantreleri de elde edilecektir. Nihaî tecrübeye istinaden, kurulması icabeden günde >1000 ton cevher işleyebilecek bir tesisatın «Akış Diagramı» ve lüzumlu tesisat listesi hazırlanarak, basit bir maliyet previzyonu yapılmıştır. Halen volfram fiyatlarının düşük olmasına rağmen, Uludağ volfram madeni kârlı bir işletme olacak ve memleketimiz için küçüksenmiyecek bir döviz kaynağı sayılacaktır. İLÂVE Sondaj Karotlarından Alınan Numuneler Üzerinde Yapılan Konsantrasyon Tecrübeleri Volframit : (Fe, Mn) WO 4 Uludağ volfram madeninin, metazomatize granit ile cevherli mermerleri muhtevi kaide zonu yalnız sondajlarla tetkik edilebildiğinden, bol numune almanın imkânsızlığı dolayısiyle bu kışıma ait zenginleştirme tecrübeleri yapılamamıştır. Dr. WIJKERSLOOTH tarafından bazı sondaj karotlarının mikroskobik etüdü esnasında şelit mineralleri yanında ayrıca «volframit» mineraline de raslanmış olması (şifahi malûmata istinaden) evvel emirde bu mineralin şelite nazaran kantitatif nispetinin tâyinini zaruri kılmıştır. Volframit ekseriyetle şelitle beraber ve şelit tarafından çevrelenmiş halde bulunmaktadır. İmmersionla ve büyük gresismanlarla, koyu kırmızı dahili refleksiyon vermektedir (Foto 7 ve 8). Manyetit, numunenin esasını teşkil etmektedir. Ayrıca tremolit, kuvars ve pirit minerallerine raslanmaktadır. Tecrübe : 37 No. lu sondajın 180-182 m. derinliğinden alınan karot parçalarından 50 gr. kadar numune toplanarak 28 meş (0.589 mm.) elek altına geçecek şekilde öğütülmüştür. Gang mineralleri (kuvars ve tremolit) süperpanner sarsıntı tablasında temizlenmiş ve müteakiben pirit flotasyon la ayrılmıştır. Manyetit, şelit ve volframitten müteşekkil kısım kurutularak, el mıknatısı ile manyetitten temizlenmiştir. Volframit, ekseriyetle şelitli mikst tanecikler (Foto 8) halinde, Wetherhill 129
manyetik ayırıcı ile manyetik olmayan temiz şelitten ayrılmışlardır. Elde olunan şelit konsantresi : 0.100 gr.»» volframit» : 0.100 gr. Bu neticeler bize burada, volframit miktarının şelit miktarına aşağı yukarı müsavi olduğunu göstermiştir. Vasati bir netice çıkarılabilmesi ancak bu mıntakaya ait vasati bir numune ile büyük çapta yapılacak tecrübeler ile mümkün olabilecektir. Yukarıdaki tecrübe bütün kaide zonuna teşmil edilebildiği takdirde, zenginleştirme tesisatında alt zona ait cevheri ayrı olarak işlemek icap edecektir. Zira volframitli cevher, grenalı cevher (üst kısım) ile birlikte konsantre edildiği takdirde manyetik separatörde volframit grena ile beraber ayrilarak zayi olacaktır. pirit, kalsit, grena, kuvars, şelit, kalkopirit ve yeni mineral görülmüştür. Çinko blendi cevherin esasını teşkil etmektedir ve ekseriyetle kalkopirit serpintilerini havidir. Mevzuubahis minerale ekseriyetle blend, içerisinde veya hududunda raslanmaktadır (Foto 9). Bazan pirit ve gang mineralleri içerisinde de bulunmaktadır. Teşekkül sırası bakımından; kalkopirit, pirit ve blend mezkûr minerale nazaran daha gençtir. Tecrübe : 50 gr. numune 28 meş elek altı olacak şekilte öğütülmüş ve selektif flotasyona tâbi tutulmuştur. YENİ BİR MİNERAL Bursait: Pb 5 Bi 4 S 11 Uludağ volfram cevherleşmesinin mineralojik bünyesinde ekseriyetle çok az miktarda bulunan ve umumiyetle çinko blendi ile beraber tezahür eden bu mineral, maden mikroskobu altında molibdenit ile bir çok müşterek evsaf arzetmesi dolayısiyle evvelce yazılan raporlarda molibdenit (veya tungstenit) olarak tâyin edilmiştir (6,7). Flotasyon tecrübeleri Uludağ cevheri içindeki sülfürlerin molibdenit ihtiva etmediklerini gösterdiğinden, mevzubahis mineralin ayrılarak tâyinine hususi ehemmiyet atfedilmiştir. Sondaj karotlarından bu bakımdan en zengin olanlar arasından (sondaj : No. 40, derinlik 124-127 metre) 50 gr. numune seçilmiştir. Yapılan parlak satıhların maden mikroskobu ile tetkiki neticesinde (miktar sırasına göre): blend, tremolit, Blend bakırlı olduğundan konsantreye karışmış ve ikinci temizlemeyi icap ettirmiştir. Süperpanner tetkiki neticesinde bu mineralin kesafetinin şelit (6.2) inkinden daha ağır olduğu görüldüğünden flotasyon konsantresi ikinci bir defa da süperpannerde yıkanarak, tahlil için kâfi derecede temiz bir konsantre elde edilmiştir (2. gr). Nihaî konsantrenin içinde cüzî miktarda blend ve pirit kalmıştır. 130
Mikroskop altında mezkûr mineralin prizmatik ve tabüler bir klivaj arzettiği müşahede edilmiştir. Mineralin sertlik derecesi çok düşük olduğu için, tanecikler kolayca yuvarlaklaşmaktadırlar (Foto 10). kas kuvveti arzetmektedir. Pleokroik ve anizotroptur. + Nikol altında eğri bir sönme gösterdiğinden, kristal sistemi muhtemelen antimuanlı musahibi bulanjerit gibi monokliniktir. Telmaj sertliği: C (Kalkopirit). Röntgenografik Tetkik Neticeleri: Bu mineralin en özel fizikî karekterini X şuaları ile elde etmek mümkün olmuştur. Tâyin temiz bir parlak satıhtan matkapla çıkarılan tozlar üzerinden Cenevre Üniversitesi Mineraloji Laboratuvarında Dr. REELFS tarafından yapılmıştır. X şuaı spektrogramının fotometrik tetkiki neticesinde elde olunan hatların A olarak (d) kıymetleri ile (î) izafî şiddetleri aşağıdaki tabloda gösterilmiştir. Pb 5 Bi 4 S 11 (veya 5 Pb S.2 Bi 2 S 3 ) terkibinde bir minerale, elimizde mevcut en yeni kitaplarda dahi raslanamamıştır (Antimuvanlı müşabihi bulanjerit : Pb 5 Sb 4 S 11 oldukça sık raslanan bir mineraldir). Mineralojik evsaf : Madeni kurşun renginde prizmatik ve tabüler klivaj arzeden bir mineraldir. Maden mikroskobu altında yüksek ini- En kuvvetli hatlar : 3.38 (9), 2.88 (10), 2.05 (9) Spektrogram ve fotometrik münhanilere ait fotokopi lüzumlu mukayeseler için raporumuza eklenmiştir. Mezkûr minerale, Bursa vilâyetimi, ze aidiyeti dolayısı ile «Bursait» adının verilmesi münasip görülmüştür.
Bu rapora ait çalışmalarım esnasında, kimyevî tahlillerin büyük bir itina ile yapılmasında ve kontrolünde gösterdiği alâka ve yardımları için Dr. İHSAN TOPALOĞLU' na, parlak satıhların tetkikinde mesaisini esirgemeyen Dr. WIJKERSLOOTH'a, mikrofotoların çekilmesinde gördüğüm alâka ve kolaylık için Dr. SUAT ERK'e burada bilhassa teşekkür etmeyi bir borç bilirim. B İ B L İ O G R A F Y A 1 - TOLUN, R. : Kuzbudaklar (Bursa) Volfram ih. 4687. P. 5543, (1950), M.T.A. Enstitüsü Arşivi. 2 - TOLUN, R. : Deliceköy (Bursa) Volfram ih. 4688, P. 5544, (1950) M. T. A. Enstitüsü Arşivi. 3 - TOLUN, R. : Kuzbudaklar (Bursa) Deliceköy ve Uludağ zirve bölgelerinde bulunan şelit zuhuratının aranması hakkında rapor 1890 M. T. A. Enstitüsü Arşivi (1951). 4 - KETİN, t. : Uludağ masifinin tektoniği hakkında, Türkiye Jeol. Kur. Bül. l, (1947), S. 60. 5 - RONNER, F. : Uludağ volfram yatakları ile yakın civarının Jeolojisi ve tektoniği. Rap. 2203 (1954), M. T. A. Enst. Arşivi. 6 - SAĞIROĞLU. G. : Uludağ volfram zuhuru hakkında. Rap. 2084; (1953), M.T.A. Enst. Arşivi. 7 - v. d. KAADEN, G. : Uludağ (Bursa) şelit yatağı hakkında Jeolojik Rapor. 2202. (1954), M.T.A. Enst. Arşivi. 8 - ALPAN, S, : Uludağ (Bursa) Volfram madeni hakkında rapor 2229 (1955) M.T.A. Enst. Arşivi. 9 - K. C. Li. and C. Y. Wang : Tungsten, S. 106, Reinhold Publ. Co. (1947). 10 - Tungsten from «Down under» Mining World, January, (1953), S. 34. 12 - Denver Equipment Co. Handbook, (1954).