Download
1 / 103
1.05k likes | 1.35k Views
ENDÜSTRİYEL HAMMADDELER 5. HAFTA. 9. KAYATUZU (HALİT) NaCl. 9.1. Mineralojik, kimyasal ve fiziksel özellikler
E N D
9. KAYATUZU (HALİT)NaCl • 9.1. Mineralojik, kimyasal ve fiziksel özellikler • Bir klor bileşiği olarak, kimyada yaygın bir evaporitik madde olan kaya tuzu veya mineralojideki adıyla halit “NaCl” sembolü ile ifade edilmektedir. Kübik sistemde kristalleşen halit, “Na” ve “Cl” iyonlarından oluşur, saf halde iken yaklaşık % 40 sodyum, % 60 klor'dan meydana gelir.
Yüksek basınç altında plastik özellik gösteren tuzun sertliği 2-2,5 olup, • özgül ağırlığı 2,1-2,55 gr/cm3 arasında değişir. • Erime noktası 800 oC , • kaynama noktası ise 1412 oC dir.
Genellikle renksiz, karışan yabancı maddelerle gri, sarı, kırmızı hatta mavi ve yeşil renkte olabilir. Saydam veya yarı saydam olup kokusuzdur.
Yer altı tuz işletmesi Turistik bir mekan haline getirilmiş eski bir tuz madeni (Polonya)
Kaya tuzunun kimyasal saflığını bozan unsurlar arasında en çok Ca, Mg ve Na’un sülfat ve klorürleri gibi evaporitik kökenli (buharlaşma) maddeler başta gelmektedir.
9.2. Oluşum ve bulunuş şekilleri Ekonomik bir değer taşıyan tuz kaynakları katı ve sıvı yataklar olarak ikiye ayrılmaktadır. Tuz sıvı halde denizlerde, göllerde, tuzlu su kaynaklarında ve tuzlu su kuyularında bulunmakta olup katı halde kaya tuzu tabakaları şeklinde kimyasal kökenli sedimenter istifler içinde bulunmaktadır.
deniz tuzları • Bitmez ve tükenmez tuz kaynağı olan denizler dünyamızın en büyük tuz rezervlerini oluşturmaktadır. Denizlerdeki tuzluluk derecesi, tatlı su alıp almadıklarına, coğrafik durumlarına ve iklim koşullarına göre değişiklik gösterir.
Örneğin tuz miktarı • Baltık Denizinde 1 m3 suda 17 kg iken, • Kızıldenizde 45 kg'a kadar çıkmaktadır.
Çeşitli denizlerde 1 m3 deniz suyundaki erimiş tuz miktarı aşağıdaki gibidir.
Deniz suyunda erimiş olarak bulunan maddeler çok çeşitlidir. Örneğin; Akdeniz’de bir metreküp deniz suyu içinde aşağıdaki tabloda gösterilen maddeler vardır.
kaya tuzları • Yeraltında az veya çok derinlerden katı halde elde edilen tuz kaya tuzu olarak tanımlanır. Kaya tuzu yatakları, jeolojik devirlerde buharlaşma sonucu denizlerin ya da kapalı iç havzaların kuruması ile oluşmuştur. Değişik devirlerde Ülkemizin birçok yöresinde bu şekilde oluşan kaya tuzu yatakları mevcuttur.
Kaya Tuzları Deniz Tuzlarının aksine bileşimlerine giren yabancı maddelerin oranları bakımından büyük değişiklikler gösterirler. Özellikle saflık oranları her maden için ayrı olabileceği gibi aynı madenden alınan çeşitli numuneler de çok büyük farklılıklar gösterebilir.
Kaya tuzlarındaki yabancı maddeler ve kil, tuza değişik renkler verir. Genellikle gri, siyaha yakın kil renginde olan kaya tuzu, nadiren beyaz, şeffaf beyaz olarak bulunur. Radyoaktif ışınlara maruz kalan tuz kristalleri kafes yapısında meydana gelen hatalardan dolayı mavi renk gösterebilirler. Yurdumuzda kaya tuzu madenleri genellikle gri renkte olup, bir kısmı da siyaha yakın renktedir.
Ticari olarak değerlendirilen tuz yataklarında kaya tuzu seviyeleri 1 m ile 3000 m arasında değişmektedir. İşletme bakımından en verimli yataklar tuz domlarıdır.
Evaporasyon sırasında kimyasal çökelme ile oluşan kaya tuzu yatakları daha çok epirojenik hareketlerle ortaya çıkmış havzalarda veya grabenlerle ilişkili kapalı iç denizlerde oluşmaktadır. Marn ve şeyl gibi ince daneli sedimentlerle birlikte bulunurlar.
Yayılımları birkaç yüzbin kilometre kareyi geçer. Prekambriyenden Tersiyere kadar her devirde bu tip kaya tuzu yataklarına rastlanmaktadır. Silüryen, Permiyen ve Neojen coğrafyası halit oluşumları için daha elverişli şartlar sunmuştur.
Adı geçen iç denizlerin fazla derin olmamalarına karşılık ortaya çıkan kalın tuz istifleri, bu denizlerin bazı kanallarla açık denizlere bağlı olduklarını ortaya koymaktadır. Aşırı tuz miktarı buradan gelmektedir.
Bilindiği gibi üzerine yük binen sedimanter havza tabanları bu yükün etkisi ile yavaş yavaş çökerler ve onların çökme miktarı ile eş kalınlıkta yeni sediment çökelimi gerçekleşir. Bu iki etken, sığ denizlerde çok kalın tuz tabakalarının çökelmelerini sağlamaktadır.
kaynak tuzları • Karalarda kaya tuzları dışında suyu az veya çok tuz içeren akarsular, kuyular, kaynaklar ve göller de vardır.Genel olarak bunların kaynağı kaya tuzlarıdır. Yeraltı sularının akıntıları bir kaya tuzu tabakasından geçerken, tuzların bir kısmını eriterek kendi bünyesine almakta, kuyu ve derecikler halinde yeryüzüne çıkarmaktadır.
Bu suların içerdiği NaCl oranı, tatlı suyun tuz tabakasıyla temas süresi ve şiddeti ile orantılı şekilde az veya çok olmaktadır.
göl tuzları • Tuz göllerinin bir kısmı eski iç deniz kalıntıları olabileceği gibi bazıları da geniş yer çöküntülerinde, civar bölgelerdeki kaya tuzlarından geçerek, bu çukurlarda toplanan tuzlu sulardan meydana gelmiş olabilir.
Tuzlu su gölleri ile tuzlu su kaynakları ve kuyularına hemen her ülkede rastlanmaktadır. Dünyadaki en büyük alana sahip tuz gölü A.B.D.’de bulunan Great Salt Lake’dir.
Yurdumuzda bulunan Tuz Gölü (Koçhisar Gölü)de en önemli tuz göllerinden biridir.
Bu tür göllerden alınan tuz hemen hemen saf bir şekilde bulunur. • Kuru numune ile yapılmış olan analiz sonuçları aşağıda verilmektedir.
Tuz Göllerinden Elde Edilen Tuzlardaki Bileşiklerin Ortalama Yüzde Oranları
Bazı göllerin suyundaki tuzluluk sodyum klorür dışındaki diğer tuzlar nedeniyle de olabilir. Yurdumuzda, Orta Anadolu'daki bir çok gölde Sodyum Klörürle birlikte Sodyum Sülfat, Potas ve benzeri tuzların bulunuşu bu kaynaklardan ekonomik bir şekilde tuz üretimini imkansız hale getirebilir. Bunlara örnek olarak Burdur Gölü ve Acıgöl gösterilebilir.
9.3. Teknolojik özellikleri – kullanım alanları – fiyatları • Kaya tuzunun yaklaşık % 3 ü sofra tuzu olarak, % 97 si de kimya sanayi, hayvan beslenmesi ve karla mücadele için karayollarında kullanılmaktadır. • Bazı alanlarda ham tuz bazı alanlarda da rafine tuz kullanılmaktadır.
Yılda kişi başına kullanılması gereken tuz miktarı 7 kg'dır. İnsan bu miktardaki tuzu çeşitli yollardan almaktadır. Genel olarak Türkiye'de yılda büyük baş hayvanların 4 kg, küçük baş hayvanların 2 kg tuz tüketimi vardır.
Yollarda kar ve buza karşı kullanılan tek madde tuz olup, Türkiye'de buzlanma için kullanılan tuz miktarı yıllık 50-70 Bin Ton civarındadır.
Kar mücadelesinde tuz kullanımı %10'luk tuz çözeltisinin donma noktası -6 °C %20'lik tuz çözeltisinin donma noktası -16 °C
Kaya tuzu, kimya sanayiinin ana hammaddelerinden biridir. En fazla tüketimi kireçtaşı ile reaksiyonundan elde edilen soda külü (Na2 CO3) üretimi için yapılmaktadır. Ayrıca diğer elementlerin klorürlerinin üretimlerinde de kullanılmaktadır.
Halit, metalik sodyum (Na) eldesi için de kullanılmakta olup, bu alandaki tüketimi azdır.
Kayatuzu; sabun, boya, dericilik, su arıtma, gıda işleme sanayinde (et, balık ve zeytin başta olmak üzere) , tarım ilaçlarında vb. pek çok sektörde de kullanılmaktadır.
Ham kaya tuzu fiyatları 2-5 $/ton arasında, işlenmiş kaya tuzu fiyatları da 28-50 $/ton arasında değişmektedir.
9.4. Dünya kaya tuzu rezervleri ve üretim • Tabakalı kaya tuzu yatakları ve tuz domlarında milyarlarca ton rezerv bulunmaktadır. Teksas (ABD) de 6 000 m derinliğinde bir tuz domu belirlenmiş olup sadece burada 250 milyar tonun üzerinde rezerv hesaplanmıştır. Sulardaki tuzları da hesaba katacak olursak, dünyanın sınırsız tuz rezervlerine sahip olduğu söylenebilir.
Dünya kaya tuzu üretiminde ilk 14 sırayı paylaşan ülkelerin yıllık üretimleri 1980 yılında 150 milyon ton iken 1995 te 190 milyon ton olmuştur. • Dünya tuz üretimi 2009 yılında 280 milyon ton • 2010 yılında 270 milyon ton • Olarak gerçekleşmiştir.
9.5. Türkiye kaya tuzu rezervleri ve üretim Kaya Tuzu Ülkemiz, jeolojik yapısı nedeniyle büyük tuz yataklarına sahiptir. Özellikle III. zamanın Eosen, Oligosen ve Miyosen devirlerinde İçdenizlerde kuraklık nedeniyle geniş çökelmeler meydana gelmiştir.
İç Anadolu'da Çankırı'dan başlayarak Çorum, Yozgat, Sivas, Erzincan, Erzurum ve Kars üzerinden İran'a bağlanan tuz yataklarında 30'u aşkın kaya ve kaynak tuzlaları yer almaktadır. Ayrıca, Adana havzası ve Siirt yöresinde de geniş yeraltı tuz oluşumları mevcuttur.
Türkiye'de kaya tuzu envanterlerinin (rezervlerinin) tam olarak belirlenmesi amacıyla TEKEL ile M.T.A. arasında protokol imzalanarak 1977 yılında çalışmalara başlanılmıştır. Bu çalışmalar Çankırı, Sekili, Gülşehir, Tuzluca yeraltı kaya tuzu sahalarında yapılmıştır.
Tuzun yayılımı tespit edilerek, rezervini ortaya çıkaran bu çalışmalarda yörede jeolojik haritalama, jeofizik ve sondaj çalışmaları yürütülmüş, kaya tuzu rezervinin jeokimyası ve kalitesi de yorumlanmıştır.
