Elmas Kıymetinde Bir Maden-ZEOLİT
Bilimsel yayınlarda, su tutma özelliÄŸinin yanı sıra tarım bitkilerinin kalite ve verim özelliklerini de artırdığı vurgulanan zeolit, üreticinin maliyetlerini düÅŸürdüÄŸü gibi hasat zamanı da alınan ürünün niteliÄŸinin yanısıra bolluÄŸuyla da çiftçilerin yüzünü güldürüyor. Dünyada Çin, Küba, Japonya ve ABD dörtlüsü üretimde başı çekerken yıllık kapasitenin 3-3.5 milyon ton seviyelerinde olduÄŸu tahmin ediliyor. Türkiye’de zengin zeolit yataklarının varlığı 30 yıl önce saptandı. Ancak üretim 1990′lı yıllarda baÅŸladı. Dönemin Enerji Bakanı Zeki Çakan’ın bir soru önergesinde verdiÄŸi yanıta göre, Türkiye’de 50 milyar tonu aÅŸkın zeolit cevheri bulunuyor. Küresel ısınmanın etkisindeki Türkiye, altından bile daha deÄŸerli, bor madeninden de önemli bir baÅŸka cevhere sahip. Dünyadaki tüm zeolit (kaynayan taÅŸ) madeninin yüzde 40′ını elinde tutan Türkiye, ilk iÅŸletme tesisini ise önümüzdeki günlerde kuracak. Çevreci örgüt Greenpeace’in de desteklediÄŸi zeolit madeni için Türkiye’nin "Umut ışığı" deÄŸerlendirmesi yapılırken, DoÄŸal Zeolit Madeni ve Mineralleri DerneÄŸi (ZEODER) BaÅŸkanı Mehmet AydoÄŸan, "Her derde deva bir maden. EÄŸer Türkiye bu maden için tesis kurarsa, her yıl 100 milyar doları da cebine koyar" dedi.Volkanlardan çıkan külün, milyonlarca yıl önce tuz göllerinde depolanmasıyla doÄŸal olarak oluÅŸan zeolitin en önemli özelliklerinden biri suyu ve mineralleri bünyesinde uzun süre barındırabilmesi. Toprak kurudukça bünyesindeki suyu yavaÅŸ yavaÅŸ salan zeolit, bu özelliÄŸiyle tarlaların su talebini yüzde 30 oranında azaltma yeteneÄŸine sahip. Bu deÄŸerli mineralin Manisa-Gördes ocakları ise kalite açısından dünyadaki en deÄŸerli ocak olarak kabul ediliyor. Sadece Gördes’te 1 milyar tonun üzerinde görünür zeolit rezervi bulunuyor. Bu yıl kurulan ZEODER BaÅŸkanı Mehmet AydoÄŸan, "Bu maden, bize bir lütuf. Ama hakkını vererek kullanmalıyız" diye konuÅŸtu.
ZEOLÄ°T Nedir ve Nerelerde Faydalanabilinir ?
Zeolitlerin endüstriyel alanlarda kullanılabildiÄŸi 1940′lı yıllarda ortaya konulmasına raÄŸmen tali mineral olarak volkanik kayaçların boÅŸluk ve çatlaklarında bulunduÄŸunun bilinmesi kullanımlarını sınırlamıştır. Ancak 1950′li yıllardan sonra denizel ve gölsel tüflerin de zeolit içerdiklerinin saptanmasıyla, doÄŸal zeolitlerin kullanım alanları hızla geniÅŸlemiÅŸtir.
Zeolitlerin baÅŸlıca fiziksel ve kimyasal özellikleri olan; iyon deÄŸiÅŸikliÄŸi yapabilme adsorbsiyon ve buna baÄŸlı moleküler elek yapısı, silis içeriÄŸi, ayrıca tortul zeolitlerde açık renkli olma, hafiflik, küçük kristallerin gözenek yapısı zeolitlerin çok çeÅŸitli endüstriyel alanlarda kullanılmalarına neden olmuÅŸtur.
Son yıllarda önemli bir endüstriyel hammade durumuna gelen doÄŸal zeolitlerin bu özelliklerinden biri veya birinden fazlasının istediÄŸi kullanım alanları: kirlilik kontrolü, enerji, tarım-hayvancılık, maden-metarlurji ve diÄŸer alanlar olmak üzere 5 ana bölümde toplanabilir.
1.Kirlilik Kontrolü:Son yıllarda zeolit mineralleri iyon deÄŸiÅŸtirme ve adsorbsiyon özellikleri nedeniyle kirlilik kontrolünde gittikçe artarak kullanılmaktadır.
a- Radyoaktif Atıkların Temizlenmesi Nükler santral atıklarında bulunan ve çevre saÄŸlığı açısından tehlikeli olan Sr90, Cs137, Co60, Ca45 gibi izotoplar, zeolitlerle tutulabilmektedirler. Böylece atık sudan alınan radyoaktif atıklar, zeolitle birlikte gömülerek zararsız hale getirilmektedir. Bu alanda asitlere dayanıklılıkları nedeniyle klinoptilolit ve mordenit kullanılmaktadır.
b- Atık Suların Temizlenmesi
Åžehir ve endüstri tesislerin atık sularında bulunan azot, balık ve diÄŸer su faunasına toksik etki yapmanın yanısıra bu faunanın beslenmesi için gerekli alglerin üremesini de engellemektedir. Bu nedenle atık sularda bulunan azot ve istenmeyen bazı ağır metal katyonları (örneÄŸin Pb++) zeolitler tarafından tutulmaktadır. Ayrıca sulama ve sel suları, azotlu gübreler ve hayvan dışkısı içeriÄŸinden, nehir ve gölleri kirletmektedir. Bunu önlemek için doÄŸal ve suni gübreler, klinoptilolitle karıştırılarak kullanıldığında azotun fazlası tutularak zararsız hale getirilmekte ve gübre kullanımında tasarruf saÄŸlanmaktadır.
c- Baca Gazlarının Temizlenmesi
Petrol ve kömür kullanan tesislerin bacalarından çıkan CO2 ve diÄŸer kirletici gazlar zeolitlerin adsorblayıcı özelliÄŸi ile ayrılabilmektedir. Mordenit ve klinoptilolitin bu alanda çok iyi sonuçlar verdiÄŸi yapılan çalışmalarla ortaya konmuÅŸtur.
d- Petrol Sızıntılarının Temizlenmesi
Kirlilik kontrolü uygulamalarında yeni geliÅŸen bu alanda aktifleÅŸtirilmiÅŸ zeolit, genleÅŸtirilmiÅŸ perlit, sodyum karbonat, tartarik asit ve % 20 metilsiloksan içeren bir baÄŸlayıcıyla peletlenmiÅŸ halde kullanmaktadır. Özgül ağırlığı 0.5 gr/cm3 ve yaÄŸ adsorblama kapasitesi 0.97 gr olan bu malzeme, 200 saat suda yüzebilmekte ve yüzeydeki petrolü adsorblamaktadır
e- Oksijen Üretimi
YaÅŸam için gerekli olan oksijenin azalmasına yüzyılımızın sorunlarından olan su ve hava kirliliÄŸi neden olmaktadır. Akarsu ve göllerdeki oksijen eksikliÄŸi, bu ortamlarda yaÅŸayan balık ve bitkilerin yok olmasına neden olurken kapalı bir mekandaki oksijen azlığı insan saÄŸlığını tehdit etmektedir. Bu durumlarda zeolitlerin azotu seçimli adsorblama özelliklerinden yararlanarak bu ortalamalara oksijence zenginleÅŸtirilmiÅŸ hava saÄŸlanabilmektedir. Oksijen üretiminde, daha çok sentetik zeolitlerden yararlanılmakla birlikte, doÄŸal zeolitlerden özellikle mordenit ve bazı klinoptilolitlerle ÅŸabazit de kullanılanıbilir görülmektedir.
2.Enerji:Dünyanın gittikçe büyüyen enerji ihtiyacı; kömür ve petrol yanında nükleer ve güneÅŸ enerjisi gibi kullanılan ve aynı zamanda da geliÅŸtirilmekte olan deÄŸiÅŸik kaynaklardan karşılanmaya çalışılmaktadır. Bu kaynakların enerjiye dönüÅŸtürülmesi esnasında sentetik ve doÄŸal zeolitlerden faydalanmaktadır.
a- Kömür ihtiyacının gün geçtikçe artması kaliteli ve kolay iÅŸletilebilir rezervlerin azalması, çok derinde bulunan veya kükürtçe zengin kömür yataklarının iÅŸletilmesini zorunlu kılmaktadır. Bu tür yataklarda, kömür yer altında yakılarak gazlaÅŸtırılır ve elektrik enerjisine çevrilir. Bu alanda zeolitler kömürün yer altında yakılabilmesi için gerekli oksijenin üretilmesinde ve yanma sırasında oluÅŸan SO2′nin yanında patlayıcı özellikteki azotoksit ve hidrokarbonların temizlenmesinde kullanılabilmektedir. Ancak yaygın deÄŸildir.
b- DoÄŸal Gazların SaflaÅŸtırılması Zeolitler, 1969 yılından beri kirli veya saf olmayan doÄŸal gazlarından CO2′in uzaklaÅŸtırılmasında kullanılır.
c- GüneÅŸ Enerjisinden Faydalanma Zeolitlerin sıcaklığa baÄŸlı olarak su verip alma özelliklerinden yararlanarak, klinoptilolit ve ÅŸabazit üzerinde yapılan uygulamalarda, küçük yapıların ısıtılması ve klimatize edilmesi, diÄŸer bir deyiÅŸle, zeolitlerin güneÅŸ enerjisinin transferinde ısı deÄŸiÅŸtirici olarak kullanılması mümkün görülmektedir.
d- Petrol Ürünleri Üretimi Burada genellikle, adsorbsiyon kapasiteleri ve etkin gözenek çapları doÄŸal zeolitlere göre daha yüksek olan sentetik zeolitler kullanılmakla birlikte petrol ve gaz içeren alanların aranması ve paleoortam koÅŸullarının belirlenmesinde önemli bilgiler veren doÄŸal zeolitler, petrol ve gaz üretimi ile bunların rafinasyonunda bazı özel uygulamalarda kullanılabilmektedir. Tabii gazlardan su ve CO2 mordenit, ÅŸabazit ve klinoptilolit kullanılarak ayrılmaktadır. Ayrıca doÄŸal zeolitlerden petrol rafinasyonunda yararlanılabilecek nitelikte katalizörler üretilmiÅŸtir.
3.Tarım ve Hayvancılık:Zeolitli tüfler, gübrelerin kötü kokusunu gidermek içeriÄŸine kontrol etmek ve asit volkanik toprakların pH’nın yükseltilmesi amacıyla uzun yıllardan beri kullanılmaktadır.
a- Gübreleme ve Toprak Hazırlanması DoÄŸal zeolitler, yüksek iyon deÄŸiÅŸtirme ve su tutma özellikleri nedeniyle toprağın tarım için hazırlanmasında, çoÄŸunlukla kil bakımından fakir topraklarda yaygın biçimde kullanılmaktadır. Ayrıca yüksek amonyum seçiciliÄŸi nedeniyle gübre hazırlanmasında taşıyıcı olarak klinoptilolit kullanılmasıyla amonyumun bitkiler tarafından daha etkin biçimde kullanılması ve gübre tasarrufu saÄŸlanmaktadır. Klinoptilolit nem fazlasını adsorpladığı için gübrelerde depolama sırasında oluÅŸan piÅŸme ve sertleÅŸmeyi de önlenmektedir.
b- Tarımsal Mücadele DoÄŸal zeolitlerden iyon deÄŸiÅŸtirme ve absorplama kapasitelerinin yüksekliÄŸinden dolayı tarımsal mücadele ilaç taşıyıcı olarak yararlanılmaktadır.
c- Toprak KirliliÄŸinin Kontrolü DoÄŸal zeolitlerin katyon seçme ve deÄŸiÅŸtirme özelliklerinden sadece besleyici iyonların bitkiye aktarılmasında faydanılmayıp aynı zamanda beslenme zincirlerinde Pb-Cd-Zn-Cu gibi istenmeyen bazı ağır metal katyonlarının tutulmasında da yararlanılabilir. Bu alanda kullanılan klinoptilolitin radyoaktif kirlenmenin söz konusu olduÄŸu topraklara ilave edilmesi ile bitki tarafından alınan S90 miktarının büyük ölçüde azaltıldığı da saptanmıştır.
d- Besicilik Yemlerine zeolit ilave edilen tavuk, domuz ve geviş getiren hayvanların normal yemlerle beslenenlere oranla sağlıkları bozulmaksızın ağırlıklarının artığı belirlenmiştir. Bu alanda kullanılan zeolitlerin başlıcaları klnoptilolit ve modernittir.
e- Organik Atıkların Muamelesi Bu alanda kullanılan doÄŸal zeolitler dışkıların kötü kokusunun giderilmesini, nem içeriklerinin kontrolünü ve dışkılarının oksijensiz ortamda çürümesiyle oluÅŸan metan gazının diÄŸer gazlardan ayrılmasını saÄŸlamaktadır. Koku giderimi ve nem içeriÄŸinin kontrolü ile hayvan barınaklarında daha saÄŸlıklı koÅŸul yaratılmaktadır.
f- Su Kültürü Göl ve göletlerde biyolojik artıkların neden olduÄŸu kirliliÄŸin temizlenmesinde doÄŸal zeolitler özellikle klinoptilolit etkin olarak kullanılmaktadır. Ayrıca doÄŸal zeolitlerden, canlı balık taşımacılığı ve su kültür ortamlarında ihtiyaç duyulan oksijence zengin hava akımının temininde de yararlanılmaktadır.
4.Madencilik ve Metalurji :
a- Maden Yataklarının Aranması Volkanik malzemenin hidrolizi sonucu oluÅŸan zeolitler cevher yataklarının oluÅŸumlarının açıklanması yanında, aramalarında da kullanılabilir. Japonya’da tüflü kumtaÅŸlarındaki uranyum cevherleÅŸmesinin klinoptilolit-hölanditli seviyelere bağımlı olduÄŸu belirlenmiÅŸtir. Ülkemizde ise zeolitli tüflerin borat oluÅŸumları ile iliÅŸkileri dikkat çekmektedir.
b- Metalurji Çevre saÄŸlığı açısından tehlike oluÅŸturan bazı ağır metal katyonları içeren madencilik ve metalurjik faaliyetlerinden ortaya çıkan atıksular, doÄŸal zeolitlerin katyon deÄŸiÅŸtirme özelliklerinden faydalanılarak arıtılabilmektedir. Ayrıca pirometalurji sanayinde CaCO3 ve doÄŸal zeolit karışımı Cu-Pb alaşımlarının eritilmesinde ortaya çıkan zararlı dumanları % 90 oranında yok edebilmektedir.
5.Diğer Kullanım Alanları
a- Kağıt Endüstrisi Yüksek parlaklığı olan zeolit cevherleri, kağıt endüstrisinde dolgu maddesi olarak gittikçe daha fazla kullanılmaktadır. Klinoptilolit katkılı kağıt, normal kil katkılı kağıtlara göre daha tok olup, kolay kesilebilmekte ve mürekkebi daha az dağıtmaktadır. Klinoptilolit -10 mikrona kadar öÄŸütüldüÄŸünde aşındırma endeksi % 3′den az, parlaklığı 80 civarında bir malzeme özelliÄŸi kazanır. % 28 zeolit tozu katılmış bir karışımdan klasik kağıda göre çok daha hafif kağıt üretimi mümkündür.
b- InÅŸaat Sektörü Puzzolan çimento ve beton: Zeolitik tüf yatakları, birçok ülkede puzzolanik hammadde olarak kullanılmaktadır. Zeolit puzzolanlar, son beton ürününün daima yer altı su korozyonuna maruz kalacağı hidrolik çimentolarda önemli uygulamalar bulmaktadır. Zeolitlerin sulu altyapılarda kullanılacak puzzolan çimento üretiminde kullanılması, yüksek silis içermeleri nedeniyle betonun katılaÅŸma sürecinde açığa çıkan kirecin nötrleÅŸmesini saÄŸlayabilmektedir.
Hafif Agregat: Perlit ve diÄŸer volkanik camlar gibi doÄŸal zeolitler de genleÅŸmeye uygundur. GenleÅŸtirilmiÅŸ zeolitlerin sıkışma ve aşınmaya karşı dayanımı daha yüksek olup, genleÅŸtirilmiÅŸ hafif agregat üretilmektedir. Boyutlandırılmış TaÅŸ: Zeolitik tüfler, düÅŸük ağırlıklı, yüksek gözenekli, homojen, sıkı -saÄŸlam yapılıdırlar. Kolayca kesilip iÅŸlenebilmeleri ve hafiflikleri ile yapı taşı olarak kullanılırlar. Birçok ülkede uzun yıllar bu amaçla kullanılan devitrifiye volkanik küller ve deÄŸiÅŸime uÄŸramış tüflerin zeolit içerikli olduÄŸu son yıllarda anlaşılmıştır.
c- SaÄŸlık Sektörü DoÄŸal zeolitler bu alanda çeÅŸitli ÅŸekillerde kullanılmakla birlikte, bunlar arasında en önemlisi klinoptilolitin flörürlü diÅŸ macunlarında parlatıcı katkı maddesi olarak kullanılmasıdır.
d- Deterjan Sektörü Çevre kirlenmesi nedeniyle deterjanlarda fosfat kullanımı bazı ülkelerde kısıtlanmaktadır. Bu yüzden deterjan katkı maddesi olarak zeolitler fosfatlarının yerine kullanılmaktadır.
Kaynak : MTA,Yeniasır internet sitelerinden ulaşılan haberlerle derlenmiştir.
Tags: Atık Suların Temizlenmesi, Baca Gazlarının Temizlenmesi, bor madeni, Çevreci örgüt Greenpeace, Doğal Gazların Saflaştırılması, Enerji, Enerji Bakanı, Gübreleme ve Toprak Hazırlanması, Güneş Enerjisinden Faydalanma, ilk işletme tesisi, Inşaat Sektörü, Kağıt Endüstrisi, kaynayan taş, Kirlilik Kontrolü, Maden Yataklarının Aranması, Madencilik ve Metalurji, Manisa-Gördes ocakları, nükleer ve güneş enerjisi, Oksijen Üretimi, Petrol Sızıntılarının Temizlenmesi, Petrol Ürünleri Üretimi, Radyoaktif Atıkların Temizlenmesi, Toprak Kirliliğinin Kontrolü, tuz gölleri, zeolit, zeolit cevheri, ZEOLİT Nedir, ZEOLİT Nerelerde Faydalanabilinir, zeolit yatakları