Feldispatlar, izomorf karışımları ve oluşum özellikleri bakımından iki gruba ayrılırlar.
1- Alkali Feldispatlar
2- Plajioklaslar
-
Alkali Feldispatlar
Bu mineraller arasında kristolografik yapı değişiklikleri vardır. Büyük çaplı bir katyon olan potasyumun bulunduğu veya çok bulunduğu yapılar monoklinik, sodyum bakımından zengin olanlar trikliniktir.
Alkali feldispatlarda potasyum ile sodyum feldispatlar arasında katı çözelti oluşum alanları çok dar olup, potasyum yerini belirli ölçülerde ve bazı fiziki şartlarda sodyum alabilir. Tabiatta potasyum feldispatlar çoğunlukla sodyum feldispatlarla birlikte ve daha tali olarak da kalsiyum feldispatlarla birlikte bulunur. Bu grup içerisinde gerek oluşum gerekse seramik sektörü için en önemli olan ortoklastır. Bu grubun sinterleme aralığı, sodyum feldispatınkinden daha geniştir. Bu da sinterleşen
ürünün mukavemetinin fazla olmasını sağlar.
-
Plajioklaslar
Sodyumlu feldispatlardan, plajioklas grubunun kalsiyum içermeyen üyesi albit olup, formülü NaAlSi3O8’dir. Doğada albit, potasyum feldispat ile katı çözelti oluşturmayıp, ancak bir miktar potasyum feldispat ile birlikte bulunur. Albitlerin seramik ve cam hammaddesi yönünden önemi çok fazladır. Feldispatlar doğada çok yaygın bulunmasına rağmen az sayıda oluşum cam ve seramik sanayiine uygun özellikte hammadde içermektedir. Bunun nedeni, feldispat, özellikle potasyum feldispat oluşumlarının büyük çoğunluğunun ince taneli kayaçların bileşeni olarak bulunması, demir içeren mineraller tarafından kirletilmiş olmasıdır.
Seramik ve cam sektörü için feldispatların erime derecelerinin büyük önemi olup, büyüklükleri ve erime dereceleri büyük rol oynamaktadır. Literatürde kesin rakamlar bulunmakla birlikte çok az miktarlarda da olsa içlerinde diğer feldispat kristallerinin izomorf halde bulunmaları erime derecelerini değiştirmektedir. Örneğin;
1- Potasyum Feldispat : 1170°C
2- Sodyum Feldispat : 1122°C
3- Kalsiyum Feldispat : 1500-1550°C’lerde erimektedir.
Ticari feldispatlar; potasyum feldispat ve albit, birkaç cins feldispat mineralini içinde bulundurur. Bu nedenlerle teorik formüllere ulaşmak mümkün değildir. Ayrıca bu sektörde hiç istenmeyen mika (muskovit ve biyolit), turmalin, granat vb. Mineraller kaliteyi etkileyen en önemli unsurlar olup, ekonomik bir şekilde manyetik ayırma ve flotasyon suretiyle bunları azaltmak mümkündür.
Feldispat, yerkabuğundaki birçok magmatik, metamorfik ve sedimenter kayacın bileşiminde büyük ölçüde bulunması dolayısıyla ticari olarak çeşitli kaynaklardan üretimi veya feldispat oranı yeterli olduğu takdirde bu kayaçların direkt olarak sanayide kullanımı mümkün olmaktadır. Ticari feldispat kaynağı olarak halen kullanılan kayaç türleri şunlardır.
Pegmatitler : Potasyum feldispat ve kuvarsın hakim olarak bulunduğu ayrıca başka ekonomik mineraller de içerebilen, kaba taneli magmatik bir kayaçtır. Genellikle granit-granodiyorit bileşimli kayaçlarla ilişkili olarak bulunur. Ayrıca metamorfik provenslerde de bulunmaktadır. Sanayide direkt olarak veya zenginleştirmeyi müteakip kullanılmaktadır.
Aplitler : Mineralojik olarak, damar kayacı şeklinde ve granit bileşiminde bir kayaç dokusunu; ticari olarak ise, büyük ölçüde albitten oluşan feldispatik bir damar veya dayk kayacını ifade eder. Kaolinleşmiş türleri de sanayide kullanılmaktadır. Bunlar da granitik kayaçlarla ilişkili olarak oluşmuşlardır.
Feldispat Filonları : Granitik kayaçların kendi bünyeleri içinde veya kontakt halindeki yan kayaçlarda enjeksiyon damarları halinde oluşmuş feldispatça zengin sokulumlardır. Çok zengin tenörlü sodyum veya potasyum feldispat içerirler, impürite oranları daha düşüktür.
Nefelin Siyenit : Silisce fakir kristalin bir kayaç olup albit ve mikroklin türü feldispat ile nefelinden oluşur. Az miktarda mafik silikatlar ve diğer aksesuar mineralleri içerir. Dünyada geniş yayılımlıdır. Serbest silis içermemesi, yüksek alkali ve alümine içerdiği, yüksek ergitme gücü ve dar erime aralığı, cam endüstrisine ideal uyum gösteren karakteristiklerdir. Bu mineralin feldispata kıyasla daha yüksek alümina ve alkali katılımı anlamına gelmektedir. Kayacın endüstriyel özelliklerini temin eden nefelin minerali Na3KAl4Si4O16 kimyasal bileşimine sahip, Na/K=3/1 olan, hegzagonal sistemde kristallenen, Mohs sertliği 5-6 ve özgül ağırlığı 2,5-2,7 gr/cm³ olan bir
mineraldir. Alterasyon sonucunda sodalit, kankrinit, zeolit türleri ve özellikle de analsime dönüşür. Nefelinli siyenitin bazı türleri: kongressit, kregmantit, ditroit, fenit, foyait, iyolit, laurdalit, litfieldit, melteigit, miyaskit, monmoutit, raglanit, rouillit ve urtit’tir. Nefelinli siyenit, Türkiye açısından da potansiyel feldispat kaynağı olarak gelecek vaat etmekte olup, KırÅŸehir masifindeki sodalitli siyenit ve miyaskit türü kayaçlar, zenginleÅŸtirme çalışmaları sonucunda Norveç nefelinli siyenitine eÅŸdeÄŸer
alkali zenginleşmesi ve demir oksit/karbonat impüriteleri alt limit değerlerinde oldukça iyi verimle kazanılmış bulunmaktadır. Nefelinli siyenit, önemli bir silika (%59-60SiO2), alümina (%23-24 Al2O3) ve alkali (%9,8-10,2 K2O) kaynağıdır.
Alaskit : ABD’de Kuzey Carolina’da Spruce Pine’de en yaygın olarak gözlenen belirli bir kayaç türünü ifade eder. Ancak ticari olarak farklı bileÅŸimdeki granitik kayaçlara uygulanır. Granit-pegmatit arası bir kimyasal bileÅŸime sahip olduÄŸu söylenebilir. Ortalama mineralojik bileÅŸimi: %45 plajiyoklaz, %25 kuvars, %20 mikrolin, %10 muskovit ÅŸeklindedir.
Grafik Granit (Yazı Graniti) : Potasyum-Feldispatın hakim olduğu, sekonder mineral olarak kuvars içeren ve yüksek K2O oranı istendiğinde kullanılan bir pegmatitik kayaç cinsidir. Ticari değeri üstte belirtilenler kadar fazla değildir.
Perlit : Potasyum-Feldispat içinde mikroskobik plajiyoklaz büyümelerinden teşekkül eder. Grafik granit ve pegmatitlerde perlit oluşumu yaygındır ve kayaca belirgin bir dokusal özellik kazandırır.
Feldispatik Kumlar : Doğal veya işlenmiş halde feldispat ve kuvars karışımından oluşmuş kumlardır. Feldispatça zengin kayaçların erozyonu ve taşınıp depolanması sonucu oldukça zengin plaser yataklar oluşabilir ve büyük rezerv arz edebilir. Bazı pegmatitik metalik maden işletmelerinde zenginleştirme sırasında yan ürün olarak da elde edilmektedir. Bu tür feldispat kumları kaolinlerin yıkanması sırasında da açığa çıkmaktadır.
Altere Granitler : Granitik kayaçların atmosferik şartlar altında veya hidrotermal etkilerle belirli ölçüde alterasyonu sonucu, içerdiği feldispatlarda kaolinleşme gelişir ve kayaç bünyesindeki mafik mineraller belirli ölçüde uzaklaştırılarak demir oksit impüritesi azalır. Saf feldispat kaynaklarının son yıllarda rezerv yönünden darboğaza girme eğilimi göstermesi neticesinde söz konusu granitlerin seramik sanayiinde değerlendirilmesi yönünde çalışmalar yapılmaktadır.
Kuvars
Kimyasal formülü SiO2 olup özgül ağırlığı 2,6, sertliği 7’dir. Granitlerin, liparitlerin, tonalitlerin ve kuvarslı porfirlerin bileşiminde bulunur. Tortul kütlelerden kuvarsitleri ve greleri meydana getirir.
Saf kuvars daima renksiz ve saydamdır. Volkanik kayaçların bileşiminde %12 oranında bulunur. Ufalanıp dağılması ile çeşitli iriliklerde çakıl ve kumlar oluşur. Toprakların bileşiminde önemli oranlarda bulunur.
Kuvars seramik çamur ve sırlarında önemli görevler yüklenerek geniş kullanma alanı bulur. Seramik endüstrisinde en çok kuvars kumu ve kaya kuvarsı şeklinde kullanılır. Doğada bol ve yaygın olarak bulunan ince taneli kumlar, demir ve diğer zararlı katkıları içermiyorlarsa, büyük kırma ve öğütme masraflarına gerek olmaksızın seramik endüstrisinde öncelikle kullanılırlar.
Kuvarsın birçok modifikasyonları vardır. Bunlar ısıtma ve pişirme esnasında birbirine dönüşür. Bu dönüşümler esnasında %2,7-7,0 arasında hacim değişmesi olduğundan bu kritik dönüşüm noktalarında kolaylıkla çatlamalar olur. Çekme ve kırılma mukavemetini azaltır. Çok kuvars ihtiva eden bisküvide soğuma esnasında çekme, glazürlemede fazla olacağından böyle karolar bombeli olarak çıkar.
GÖKHAN SAYARER
YÜKSEK LİSANS TEZİ
Maden Mühendisliği Anabilim Dalı
Åžubat 2006
Son Yorumlar