Metalik Madenler

MİKA

Endüstriyel hammaddeler dünyasında mika minerallerinin önemi giderek artmıştır. Endüstriyel alanda kullanılan mika mineraller muskovit ve flogopitdir. Ülkemizde geniş bir rezerv sunan mika yataklarının mevcut olmasına rağmen, mikanın endüstriyel hammadde olarak değerlendirilmesi yönünde çalışmalar oldukça yetersiz kalmıştır Ülkemizde, özellikle pegmatitik oluşumlara bağlı mika oluşumlarının yanı sıra, mikaşist gibi metamorfik kökenli kayaçların da endüstriyel hammadde olarak kullanılabileceği dikkate alınmamaktadır. Dolayısıyla daha çok feldispat madenciliğinde önem taşıyan pegmatitik yataklardan ikincil ürün olarak levha muskovit üretimi yapılmaktadır. Bu amaçla elde edilen levha muskovitin kullanımı, özellikle elektrik - elektronik sanayisinde gelişmelere bağlı olarak giderek azalma göstermiştir. Ayrıca işletme güçlükleri, mikanın öğütülebilirliğindeki güçlükleri ve rezerv durumu, levha muskovit üretimine belli bir kısıtlama getirmiş, plastik, cam elyafı vb. gibi maddeler, levha muskovit yerine elektrik - elektronik sanayinde kullanılmaya başlanmıştır.

Levha muskovite olan endüstriyel ilginin azalmasına rağmen, daha ince tane boyut aralığındaki toz muskovitin endüstriyel anlamda kullanımı ise giderek artış göstermiştir. Pegmatitik oluşumların yanı sıra muskovit şist yatakları da toz muskovitin ana kaynağını oluşturmaktadır. Mika başlıca granit bileşimli magmatik kayaçlarda, şist ve gnays gibi metamorfik kayaçlarda bol olarak bulunan bir mineraldir. Metamorfik ve magmatik kayaçlarda bulunan muskovit, kimyasal bozunmadan etkilenmemekte ve bazı sedimanter kayaçlarda ince taneli detritik mineral olarak bulunmaktadır .

İri kristalli muskovit ve flogopit levhaları genellikle bölgesel metamorfizmaya uğramış kayaçlarda bulunur. Granit bileşimli pegmatitik kayaçlar, levha muskovitin ana kaynağını oluştururlar. Flogopit levhalarına ise granitik kayaçların çevresinde mevcut ve kontakt metamorfizmadan etkilenmiş sedimanter kayaçlarda rastlanılmaktadır. Pegmatitler genellikle ticari olarak kullanıma uygun levha mikaların ana kaynağını oluştururlar. Yerkabuğunda muskovit içeren kayaçların yoğun olarak bulunmasına rağmen, bu oluşumların çok azı ticari öneme arz eder. Bu tip pegmatitler açık renkli ve iri kristalli magmatik kayaçlardır. Mafik kayaç kütleleri ve büyük granit intrüzyonlarında genellikle dayk şeklinde bulunurlar. Doğada 0.246 metre kalınlığında, 300 metre uzunluğunda, 0.246 ila 0.104 metre arasında değişen derinliklerde muskovit içeren pegmatitlerin işletildiği bilinmektedir. Bunun dışında daha sığ yataklardan da muskovit üretimi yapılmaktadır.  Pegmatitik oluşumlarda mineral dağılımları zonlanma veya tabakalanma gösterebilirler. Küçük kristalli muskovit mineralinin muhtelif kayaç türlerinde bulunmasına karşı, büyük levha muskovite doğada daha ender rastlanılır.

Muskovit içeren pegmatitlerin oluşumu çok ender olarak geniş hacimli olabilmektedir. Ticari açıdan başlıca iki mika minerali, muskovit ve flogopit önem kazanmıştır . Muskovit mika gurubu mineralleri arasında endüstriyel öneme sahip ana mineraldir. Bu çalışma kapsamı içerisinde mika terimi muskoviti karakterize etmek amacı ile kullanılmıştır. Ticari açıdan mika, "işlenmiş" ve "işlenmemiş" olmak üzere iki kısma ayrılmaktadır. Genelde "işlenmiş mika" terimi ince ve küçük mika pullarının yapay olarak birbirleri üzerine yapıştırılması ile oluşturulmuş mikalar için kullanılmakta ve aşağıda belirtilen gruplara ayrılmaktadır .

Mikanit : Genelde organik bir yapıştırıcı ile bağlanmış, ince levhaların bir tabaka boyunca üst üste dizilmesi sonucu oluşmuş, yüksek sıcaklıklarda sıkıştırılmış ürünlerdir.

Mika Kağıdı : Parça mikanın basınçla levha haline preslenmesi işlemi olup, ayrıca bir yapıştırıcı da kullanılmaktadır.

Mikalı Cam : İnce tanelerin, düşük erime noktasına sahip bor veya boron silikat camı ile bağlanması işlemidir . "İşlenmemiş mika" basit sallama ve ayırma işlemleri haricinde başka bir işleme tutulmamış malzemeyi karakterize etmektedir .  "İşlenmemiş mika" minerali başlıca levha mika, hurda ve pul mika ve toz mika olmak üzere üç ayrı grupta  değerlendirilmektedir.

Levha Mika

Doğal olarak bulunan, oldukça düzgün, kalın ve geniş alanlı parçalara verilen isimdir. Levha mika doğal olarak oluşan mika bloklarından üretilmektedir . Levha mikanın en büyük kullanım alanını elektrik ve elektronik endüstrisi oluşturmaktadır . Ayrıca levha mika, kalınlığa bağlı olarak blok, filim (zar) ve yaprak olmak üzere üç kısma ayrılır. Tane boyuna bağlı olarak yapılan sınıflandırmanın yanı sıra renk, görsel kalite ve son kullanımına bağlı olarak da ayırım yapılmaktadır. Levha mikanın kullanılan en tipik boyutu 154.8 cm² (1.24 inch²) derecesidir (4). Amerika Standart Enstitüsü (A.S.T.M.) levha mikayı on iki ayrı kaliteye ayırmıştır. Bu sınıflandırmalar mevcut kapanım ve yapısal etkileşimlere bağlı olarak saptanmıştır. A.S.T.M. ayrıca üretim esnasında her levha mikadan elde edilen kullanıma uygun dörtgenlerin hacmine bağlı olarak da bir sınıflandırma geliştirmiştir . Levha mika kalınlığa bağlı olarak BS 3564 - 1962'ye bağlı olarak blok,filim (zar) ve yaprak olarak üç kısma ayrılmıştır. Bu tanımlama Hindistan Standart Enstitüsü ve A.S.T.M. sınıflandırmaları ile paraleldir .   Ayrıca  bu  sınıflandırma T.S.E  570'e uygundur. Bu tanımlamaya göre;

Blok Mika :  Ağırlıkca en az % 95'i 0.20 mm (0.008 inch) üzerinde, geri kalanı ise 0.18 mm (0.07 inch) kalınlıkta olan mika,

Filim (Zar) Mika : Herhangi bir kalınlıkta olan, levhalara ayrılmış bıçakla düzeltilmiş mika,

Yaprak Mika : Kalınlığı 0.05 mm (0.002 inch) ve 0.18 mm (0.007 inch) arasında değişen bıçakla düzeltilmiş mika,

Bölünmüş Mika :  Bu tanımlama 0.025 mm (0.001 inch) altında ve 0.3 mm (0.012 inch) üstünde olmayan  mika'yı   karekterize   etmektedir  .

Levha mika şartnameleri; yapısal bozukluklara, tabakalar arasında bulunan yabancı maddelere (lekelere), kaliteye ve doğada elde edilen mika levhalarının düzensiz biçiminden üretilebilecek en büyük dikdörtgenin alanına dayandırılarak hazırlanmışlardır.

Hurda ve pul mika terimi genellikle levha mika olarak kullanılmaya uygun olmayan boyut ve kalitedeki mika'yı kapsamaktadır . Geçmişte pul ve hurda mika terimleri eş anlamlı olarak kullanılmaktaydı. Fakat günümüzde yanlış yorumlamalardan kaçınmak için bu iki terim arasında bir ayırım yapılmıştır . Hurda mika terimi, pegmatit madenciliği sonunda elde edilen ürünü içermektedir. Ayrıca levha mika madenciliği sonucu ortaya çıkan atık malzemeyi de kapsamaktadır . Pul mika terimi ise, levha mika haricinde diğer alanlarda kullanıma yönelik olan ve ince taneli çeşitli kayaçlardan zenginleştirme sonucu elde edilen mika'yı karakterize etmektedir. Pul mika, bazen hurda mika olarak da değerlendirilmesine rağmen, şist, pegmatitlerden ve kaolin zenginleştirilmesi ile elde edilen ürünü de karakterize etmektedir. Geçmişte aynı anlamda kullanılan hurda ve pul mika terimleri arasındaki farklılığın, U.S.B.M. (1990)'nın terminolojisi ile belirlenmesi gerekmektedir. Hurda ve pul mika tanımlamaları genellikle farklı alanlarda ve kullanıma bağlı olarak toz mika anlamında da kullanılmaktadır .

Toz Mika'nın ticari öneme sahip diğer bir grubunu toz mika oluşturmakta, pul veya  hurda mikanın toz  haline  getirilmesi  ile  üretilmektedir. Ticari sınıflandırmalarda çoğunlukla hurda mika'yı da kapsamaktadır . Toz mika, levha mikanın kullanımı ile ilgili olmayan, farklı endüstri kollarında yoğunlukla kullanılmaktadır. Doğada çok az mineralin bu şekilde birbirinden çok farklı endüstri kollarında geniş kullanım imkanları bulunmaktadır. Toz Mika'yı endüstri alanında bu kadar önemli kılan özelliklerin neler olduğunun iyi incelenmesi gerekmektedir. Muskovit diğer endüstriyel hammaddelerde mevcut olmayan, aşağıda belirtilen fiziksel, kimyasal ve mekanik özelliklere sahiptir;

Üstün mekanik, ısı ve elektriksel özelliklere sahip, yüksek gerilme ve bükülme dayanımı gösteren, şeffaf, elastik, esnek, sert ve nispeten ucuz doğal bir mineral olması,

Kimyasal olarak kararlı olup, ışık, elektrik, su, yağ, çözücüler, asitler (hidroflorik ve konsantre sülfürük asit haricinde), alkaliler ve kimyasal maddelere karşı dayanıklı olması,

Mükemmel derecede dielektrik dayanımı ve ısı kararlılığına sahip oluşu,

Nem'e, yanmaya, erimeye karşı dayanıklı olması, sıcaklık artışı ve azalmasına bağlı olarak ortaya çıkan değişiklikleri  göstermemesi,

Işığı yansıtan ve geçiren muskovit tanelerinin dekoratif ve süsleyici bir özellik vermesi,

Yapışma ve sürtünmeye karşı önemli özelliklere sahip olan muskovit tanelerinin yüzeylerin korunmasına yardımcı olması,

Boyalarda katkı maddesi olarak kullanıldığında düşük özgül ağırlığı ve yapraksı yapısı nedeni ile çökelmemesi, ve boyada homojen bir dağılım göstermesi, ayrıca sudan etkilenmemesi, yapıştırıcı ve boyalar ile kolay karışması,

Son ürünün sertleşmesine, pekişmesine ve kuvvetlenmesine yardımcı olması, mikro ölçekte kırılmayı ve bozunmayı önlemesi, iletkenliği azaltması ve ısı yalıtımını geliştirmesi.

Ultraviyole ışığı geçirme özelliğine sahip olması, güneş ışığının nemin, ısı ve atmosferik gazların zararlı etkilerini azaltması, yaşam kalitesini ve yapıların dekoratif özelliklerini geliştirmesi, gibi özellikler belirtilebilir . Hurda ve atık mika gerek ham cevherin çıkarımı esnasında gerekse levha mikanın üretimi sırasında veya zenginleştirme sonucu yan ürün olarak da elde edilmektedir. Bu gruptaki mika bazı durumlarda bir ocağın toplam üretiminin % 90'nını oluşturabilmektedir. Bu yan ürünlerin ticari olarak değerlendirilmesi amacı ile endüstriyel çapta atık ve hurda mika olarak değerlendirilen ürünlerin kazanılması için çeşitli çalışmalar yapılmış, sonuç olarak bu grup, toz mika pazarının   gelişmesi ile  değerlendirilmiştir.

Toz mika üç ayrı metot ile üretilmektedir. Bu işlemler kullanım alanına bağlı olarak başlıca kuru, mikronize ve yaş öğütmeyi kapsamaktadır. Bu üç ayrı işlem sonucu elde edilen ürünler, fiziksel özellikleri ile özellikle görünüm açısından da birbirlerinden büyük farklılıklar göstermektedir. Mikanın toz haline getirilmesi işlemini takiben elde edilen ürün tane boyuna bağlı olarak da çeşitli gruplara ayrılmaktadır. Yukarıda belirtildiği gibi, pul ve levha mikanın işlenmesi ve zenginleştirilmesi esnasında ortaya çıkan hurda ve atık mikanın değerlendirilmesi için ayrıca bir işlemden geçirilmesi gerekmektedir. Bu işlem cevher hazırlama tekniği bakımından mikanın öğütülerek, dilinim yüzeyleri boyunca daha ince levhalara ayrılmasını kapsamaktadır. Mikanın en ince pullarının bile sağlam ve elastik olması ve kırma işlemi esnasında bu özelliklerin etkin olması nedeni ile tane boyunda önemli bir değişikliğin elde edilmesinde bazı sorunlar mevcuttur  ve dolayısıyla mikanın işlenmesi esnasında, ayrıca endüstriyel açıdan da kullanım alanına bağlı olarak farklı öğütme yöntemlerinin uygulanması  gerekmektedir.

Toz mika üç ayrı metot ile üretilmektedir . Bu işlemler kullanım alanına bağlı olarak başlıca kuru, mikronize ve yaş öğütmeyi kapsamaktadır. Bu üç ayrı işlem sonucu elde edilen ürünler, fiziksel özellikleri ile özellikle görünüm açısından da birbirlerinden büyük farklılıklar göstermektedir. Mikanın toz haline getirilmesi işlemini takiben elde edilen ürün tane boyuna bağlı olarak da çeşitli gruplara ayrılmaktadır . Pul ve levha mikanın işlenmesi ve zenginleştirilmesi esnasında ortaya çıkan hurda ve atık mikanın değerlendirilmesi için ayrıca bir işlemden geçirilmesi gerekmektedir. Bu işlem cevher hazırlama tekniği bakımından mikanın öğütülerek, dilinim yüzeyleri boyunca daha ince levhalara ayrılmasını kapsamaktadır. Mikanın en ince pullarının sağlam ve elastik olması ve kırma işlemi esnasında bu özelliklerinin etkin olması nedeni ile tane boyunda önemli bir değişikliğin elde edilmesinde bazı sorunlar mevcuttur. Dolayısıyla mikanın işlenmesi esnasında, ayrıca endüstriyel açıdan da kullanım alanına bağlı olarak farklı öğütme yöntemlerinin uygulanması gerekmektedir.

Kuru Öğütme: Kuru öğütme, yüksek hızlı çekiçli değirmenlerle yapılmaktadır. Elde edilen ürün, titreşimli elekler ile guruplandırılarak zenginleştirilmektedir. Ürünler genellikle yüksek oranda serbestleşmişlerdir. Bu işlem son derece kullanışlı, basit ve ekonomik bir işlemdir. Kuru öğütmede kullanılan diğer bir alet ise Majak değirmenleridir. Majak değirmenlerde akışkan enerjisinden yararlanılmakta, öğütme işlemi birbirine dik iki yatay jetin çarpışması ile sağlanmaktadır . Bu işlem çoğunlukla 16 ila 100 mesh tane boyutuna sahip malzeme elde etmek amacı ile kullanılır. Kuru öğütülmüş mika, tane kenarlarının pürtüklü ve yırtılmış olması, yüzeyinde büyük ölçüde aşınma meydana gelmesi nedeni ile un gibi bir görünüme sahiptir. Dekoratif kullanım için yeterli parlaklıkta değildir ve kayganlığı azdır. Ayrıca sıvılarla iyi karışmamaktadır . Kuru öğütme işlemi sırasında, mikanın tabakalı yapısının bozulmaya eğilimli olması nedeniyle çok ince taneli mika üretiminde bu işlem faydalı olmamaktadır. Bu durumlarda yaş öğütme teknikleri tercih edilmelidir.

Yaş Öğütme: Yaş öğütmede ezici veya çubuklu değirmenler kullanılır. Mikanın parlaklığının korunması istenildiği durumlarda yoğun olarak kullanılmaktadır. Bu tip değirmenlerde öğütücü ortam, cevherden ayrı olarak değirmen içine konmuştur. Çubuklu değirmenlerde çubuklar genellikle yüksek kaliteli karbonlu çeliklerden yapılmış, silindir şeklindeki parçalardan oluşmaktadır. Öğütme esnasında, parlaklığın kaybolmaması için ortam sıcaklığının artmamasına özen gösterilmelidir. Öğütmede değirmen iç hacminin % 40 - 50'sine eşit miktarlarda malzeme konur. Toplam üretilen mikanın yaklaşık yarısı bu işlem ile elde edilmektedir. Bu işlem sonucu 100, 200, 325 mesh boyutlarında sınıflandırılmış % 20 ve daha fazla nem içeren metalik parlakliğa sahip iyi kalitede mika üretilmektedir. İşlemin nispeten yavaş ve pahalı olması üretimde dezavantaj oluşturmaktadır. Yaş öğütülmüş mika, çok ince levhalara ayrılması ve yapraksı özelliği nedeni ile endüstriyel alanda kuru öğütülmüş mikaya nazaran daha geniş bir kullanım alanına sahiptir.

İletişim Bilgileri

  • Adres: Üniversiteler Mahallesi Dumlupınar Bulvarı No:139 06800 Çankaya/ANKARA
  • Telefon: (0312) 201 10 00 Pbx
  • Faks      : (0312) 287 91 88
  • E-posta: mta@mta.gov.tr

              

Arama

Her Hakkı Saklıdır © MTA 2016
Anasayfa - Webmaster    Ziyaretçi Sayımız : 2.150.828

Bilimsel Dokümantasyon ve Tanıtma Dairesi