FELDİSPAT (FELDSPAT)

Feldispatlar kayaç oluşturan minerallerin en çok bulunanı olup yer kabuğunun %60’ını oluştururlar. Genel formülleri XAl(_1-2)Si(_3-2)O(₈) olup X duruma göre sodyum,potasyum veya kalsiyum olabilmektedir. K2O değeri %10’dan büyük olanlar K-feldispat veya potas feldispat, Na₂O oranı %7’den büyük olanlar Na-feldispat veya soda feldispat olarak tanımlanmaktadırlar. Feldispatlar; silikatlar grubuna dahildirler ve alümina-silikatlar olarak da tanımlanırlar. Başka bir deyişle feldispat; bir mineral grubunun genel adıdır.
Feldspatlar, izomorf karışımları ve oluşum özellikleri bakımından alkali feldspatlar ve kalko-sodik feldspatlar (plajioklaslar) olmak üzere 2 gruba ayrılırlar.

 

Alkali Feldspatlar

Ortoklaz	KAlSi308
Sanidin	"
Mikroklin
Anortoz	NaAlSi308
Albit

Bu mineraller arasında kristolografik yapı değişiklikleri vardır. Büyük çaplı bir katyon olan K+ un bulunduğu veya çok bulunduğu yapılar monoklinik, Na+ bakımından zengin olanlar trikliniktir.
Alkali feldspatlarda K ile Na feldspatlar arasında katı çözelti oluşum alanları çok dar olup, K yerini belirli ölçülerde ve bazı fiziki şartlarda Na alabilir. Tabiatta K-feldspatlar çoğunlukla Na-feldspatlarla birlikte ve daha tali olarak da Ca-feldspatlarla birlikte bulunur. Bu grup içerisinde gerek oluşum gerekse seramik sektörü için en önemli olan ortoklastır.

Plajioklaslar

a) Sodyumlu Feldspatlar NaAlSi₃0₈: Sodyumlu feldspatlardan, plajioklas grubunun kalsiyum içermeyen üyesi albit olup, formülü NaAlSi₃0₈'dir. Doğada albit, K-feldspat ile katı çözelti oluşturmayıp ancak bir miktar K-feldspat ile birlikte bulunur. Albitlerin seramik ve cam hammaddesi yönünden önemi çok fazladır.
b) Kalsiyumlu feldspatlar: Kalsiyumlu feldspatların Na ve Ca miktarlarına göre oluşturdukları izomorf seri Tablo 1'de gösterilmiştir.

Plajiyoklasların Oluşturduğu İzomorf Seri

 

Feldspatlar, Ca ve Na içeriklerine göre izomorf bir seri oluştururlar.Feldspatlar doğada çok yaygın bulunmasına rağmen az sayıda oluşum cam ve seramik sanayiine uygun özellikte hammadde içermektedir. Bunun nedeni, feldspat, özellikle K- feldspat oluşumlarının büyük çoğunluğunun ince taneli kayaçların bileşeni olarak bulunması, demir içeren mineraller tarafından kirletilmiş olmasıdır.

Seramik ve cam sektörü için feldspatların erime derecelerinin büyük önemi olup, büyüklükleri ve erime dereceleri büyük rol oynamaktadır. Yayınlarda kesin rakamlar bulunmakla birlikte çok az miktarlarda da olsa içlerinde diğer feldspat kristallerinin izomorf halde bulunmaları erime derecelerini değiştirmektedir.

1- Potasyum Feldspat    :1200-1250 °C
2- Sodyum Feldspat       :1150-1225 °C
3- Kalsiyum Feldspat     :1500-1550 °C

Bazı Saf Feldspat Minerallerinin Kimyasal Bileşimi

	Na2O	K2O	CaO	Al2O3	SiO2
Albit Ortoklas Anortit	11.8	16.9	- 20.1	19.4 18.4 28.6	68.8 69.7 43.3

Ticari feldspatlar; potasyum feldspat ve albit, birkaç cins feldspat mineralini içinde bulundurur. Bu nedenlerle teorik formüllere ulaşmak mümkün değildir. Ayrıca bu sektörde hiç istenmeyen mika (muskovit ve biyotit), turmalin, granat vb. mineraller kaliteyi etkileyen en önemli unsurlar olup, ekonomik bir şekilde flotasyon ve manyetik ayırma suretiyle bunları azaltmak mümkündür.

Feldspat Mineralleri Fiziksel Özellikleri

Feldspat, yerkabuğundaki birçok magmatik, metamorfik ve sedimanter kayacın bileşiminde büyük ölçüde bulunması dolayısıyla ticari olarak çeşitli kaynaklardan üretimi veya feldspat oranı yeterli olduğu takdirde bu kayaçların direkt olarak sanayiide kullanımı mümkün olmaktadır. Ticari feldspat kaynağı olarak halen kullanılan kayaç türleri şunlardır.

1. Pegmatitler : Potasyum feldspatın hakim mineral olarak bulunduğu ve ayrıca başka ekonomik mineraller de içerebilen, kaba taneli mağmatik bir kayaçtır. Genellikle granit-granodiyorit bileşimli kayaçlarla ilişkili olarak bulunur. Ayrıca metamorfik provenslerde de bulunmaktadır. Sanayide direkt olarak veya zenginleştirmeyi müteakip kullanılmaktadır.

2. Aplitler : Mineralojik olarak, damar kayacı şeklinde ve granit bileşiminde bir kayaç dokusunu; ticari olarak ise, büyük ölçüde albitten oluşan feldspatik bir damar veya dayk kayacını ifade eder. Kaolinleşmiş türleri de sanayide kullanılmaktadır. Bunlar da granitik kayaçlarla ilişkili olarak oluşmuşlardır.

3. Feldspat Filonları : Granitik kayaçların kendi bünyeleri içinde veya kontakt halindeki yan kayaçlarda enjeksiyon damarları halinde oluşmuş feldspatça zengin sokulumlardır. Çok zengin tenörlü Na veya K-feldspat içerirler, impürite oranları daha düşüktür.

4. Nefelinli Siyenit : Silisce fakir kristalin bir kayaç olup albit ve mikroklin türü feldspat ile nefelinden oluşur. Az miktarda mafik silikatlar ve diğer aksesuar mineralleri içerir. Dünyada geniş yayılımlıdır. Ancak ticari olarak Kanada, Norveç, SSCB ve ABD'de işletilmektedir. Serbest silis içermemesi, yüksek alkali ve alümine içerdiği, yüksek ergitme gücü ve dar erime aralığı, cam endüstrisine ideal uyum gösteren karakteristiklerdir. Bu mineralin feldspata 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, hekzagonal sistemde kristallenen, Mohs sertliği 5, 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 siyenit, Türkiye açısından da potansiyel feldspat kaynağı olarak istikbal vaad etmekte olup, Kırşehir masifindeki sodalitli siyenit ve miyaskit türü kayaçlar, zenginleştirme çalışmaları sonucunda Norveç nefelinli siyenitine eşdeğer alkali zenginleşmesi ve demir oksit/karbonat impüriteleri alt limit değerlerinde oldukça iyi verimle kazanılmış bulunmaktadır.

5. Alaskit : ABD'de Kuzey Carolina'da Spruce Pine'de en yaygın olarak gözlenen belirli bir kayaç türünü ifade eder. Ancak ticari olarak farklı bileşimdeki granitik kayaçlara uygulanır. Granit-pegmatik arası bir kimyasal bileşime sahip olduğu söylenebilir. Ortalama mineralojik bileşimi:%45 plajiyoklaz, %25 kuvars, %20 mikrolin, %10 muskovit şeklindedir.

6. Grafik Granit (Yazı Graniti) : K-feldspatın hakim olduğu, sekonder mineral olarak kuvars içeren ve yüksek K20 oranı istendiğinde kullanılan bir pegmatitik kayaç cinsidir. Ticari değeri üstte belirtilenler kadar fazla değildir.

7. Pertit : K-feldspat içinde mikroskopik plajiyoklaz büyümelerinden teşekkül eder. Grafik granit ve pegmatitlerde perlit oluşumu yaygındır ve kayaca belirgin bir dokusal özellik kazandırır.

8. Feldspatik Kumlar : Doğal veya işlenmiş halde feldspat ve kuvars karışımından oluşmuş kumlardır. Feldspatça zengin kayaçların erozyonu ve taşınıp depolanması sonucu oldukça zengin plaser yataklar oluşabilir ve büyük rezerv arzedebilir. Bazı pegmatitik metalik maden  işletmelerinde zenginleştirme sırasında yan ürün olarak da elde edilmektedir. Bu tür feldspat kumları kaolinlerin yıkanması sırasında da açığa çıkmaktadır.

9. Altere Granitler : Granitik kayaçların atmosferik şartlar altında veya hidrotermal etkilerle belirli ölçüde alterayonu sonucu, içerdiği feldspatlarda kaolenleşme gelişir ve kayaç bünyesindeki mafik mineraller belirli ölçüde uzaklaştırılarak demir oksit impüritesi azalır. Saf feldspat kaynaklarının son yıllarda rezerv yönünden darboğaza girme eğilimi göstermesi neticesinde söz konusu granitlerin seramik sanayiinde değerlendirilmesi yönünde çalışmalar yapılmaktadır. Türkiye'de de Çanakkale Seramik Fabrikaları, Karabiga civarında bu tür oluşumlardan, massede kullanılan feldspat/kaolin/kuvars karışımı bir malzeme üretmektedir. Japonya'da ise, bu tür aşırı derecede altere olmuş ve gre halini almış granitik kütlelerden, belirli yıkama/süzme ve sınıflandırma metodlarıyla kaolin, feldspat ve silis kumu ayrı mamüller  olarak üretilmektedir. Türkiye açısından, üzerinde önemle durulması gereken potansiyel bir kaynaktır.

Feldspat cam, seramik, kaynak elektrotları ve boya sanayisinde kullanılan önemli bir endüstriyel hammaddedir. Özellikle sodyum ve potasyumlu feldspatlar olmak üzere, dünya feldspat üretiminin % 60'ı cam, %35’i seramik sanayiinde, %5’i kauçuk, plastik ve boya sanayilerinde dolgu malzemesi olarak kullanılmaktadır. Türkiye'de üretilen feldspatların en büyük tüketim alanı seramik ve cam sanayiidir. Ayrıca boya ve kaynak elektrotlarıdır. Plastik sanayiinde de tüketimi mevcuttur. Feldspat Türkiye’de seramik sektörü, ürün kalitesi ve üretim miktarı bakımından Avrupa ile yarışacak hale gelmiş olup, fayans ve seramik imalinde temel hammaddelerden biri olan feldspatın üretimi ve kalitesi büyük önem taşımaktadır. Bu amaçla feldspatın tanıtımı, üretim kalitesi, ithalat ve ihracatı, Türkiye seramik sektörünün geleceği açısından büyük önem arz etmektedir.