B-nefelin siyeniT

1. Ticari Mineralleri:

Nefelin: Feldspatoid grubundan tektosilikattır. Nefelinli siyenit %48-54 albit (NaAlSi₃O₈), %18-23 mikroklin (KAlSi₃O₈) ve %20-25 nefelin’ den ((Na,K)AlSiO₄) oluşan bir derinlik magma kayasıdır. Silisce fakir kristalin bir kayaç olan nefelinli siyenit az miktarda mafik silikatlar ve diğer aksesuar mineralleri de içerir.

2. Özellikler:

Nefelin mineralinin formülü:(Na,K) AlSiO₄ (Sodyum potasyum aluminyum silikat), sistemi:hekzagonal, görünümü: beyaz veya sarı, şekli: genellikle kompakt, granüler agregatlar şeklindedir. Fiziksel özellikleri: sertlik:5.5-6, kırılgan, zayıf klivajlı, yağsı parlaklıkta, oldukça sık olarak transparan ve camsı parlaklıktadır. Özgül ağırlığı:±2.62. Özşekilli kısa prizmatik olan nefelin dilinimsiz, ikizsiz, paralel sönmelidir, optik işareti: (-) dir 1. Nefelinli siyenitin; serbest silis içermemesi, yüksek alkali ve alumina içeriği, yüksek ergitme gücü ve dar erime aralığı cam endüstrisine ideal uyum gösterir.
Çizelge 1. Bazı Ülkelerde Üretilen Nefelinli Siyenitlere Ait Kimyasal ve Mineralojik Analizler 4].

Ülke		SiO2		Al2O3	Fe2O3		FeO	TiO2		Na2O		K2O		CaO	A.K
Kanada		59.4		23	0.7		1.5			8.5		4.8		0.64	-
Norveç		52.37		23.22	1.1		1.14			6.87		8.3		3.11	-
ABD		60.39		22.51	0.42		2.26			8.44		4.77		0.32	-
Rusya		54.01		21.50	2.6		1.8	1.2		9.5		5.3		1.8	-
Grönland		46.46		23.52	3.04		1.02			14.71		4.34		0.6	-
Kongo		55.44		23.59	0.44		1.42			10.2		6.26		1.56	1.62
Portekiz		55.22		22.59	1.14		1.17			8.76		5.59		2.12	-
Malavi		55.77		22.26	1.33		2.5			8.05		6.66		1.25	-
Türkiye (Orhaneli) Ham		63.4		16.8	3.3		-	0.5		5.4		7.2		1.0	0.7
Türkiye (Orhaneli) Kons.		64.5		18.76	0.34		-	0.03		6.0		8.35		0.08	0.37
Türkiye (Kaman) Ort.		57.2		20.7	-		2.6	0.4		5.4		9.1		2.4	1.2
MİNERALOJİK BİLEŞİM (Türkiye)
Yer	Kuvars		K-Feldspat		Albit	Plajioklas			Nefelin		Biyotit		Hastingsit			Diğer
Orhaneli (MATEL)	9-13		40-45		39-45	5-8			-		-		-			0.5-3
Kaman (ort)	-		48		-	5			31		9		1			6

Matel nefelinli siyenitinin kimyasal ve mineralojik analizi aşağıdaki listede verilmiştir 2.

Kimyasal analiz Mineralojik analiz

SiO₂ %66-70 Ortoklas %40-45

K₂0 %6.00-8.00 Albit %39-45

Na₂0 %4.00-5.00 Serbest kuvars %9.13

Fe₂0₃ %2.00-3.00 Anortit %5-8

Al₂0₃ %16-18 Diğerleri %0.50-3

Ca0 %1.00-2.00

Mg0 %0.20-0.50

Ti0₂ %0.15-0.40

K.K. %2.00-2.50

3. Kullanım Alanları:

Nefelinli siyenit cam, (china, rubber), tekstil, seramik ve yağ endüstrilerinde kullanılır. En önemli kullanım alanı cam sanayi olup, toplam tüketimin %65’ini oluşturur. Tüketim için tane boyu 30-40 meş olup malzemenin çok az kısmı 200 meş kadar inceliktedir. Nefelinli siyenit konteyner (kap) camında hamurun %5 ile 15’ini oluşturur. Kuzey Amerikada nefelinli siyenit en büyük ölçüde yiyecek içecek kimyasal madde ilaç şişeleri ve kavanoz camı üretimi ve tali oranda ilaç şişesi, preslenmiş ve şişirilmiş cam ürünler yapımında tüketilmektedir.

Nefelinli siyenit camlarda Al₂0₃, Na₂0 ve/veya K₂0 kaynağı olarak kullanılır. Alumina erimiş camın işlenebilirliğini arttırır, camın kimyasal korozyona karşı direncini arttırır, sertlik ve dayanıklılığını düzenler ve devitrifikasyonu önler. Alkaliler silika gibi diğer cam grubu minerallerin ergimesini arttırır ve eritici niteliği ile kimyasal olarak diğer cam harmanı gerecini; örneğin silikayı etkileyebilir. Seramiklerde, düşük ergime sıcaklığı ve yüksek akıcılık kapasitesi nefelinli siyenitin camlaştırıcı görev yapmasına izin verir ve bu eriyikten seramik gövdesi içinde camsı fazı oluşturur (Vitrifiye ve yarı vitrifiye porselen , duvar ve yer çinisi, tuvalet porseleni, elektirik porseleni, cam/çini hamuru, sır ve emayeler). Bu nitelikleri ile pişme sıcaklığını düşürür ve daha hızlı bir pişmeyi sağlar. Nefelinli siyenitin uzun pişme aralığı bitmiş seramik gövdesinin fiziksel mukavemetine, dayanımının artmasına katkıda bulunur.

5-5.5 sertlik, %90-95 parlaklık, 1.53 refraktivite indeksi, kimyasal hareketliliği ve karışmazlığı, 21-22 Ibs/100Ibs yağ absorbsiyonu ve düşük serbest silika içeriği gibi özellikleri ile un haline getirilmiş nefelinli siyenit yararlı bir dolgu maddesidir topaklaşmayı önler, yapıştırıcı; sırlayıcı ve sıvama gereci ve kaplama gerecidir. Latex ve alkaloid boyalar içeren kaplamalar, metal dolgu (cila), ağaç boyama, geçirimsizlik ve astar boya; kaplama tozu uygulaması için, lastik kaplaması, döşemelik kumaş vb., doğal/suni lastik; kilim tabanı köpüğü, PVC’yi de kapsayan plastikler, epoksi ve polyester reçine sistemlerinde de kullanılır. Boyada tanecik boyutlarının kontrolüne imkan verir ve bu nedenle saten, düz duvar boyaları gibi boyalarda düz bir yüzey oluşturmaya neden olur. Nefelinli siyenit kaplama pudrası olarak % 30 a kadar kullanılabilir. Yumuşak bir aşındırıcı olarak da nefelinli siyenit kullanılabilir. Bununla birlikte feldspatik minerallerin eritici özellikleri de faydalıdır. Bünyelerindeki alkaliler, erime sıcaklığını düşürecek curuf yapıcı işleve sahiptir.

4. Nitelikleri, Sınırlamalar:

Cam: min.%23, Al₂O₃ ve birlikte olduğu alkaliler ile maks. %14, % 0.1 FeO₃ (flint camı için düşük demir derecesi), veya %0.35 Fe₂O₃ (kehribar camı ve fiberglas için yüksek demir derecesi); 40 dan 200 meş aralığında PS. Seramikler: max. %0.07 Fe₂O₃; PS tipik olarak 200, 270 ve 400 meş. Homojen beyazlık oluşturacak ergime sıcaklığı için gerekli dolgu derecesi:PS %100-200 meş, %99.98-325 meş , %98-30 m, %92-20 m, %65-10 m, ve %37-5 m.

Nefelinli siyenitin seramik sanayinde kullanımı 200-325 ve 400 meş inceliğinde öğütülmüş ürün şeklindedir. Camsı faz oluşturucu ve eritici olarak yararlı özellikler sunar. Pişme sıcaklığı ve zamanını önemli ölçüde düşürür. Saniter seramik reçetesinde %25-30, kimyasal porselende %15-30, yarı vitröz porselende ise %15-55 oranında kullanılır. Boya sanayinde ekstender olarak kullanılır. Mikronize nefelinli siyenit esas olarak serbest akışlı, toksik olmayan düşük yağ emmeli beyaz ekstender pigmentit ve susuz potasyum alüminyum silikat formunda özellikler sağlar. Çok parlak boyalarda çok ince ekstender pigmentleri istenir. Bunların tane boyu 1-2 mikron civarında olmalıdır. Saten parlaklığında boyalar için ise 30 mikrona kadar çıkabilen boyutta kaba taneli ekstenderler kullanılabilir. Plastik sanayinde az miktarda kullanılır.

5. Ülkemizde ve Dünyada Rezerv Üretim Tüketim ve Ticareti:

Nefelin’in Dünyada bulunduğu yerler; Kola Yarımadası ve Urallar (Rusya), Norveç, Kanada, USA ve Güney Afrika’dır. Bunların yanısıra Vezüv lavları içinde ve Alban Hills (Lazio, İtalya) de de bulunur. Ticari olarak; Kanada, Norveç, Rusya ve Amerika Birleşik Devletlerinde işletilmektedir.

Nefelinli siyenit Türkiye açısından da potansiyel fedspat kaynağıdır. Kırşehir masifindeki sodalitli siyenit ve miyaskit türü kayaçlar, zenginleştirme çalışmaları sonucunda Norveç nefelinli siyenitine eşdeğer alkali zenginleşmesi ve demir oksit/karbonat empüriteleri alt limit değerlerinde oldukça iyi verimle kazanılmış bulunmaktadır.

Türkiye’de Matel A.Ş. tarafından üretilen Nefelinli siyenitlerin son 5 yıldaki üretim ve satış miktarı aşağıda verilmiştir.

Yıllar Miktarı (ton)

1994 20.000

1994. 
      38.000
      
1995. 
      48.000
      
1996. 
      55.000
      
1997. 
      63.000
      

Dünya kapasitesi: 3.5 milyon ton, kullanılabilir kapasite:%50 dir. Bursa-Orhaneli de potansiyel nefelinli siyenit rezervi:25.000.000 tondur. Kanada ve Norveç nefelinli siyenitin başlıca üreticileri ve ihracatcılarıdır. Rusyadaki nefelinli siyenitler ise yaygın olarak kimyasal malzeme olarak kullanılır.

Feldspat kaynağı olarak üretilen nefelinli siyenitler, altere granitler, granit kumları ve pegmatit damarları açık işletme olarak üretilmektedir. Bu tür üretimlerde üretim rakamı büyüktür ve selektif madencilik pek yapılmamaktadır. Pazarlanma miktarı bölgesel olarak devamlı artış göstermektedir.

Nefelinli Siyenit Liderleri 5

Üreticiler İhracatcılar

Rusya Kanada

Kanada Norveç

Norveç

İthalatcılar: Amerika Birleşik Devletleri, Hollanda, Almanya, İtalya, İngiltere, Australya, Singapur, Fransa, Tayvan, İspanya, Japonya, İsviçre, Yunanistan, Portekiz, İrlanda.

6. Pazarlama Koşulları, Başlıca Alıcı ve Satıcı Firmalar:

Nefelinli siyenit cam ve seramik hammaddesi olması nedeniyle pazarı inşaat aktivitesine bağlıdır. İnşaat sektörünün hareketliliği ile tüketim artmaktadır. Tüketim cam geri döngüsünün artışından da etkilenmiştir. Türkiye’de Matel A.Ş. tarafından üretilen nefelinli siyenit üretiminin önümüzdeki yıllarda daha da artması beklenmektedir. Yıllara göre ülkelerin nefelinli siyenit üretimi Çizelge.2'de verilmektedir.

Çizelge.2. Yıllara Göre Ülkelerin Nefelinli Siyenit Üretimi (.x1000 ton) 6.

Ülke	1992	1993	1994	1995	1996	1997
Rusya	1.000	1.394	1.000	1.000	1.000	1.000
Kanada	554	550	601	618	606	621
Norveç	334	350	279	294	300	300
G. Afrika	175	127	132	145	138	114
Toplam	2.063	2.421	2.012	2.057	2.058	2.035

7. Satış Fiyatları:
Değişik kaliteli nefelinli siyenitlere ait satış fiyatları (1999-Ocak) aşağıda verilmektedir. Türkiye'de tek üretici firma MATEL A.Ş. tarafından üretilen nefelinli siyenitin ocak teslim fiyatları ortalama9-13 $/ton arasındadır.

Seramik Kalite:

Kanada Tipi, torbalı, 10 tonluk partiler halinde, ……………..…85 C$/ston

Norveç Tipi, bulk, FOL İngiltere limanda,………………………..114 ₤/ton

Norveç Tipi, torbalı, FOL İngiltere limanda…………………..….145 ₤/ton

Cam Kalite:

Kanada Yipi, 30 mesh, düşük Fe'li, bulk, CL/TL………………..30 C$/ston

Kanada Tipi, 30 mesh, yüksek Fe'li, bulk CL/TL……………..…27-28 C$/ston

Norveç Tipi, 32 mesh (Tyler), bulk, FOL İngiltere limanda……..97 ₤/ton

Filtre / Ekstender Kalite:

Kanada Tipi, torbalı, CL/TL………………………………………...98-195 C$/ston

CL: Kontayner Yükü; TL: Kamyon Yükü
Çizelge 3. 1995-1999 Yılları Arasında Seramik Hammaddesi Olarak Kullanılan

Nefelinli Siyenitin Satış Fiyatları.

Yıl	200 meş, 10 ton luk paketlenmiş, ton fiyatı (ton/$) (Kanada)	45 mµ FOL İngiltere liman dökme fiyatı (ton/$) (Norwegian)	45 mµ FOL İngiltere liman paketlenmiş fiyatı (ton/$) (Norwegian)
1995	85	89-105	118-135
1996	85	105-106	135-136
1997	85	110	140
1998	85	110-114	140-145
1999	85	114	145

8. Yerine Geçebilecek Mineraller, Geri Kazanım Olanakları:

Aşındırıcılar: boksit ve alumina (fused alumina), korunt/zımparataşı, elmas, diyatomit, feldspat, garnet, demiroksit (manyetit), olivin, perlit, pomza, silis kumu, stavrolit, tripoli, silikon karbid, ilmenit.

Seramikler: aplit, feldspat.

Dolgular:ATH, barit, kalsiyum karbonat, feldspat, kaolin, mika, perlit, profillit, talk, mikro kristalin silika, öğütülmüş silika unu ve sentetik silika, vollastonit.

Camlar: aplit, demir-çelik cürufu, feldspat (taşıyıcı & fiberglas); kaolin (tekstil kalitesinde fiberglas)kalsine alumina veya alumina hidrat (özel camlar).

Geri dönüşüm Amerika da %33, İsviçre gibi bazı Avrupa ülkelerinde % 90’lara yakındır 5. Kullanılmış camların yeniden değerlendirilmesi ve erime sıcaklığının düşürülmesi nedeniyle, doğal feldspat kullanımına göre avantaj sağlamaktadır. Ayrıca ambalaj malzemelerinin hafifleştirilmesi yolundaki çalışmalarda cam dışı ambalajları öne çıkartmakta ve cam sanayinin ve dolayısıyla feldspatın geleceğini tehdit etmektedir.

9. Özel Özet Bilgilerve Yorumlar:

Nefelinli siyenit kristalin siyenit olması nedeniyle OSHA (Tehlike iletişim standartları, 29 CFR bölüm 1900.1200) denetimi altındadır. Bu nedenle etiketleme, malzeme güvenlik data sayfaları, diğer uyarı formlarını ve ürünlerin taşıdığı %0.1 den daha fazla olan kanserojen madde konsantrasyonlarını teşhis edebilecek eleman yetiştirilmesine gereksinim doğurmaktadır (Kristalin silika IARC tarafından olası kanserojen madde olarak sınıflandırılmaktadır) 5.

Nefelinli siyenitin HTS kotları: 2529.30.0000 (nefelinli siyenit); 2529.30.0050 (diğer lösit; nefelin ve nefelinli siyenitler).

Etimoloji: Lösit Yunanca beyaz anlamına gelen leukos dan gelir. Kendisinin beyaz veya gri rengini yansıtmaktadır. Nefelin: Greek nephele:bulut dan gelir. Bu nefelin güçlü asit içine daldırıldığında oluşan bulutumsu görüntüyü ima etmektedir 5.

Kaynakça

1 Deer, W.A., Howie, R.A., Zussman, J., Rock forming minerals, Longman, v.1-5, 1963.

2 Turkey’s minerals, Industrial Minerals, pp.30-36, April 1999.

3 Feldspar & Nepheline Syenite, Tukish Delight İn Export Sales. Industrial Minerals, pp. 25-45, May 1995.

4 Madencilik Özel İhtisas Komisyonu, Endüstriyel Hammaddeler Alt Komisyonu, Seramik-Refrakter-Cam Hammaddeleri Çalışma Raporu. Cilt 1, Kaolin, Seramik Killeri, Feldspat, Wollastonit, Pirofillit. T.C. Başbakanlık Devlet Kalkınma Teşkilatı Müsteşarlığı. Yayın No:DPT:2418-ÖİK:477, sayfa:97-148Eylül 1995

5 Nepheline Syenite, The industrial Minerals HandyBook II, pp. 62-6, 114-116

6 Feldspar&Nepheline Syenite. Industrial Minerals Prices&Data, pp:62-68

[7] Bayhan, H., Gezgin,İ., (1993) "Bayındır, Akpınar (Kaman) Nefelinli Siyenitlerinin Zenginleştirilmesi" Madencilik, Cilt 32, Sayı 2, s: 19-26, Ankara

[8] Özpeker I., Ed. 1999, Nefelinli Siyenit Envanteri, İMİB Yayınları (baskıda)

Yazar: Dr. Zekiye KARACIK

İTÜ Maden Fakültesi 80626 Maslak/İSTANBUL