Boksit (Bauxite)
Boksit yeryüzünde en çok bulunan minerallerden biridir. Günümüzde ticari alümina üretiminin neredeyse tamamı hammadde kaynağı olarak boksit cevherlerinin kullanıldığı Bayer prosesiyle karşılanmaktadır. Bayer prosesinde doğrudan beslenebilir metalurjik kalitedeki boksitler için en önemli kriterlerden birisi cevherin toplam silis miktarının bilinmesidir. Çünkü, Bayer prosesi esnasında önemli miktarda kostik soda tüketilmektedir. Prosesin önemli aşamalarından olan boksit liçi sırasında çözünme eğilimi gösteren boksit içerisindeki reaktif silis aşırı miktarda kostik soda tüketimine yol açmakta, bu nedenle kostik soda maliyetini yükseltmekte ve aynı zamanda ciddi oranda alumina kayıplarına da neden olmaktadır. Bu nedenle boksitin reaktif silis içeriği, Bayer prosesinin etkin ve ekonomik uygulanabilirliği üzerinde belirleyici bir rol oynamaktadır. Elde edilen alüminayı artırmak ve kostik soda tüketimini azaltmak suretiyle maliyetleri aşağı çekmek amacıyla silis türlerinin boksitten uzaklaştırılması işlemi (ön desilikasyon) birçok alümina üretim tesisinin üzerinde çalıştığı ana konulardan birisidir. Son yıllarda köpük flotasyonu gibi bazı zenginleştirme yöntemlerinin ön desilikasyon amacıyla denendiği bilinmektedir. Bu yöntemler arasında gerek silis uzaklaştırma verimi gerekse tesis ölçeğinde uygulanabilme bakımından özellikle flotasyonun daha fazla önem kazandığı belirlenmiştir.
Boksit’ten Bayer prosesi ile elde edilen ve % 99 dan yüksek saflığa sahip kalsine alüminyum oksit, seramik, refrakter, cam, frit, boya ve aşındırıcı sektörlerinde kullanılmaktadır. Sahip olduğu ince tane boyutu, homojen tane dağılımı, yüksek beyazlığı ve saflığı sayesinde kullanımının mümkün olduğu alanlarda tercih sebebi olmaktadır.
Boksitin temel içeriği olan alüminyum oksitin yanında demir oksit, silisyum ve titanyum oksit de bulunur. Eser miktarda vanadyum, nikel, fosfor, çinko elementlerini de içerir.
Sertliği 1-3, yoğunluğu 2,5-3,5 gr/cm3 arasında değişen, alüminyum oksit ve muhtelif hidroksitlerin bir karışımı olan boksit, alüminyum metali üretiminde kullanılan başlıca cevher olması bakımından dünya ticaretinde önemli bir yer almaktadır. Dünya boksit üretiminin % 90’ı açık işletme ile gerçekleştirilmekte olup, boksit tüketiminin % 85-90’ını alümina ve alüminyum üretimi oluşturur. Boksit ayrıca, kimya ve refrakter sanayiinde, aşındırıcı üretiminde, Kalsiyum Aluminatli Çimento üretiminde ek ham madde olarak, Demir Çelik Sanayinde cüruf incelticisi olarak kullanılır.
Alüminaya doğada saf kristal olarak rastlamak mümkün olup, doğal halde bulunduğunda korund adını almaktadır. Sentetik olarak hazırlanan alümina kristalleri ise alüminyum oksit olarak adlandırılmakta, ancak her ikisi için de alümina ismi kullanılmaktadır. Saf alümina beyaz renklidir, fakat farklı renklerde ortaya çıkması eser miktarda dahi olsa içerdiği safsızlıklardan kaynaklanmaktadır. Kırmızı renkli doğal alümina halk arasında yakut, mavi renkli olanı ise safir olarak bilinmektedir.
Kullanım alanları:
- Portland çimento üretimi
- Kalsiyum alüminatlı çimento üretimi
- Refrakter üretimi
- Alüminyum üretimi
- Aşındırıcıların üretimi
- Cüruf inceltici
- Boya sanayi
Boksitin kullanım alanlarını içerisindeki kimyasal bileşenler belirlemektedir. Örneğin refrakter üretiminde kullanılacak boksitin içerisinde Fe2O3 oranının çok düşük olması beklenir. Nedeni; yüksek ısılara dayanıklı bir ürün olan refrakterin bünyesi içerisindeki demir oksitin yüksek ısılara dayanamamasıdır. Refrakterin içerisinde eriyecek malzeme olması istenmeyecek bir durumdur. Diğer yandan alüminyum üretiminde kullanılacak boksitin Al2O3 oranının yüksek, SiO2 oranının düşük olması istenir. Çünkü Al2O3 ne kadar yüksek ise ton başına o oranda yüksek miktarda alüminyum elde edilirken SiO2 ne kadar düşükse Bayer prosesinde o kadar az kostik soda kullanılır ve üretilen alüminyumun maliyeti o kadar düşer.
Boksit, demir çelik sektöründe yüksek fırınlarda cüruf düzenleyici olarak da kullanım alanı bulmaktadır.
Alüminyum önemli bir endüstriyel üründür. Dünyada kritik ürünlerden olduğu için dünyada önemli bir yere sahip ülkeler kendilerine ait alüminyum üretim tesisleri olmasını tercih ederler. Kritik bir ürün olduğu için dışarıya bağımlı olmak yerine maliyetleri yüksek bile olsa sahip oldukları düşük Al2O3 içerikli boksitlerinden bile üretim yapmayı tercih edebilirler.
