BOR MADENİ
Kullamım Alanları, Rezervlerimiz, Bor Teknolojisi
Son Yıllarda ülkemizde fazlasıyla konuşulan bir konu bor madenleri. Birbiriyle çelişen birsürü görüş, bilgi veya rakamla karşılaşmakta, gerçekten büyük bir servete mi sahibiz yoksa bu konuda ufak bir ticari kazançtan başka bir fayda elde demeyecek miyiz? Yaptığımız araştırmalarda incelediğimiz onlarca kaynaktan çıkardığımız ana sonuç bugün için borun çok büyük bir gelir kaynağı olamayacağıdır.Fakat bor madeni kimyasal özellikleri dikkate alındığında teknolojik gelişmelere çok uygun bir maddedir. Tank zırhı üretimi veya yanmayan cadır üretimi gibi apayrı ürünler bordan üretilmeye başlanmıştır. İleriki yıllarda bor madenin yakıt pilleri de dahil birçok alanda kullanımı yaygınlaşabilecektir. Bor madeni gerçek değerine o zaman kavuşacaktır diyebiliriz . Bu aşamada Türk bilim insanlarının ve şirketlerinin yurdışından daha atak davranıp dünya çapında öncü rol oynaması geekliliği kaçınılmazdır.
BOR ELEMENTİNİN ÖZELLİKLERİ
Periyodik sistemin üçüncü grubunun başında bulunan ve atom numarası 5 olan bor elementi, kütle numaraları 10 ve 11 olan iki kararlı izotopundan oluşur.
Bor, yeryüzünde toprak, kayalar ve suda yaygın olarak bulunan bir elementtir. Toprağın bor içeriği genelde ortalama 10-20 ppm olmakla birlikte ABD'nin batı bölgeleri ve Akdeniz'den Kazakistan'a kadar uzanan yörede yüksek konsantrasyonlarda bulunur. Deniz suyunda 0.5-9.6 ppm, tatlı sularda ise 0.01 - 1.5 ppm aralığındadır. Yüksek konsantrasyonda ve ekonomik boyutlardaki bor yatakları, borun oksijen ile bağlanmış bileşikleri olarak daha çok Türkiye ve ABD'nin kurak, volkanik ve hidrotemal aktivitesinin yüksek oduğu olan bölgelerde bulunmaktadır (Woods, 1994).
Tarihte ilk olarak 4000 yıl önce Babiller Uzak Doğu'dan boraks ithal etmiş ve bunu altın işletmeciliğinde de kullanmışlardır. Mısırlıların da boru, mumyalamada, tıpta ve metalurji uygulamalarında kullandıkları bilinmektedir. İlk boraks kaynağı Tibet Göllerinden elde edilmiştir. Boraks; koyunlara bağlanan torbalarda Himalayalar'dan Hindistan'a getirilmiştir. Eski Yunanlılar
ve Romalılar boratları temizlik maddesi olarak kullanmıştır. İlaç olarak ilk kez Arap doktorlar tarafından M.S. 875 yılında kullanılmıştır. Borik Asit 1700'lü yılların başında borakstan yapılmış,
1800'lü yılların başında ise elementer bor elde edilmiştir (Moseman, 1994).
Elementer bor 1808 yılında Fransız Kimyacı Gay-Lussac ile Baron Louis Thenard ve bağımsız olarak İngiliz kimyacı Sir Humpry Davy tarafından bulunmuştur.
Bor, biri amorf ve altısı kristalin polimorf olmak üzere, çeşitli allotropik formlarda bulunur. Alfa
ve beta rombohedral formlar en çok çalışılmış olan kristalin polimorflarıdır. Alfa rombohedral strüktür 1200 °C'nin üzerinde bozulur ve 1500 °C'de beta rombohedral form oluşur. Amorf form yaklaşık 1000 °C'nin üzerinde beta rombohedrale dönüşür ve her türlü saf bor ergime noktasının üzerinde ısıtılıp tekrar kristalleştirildiğinde beta rombohedral forma dönüşür.Bor elementinin kimyasal özellikleri morfolojisine ve tane büyüklüğüne bağlıdır. Mikron ebadındaki amorf bor kolaylıkla ve bazen şiddetli olarak reaksiyona girerken kristalin bor kolay reaksiyona girmez. Bor yüksek sıcaklıkta su ile reaksiyona girerek borik asit ve diğer ürünleri oluşturur. Mineral asitleri ile reaksiyonu, konsantrasyona ve sıcaklığa bağlı olarak yavaş veya patlama şeklinde olabilir ve ana ürün olarak borik asit oluşur.
BOR MİNERALİNİN KULLANIM ALANLARI
Cam sanayii
Seramik sanayii
Temizleme ve beyazlatma sanayii
Yanmayı önleyici (geciktirici) maddeler
İlaç ve Kimya Sanayii
Tarım
Metalurji
Enerji depolama
Arabalardaki hava yastıklarında
Atık temizleme işlemleri
Pigment ve kurutucu olarak
Nükleer uygulamalar
ÜLKELERİN BOR REZERVLERİ (milyon ton B2O3)
Dünyada Bor Üretimi;
Dünyadaki önemli Bor yatakları ülkemizde, ABD'de ve Rusya'da bulunmaktadır. Bor rezervleri ile yapılan çalışmalarda tespit edilen değerlere göre toplam rezervin yaklaşık %63'ü ülkemizde, %10.3'ü ABD'de, %13.7'si Rusya'da, diğer rezervler ise Çin, Şili, Bolivya, Peru, Arjantin, Sırbistan ve İran'da bulunmaktadır. Türkiye'nin toplam Bor üretimindeki yerini değerlendirmek maksadıyla söz konusu ülkelerin üretim miktarlarına ilişkin tablo aşağıda verilmiştir.
Ülkeler
Görünür Rezervler
Muhtemel Rezervler
Arjantin
2
9
Bolivya
4
19
Şili
8
41
Çin
27
36
İran
1
1
Kazakistan
14
15
Peru
4
22
Rusya
40
100
Türkiye
30
150
ABD
40
80
TOPLAM
170
473
TÜRKİYE'NİN BOR REZERVLERİ (MİLYON TON)
Rezerv Yeri
Rezervler
B2O3
Bigadic
935
330
Emet
545
200
Kestelek
7
3
Kırka
520
140
TOPLAM
2007
673
Ülkemizin cevher, konsantre veya rafine olarak bor ürünü ithalatı düşük seviyededir. Tüvenan
ve konsantre cevher ithalatı çok az miktarda olmasına rağmen; rafine bor ürünleri ve bor kimyasalları ile uç ürünler konusuna dikkat edilmelidir. Türkiye bor üretimi, yurt içi talebi fazlasıyla karşıladığından büyük bir kısmı ihraç edilmektedir. Özellikle Tablo 4.8 Türkiye' nin Bor Ürünleri İthalatı tablosunda görüldüğü gibi; Sodyum perboratlarda yaklaşık 18.000 tonluk ithalat mevcut olup; artış devam etmektedir. Bu konunun dikkatli bir şekilde takip edilmesinde yarar görülmektedir. 1998 yılı itibariyle Türkiye bor ithalatına yaklaşık 13.350 $ harcamıştır.( Bu sayfadaki bilgiler DPT kaynağındandır ve yayını serbesttir http://ekutup.dpt.gov.tr/)
BOR MİNERALİNİN
ÖZELLİKLERİ
Periyodik sistemin üçüncü grubunun başında bulunan ve atom numarası 5 olan bor elementi, kütle numaraları 10 ve 11 olan iki kararlı izotopundan oluşur.
Bor, yeryüzünde toprak, kayalar ve suda yaygın olarak bulunan bir elementtir. Toprağın bor içeriği genelde ortalama 10-20 ppm olmakla birlikte ABD'nin batı bölgeleri ve Akdeniz'den Kazakistan'a kadar uzanan yörede yüksek konsantrasyonlarda bulunur. Deniz suyunda 0.5-9.6 ppm, tatlı sularda ise 0.01 - 1.5 ppm aralığındadır. Yüksek konsantrasyonda ve ekonomik boyutlardaki bor yatakları, borun oksijen ile bağlanmış bileşikleri olarak daha çok Türkiye ve ABD'nin kurak, volkanik ve hidrotemal aktivitesinin yüksek oduğu olan bölgelerde bulunmaktadır (Woods, 1994).
Tarihte ilk olarak 4000 yıl önce Babiller Uzak Doğu'dan boraks ithal etmiş ve bunu altın işletmeciliğinde de kullanmışlardır. Mısırlıların da boru, mumyalamada, tıpta ve metalurji uygulamalarında kullandıkları bilinmektedir. İlk boraks kaynağı Tibet Göllerinden elde edilmiştir. Boraks; koyunlara bağlanan torbalarda Himalayalar'dan Hindistan'a getirilmiştir. Eski Yunanlılar
ve Romalılar boratları temizlik maddesi olarak kullanmıştır. İlaç olarak ilk kez Arap doktorlar tarafından M.S. 875 yılında kullanılmıştır. Borik Asit 1700'lü yılların başında borakstan yapılmış,
1800'lü yılların başında ise elementer bor elde edilmiştir (Moseman, 1994).
Elementer bor 1808 yılında Fransız Kimyacı Gay-Lussac ile Baron Louis Thenard ve bağımsız olarak İngiliz kimyacı Sir Humpry Davy tarafından bulunmuştur.
Bor, biri amorf ve altısı kristalin polimorf olmak üzere, çeşitli allotropik formlarda bulunur. Alfa
ve beta rombohedral formlar en çok çalışılmış olan kristalin polimorflarıdır. Alfa rombohedral strüktür 1200 °C'nin üzerinde bozulur ve 1500 °C'de beta rombohedral form oluşur. Amorf form yaklaşık 1000 °C'nin üzerinde beta rombohedrale dönüşür ve her türlü saf bor ergime noktasının üzerinde ısıtılıp tekrar kristalleştirildiğinde beta rombohedral forma dönüşür.Bor elementinin kimyasal özellikleri morfolojisine ve tane büyüklüğüne bağlıdır. Mikron ebadındaki amorf bor kolaylıkla ve bazen şiddetli olarak reaksiyona girerken kristalin bor kolay reaksiyona girmez. Bor yüksek sıcaklıkta su ile reaksiyona girerek borik asit ve diğer ürünleri oluşturur. Mineral asitleri ile reaksiyonu, konsantrasyona ve sıcaklığa bağlBor elementinin özellikleri Özellik Değeri
Atom ağırlığı 10.811±0.005 veya 0.007
Ergime noktası 2190+20 °C
Kaynama noktası 3660 °C
Isıl genleşme katsayısı(25-1050 °C arası, 1 °C için) 5x106-7x106
Knoop sertliği 2100-2580 HK
Mohs sertliği (elmas-15) 11
Vickers sertliği 5000 HV
Kristal suyu içeren boratlar
Kernit (razorit), Tinkalkonit, Boraks (Tinkal,) Sborgit, Eakwrit, Probertit, Üleksit, Nobleit, Gowerit, Florovit, Kolemanit, Meyerhofferit, İnyoit, Preseit(pandermit), Tercit, Ginorit, Pinnoit, Kaliborit Kurnakavit, İnderit, Predorazhenskit, Hidroborasit, Larderellit, Ammonioborit, Veatçit, p-Veatçit.
Ticari Önemi Olan Bor Mineralleri
Mineral
Formülü
% B2O3
Bulunduğu yer
Boraks
(Tinkal)
Na2B4O7.10H2O
36.6
Kırka,Emet,Bigadiç,
A.B.D
Kernit
(Razorit)
Na2B4O7.+H2O
51.0
Kırka, A.B.D., Arjantin
Üleksit
NaCaB5O9.8H2O
43.0
Bigadiç, Kırka, Emet,
Arjantin
Propertit
NaCaB5O9.5H2O
49.6
Kestelek, Emet, A.B.D
Kolemanit
Ca2B6O11.5H2O
50.8
Emet, Bigadiç, Küçükler,
A.B.D
Pandermit(Priseit)
Ca4B10O19.7H2O
49.8
Sultançayır, Bigadiç
Borasit
Mg3B7O13Cl
62.2
Almanya
Szaybelit
MgBO2(OH)
41.4
B.D.T. (Eski S.S.C.B.)
Hidroborasit
CaMgBO11.6H2O
50.5
Emet
Boraks (Tinkal)
Tabiatta genellikle renksiz ve saydam olarak bulunur. Ancak içindeki bazı maddeler nedeniyle pembe, sarımsı, gri renklerde de bulunabilir. Sertliği 2- 2.5, özgül ağırlığı 1.7 gr/cm3 B2O3 içeriği % 36.6 dir. Tinkal suyunu kaybederek kolaylıkla tinkalkonite dönüşebilir. Kille ara katkılı tinkalkoni ve üleksit ile birlikte bulunur. Ülkemizde Eskişehir-Kırka yataklarından üretilmektedir.
Kernit (Razorit)
Tabiatta renksiz, saydam uzunlamasına iğne şeklinde küme kristaller şeklinde bulunur. Sertliği 3, özgül ağırlığı 1.95 gr/cm3 ve B2O3 içeriği %51'dir. Soğuk suda az çözünür. Kırka'da Na-borat kütlesinin alt seviyelerinde yer alır. Dünyada ise Arjantin ve A.B.D.'de bulunur.
Üleksit
Tabiatta masif, karnıbahar şeklinde, lifsi ve sütun şeklinde bulunur. Saf olanı, beyaz rengin tonlarındadır. İpek parlaklığında olanları da vardır. Genelde kolemanit, hidroboraksit ve probertit
ile birlikte teşekkül etmiştir. B2O3 içeriği % 43'tür. Ülkemizde Kırka, Bigadiç ve Emet yörelerinde, dünyada ise Arjantin'de bulunmaktadır.
Probertit
Kirli beyaz, açık sarımsı renklerde olup ışınsal ve lifsi şekilli kristaller şeklinde bulunur. Kristal boyutları 5 mm ile 5 cm arasında değişir. B2O3 içeriği % 49.6'dır. Kestelek yataklarında üleksit ikincil mineral olarak gözlenir. Ancak Emet'te tekdüze tabakalı birincil olarak ve Doğanlar, İğdeköy bölgesinde kalın tabakalı olarak oluşmuştur.
Kolemanit
Monoklinik sistemde kristallenir. Sertliği 4-4.5, özgül ağırlığı 2.42'dir. B2O3 içeriği % 50.8'dir. Suda yavaş, asitte (HCl) hızla çözünür. Bor bileşikleri içinde en yaygın olanıdır. Türkiye'de Emet, Bigadiç ve Kestelek de, dünyada ise A.B.D.de bilinen birçok yatak vardır.
Pandermit (Priseit)
Beyaz renkte ve masif olarak teşekkül etmiş olup kireçtaşına benzer. Ülkemizde Sultançayırı ve
Bigadiç yataklarında Pandermit gözlenmektedir. B2O3 içeriği % 49.8'dir.
Hidroborasit
Bir merkezden ışınsal ve iğne şeklindeki kristallerin rasgele yönlenmiş ve birbirini kesen kümeler halinde bulunur. Lifsi bir dokuya sahiptir. B2O3 içeriği % 50.5'tir. Beyaz renkte, bazen içerisindeki impüritelere bağlı olarak sarı ve kırmızımsı renklerde (arsenik içeriğine göre) kolemanit, üleksit, probertit, tunalit ile birlikte bulunur. Ülkemizde en çok Emet, Doğanlar, İğdeköy yörelerinde ve Kestelek'te oluşmuştur.( Bu sayfadaki bilgiler DPT kaynağındandır ve yayını serbesttir http://ekutup.dpt.gov.tr/)
ı olarak yavaş veya patlama şeklinde olabilir ve ana ürün olarak borik asit oluşur.
BOR MİNERALİNİN
KULLANIM ALANLARI
Cam sanayii, Seramik sanayii, Temizleme ve beyazlatma sanayii, Yanmayı önleyici (geciktirici) maddeler,İlaç ve Kimya Sanayii, Tarım, Metalurji, Enerji depolama, Arabalardaki hava yastıklarında, Atık temizleme işlemleri, Pigment ve kurutucu olarak,Nükleer uygulamalar.
Borun cam sanayi ve diğer endüstrilerdeki kullanımına ilişkin bazı bilgiler aşağıda özetlenmiştir:
Cam Sanayii
Bor; pencere camı, şişe camı v.b. sanayilerde ender hallerde kullanılmaktadır. Özel camlarda ise
borik asit vazgeçilemeyen bir unsur olup, rafine sulu/susuz boraks, borik asit veya kolemanit/boraks gibi doğal haliyle kullanılmaktadır. Çok özel durumlarda potasyum pentaborat
ve bor oksitler kullanılmaktadır. Bor, ergimiş haldeki cam ara mamulüne katıldığında onun viskozitesini, yüzey sertliğini ve dayanıklılığını artırdığından ısıya karşı izolasyonunun gerekli görüldüğü cam mamüllerine katılmaktadır.
Dünyada borun %42’si, ABD’de ise %71’i cam endüstrisinde tüketilmektedir.
Cam Elyafı : Kullanılan bor oksidin A.B.D.'de %40'ı, B.Avrupa'da % 14'ü yalıtımlı cam elyafına harcanmaktadır. Ergimiş cama % 7 borik oksit verecek şekilde boraks pentahidrat veya üleksit- probertit katılmaktadır. Maliyetine bağlı olarak sulu veya susuz tipleri kullanılmakta, bazı hallerde de borik asitten yararlanılmaktadır. Arzulanan yalıtım derecesine göre çeşitli spesifikasyonlar tanımlanır: R-1, R-7 v.b. gibi. Roll, loft veya sünger halinde imal edilmektedir. Binalarda yalıtım amacıyla kullanılmaya başlanmıştır.
Başlıca imalatçılar aşağıda sıralanmıştır:
-Owens-Corning Fiberglass :(A.B.D.)
-Johns-Manville :(A.B.D.)
-Certain Teed :(A.B.D.)
-PPG Industries :(A.B.D.)
Hafifliği, fiyatının düşüklüğü, gerilmeye olan direnci ve kimyasal etkilere dayanıklılığı nedeniyle plastiklerde, sınai elyaf v.b. de, lastik ve kağıtta yer edinmiş olan cam elyaf, kullanıldığı malzemelere sertlik ve dayanıklılık kazandırmaktadır. Böylece sertleşmiş plastikler otomotiv, uçak sanayilerinde, çelik ve diğer metalleri ikame etmeye başlamıştır. Ayrıca spor malzemelerinde de (kayaklar, tenis raketleri v.b.) kullanılmaktadır. Yapılmakta olan araştırmalar yeni kullanım alanlarının da olacağını göstermektedir. Trafik işaretleri, karayolu onarımı birer örnek olarak verilebilir. Bu gibi mamullerde E camı kullanıldığından, rafine kolemanit tercih edilmektedir. E tipi cam elyafı, en çok kullanılan tür olup % 90 uygulamada tercih edilmektedir.
İngiltere'de oto başına 75 kg. cam yünü tüketilmektedir. Fransa'da Renault firması, üzerine
poliyester paneller monte edilen metal şasi imalatına girişmiştir. B2O3'e olan toplam talebin A.B.D.'de % 13'ü, B.Avrupa'da % 7'si bu tür elyaftan karşılanmaktadır. Otomobillerde borun kullanılması, arabaların ağırlığını azaltmakta ve dolayısıyla yakıt tüketimini azaltmaktadır. Ayrıca, araçlarda paslanmayı geciktirmektedir.
Başlıca imalatçılar aşağıda belirtilmiştir:
-Owens-Corning (A.B.D. ve Hollanda)
-PPG Ind. (A.B.D.)
-Johns-Manville (A.B.D.)
-Nicofibres (A.B.D.)
-Twiga-Fiberglass Ltd. (Hindistan)
Optik Cam Elyafı: Işık fotonlarının etkin biçimde transferini sağlamaktadır. İngiliz Felecon'un ürettiği yeni bir elyaf saniyede 140 milyon baytı 27 km. uzağa taşıyabilmektedir. Bu lifler % 6 borik asit ihtiva etmektedir. Phillips'in Hollanda'daki fabrikasında bu lifler üretilmektedir.
Borosilikat Camlar: Camın ısıya dayanmasını, cam imalatı sırasında çabuk ergimesini ve devitrifikasyonun önlenmesini sağlayan bor; yansıtma, kırma, parlama gibi özelliklerini de arttırmaktadır. Bor, camı asite ve çizilmeye karşı korur. Cam tipine bağlı olarak; cam eriğinin
% 0.5 ile % 0.23'ü bor oksitten oluşmaktadır. Örneğin Pyrex'de % 13.5 B2O3 vardır. Genellikle cama boraks, kolemanit, borik asit halinde karma olarak ilave edilmektedir. Otolar, fırınlar, çamaşır makinaları, çanak/çömlek v.b. de bu tür camlar tercih edilmektedir. A.B.D.'de bu tür cam üreten 100'e yakın firma vardır. Biri de Corning Glass Works'dur. General Electric, Andron Hocking önemliler arasında yer almaktadır.
Seramik Sanayii
Emayelerin vizkozitesini ve doygunlaşma ısısını azaltan borik oksit % 20'ye kadar kullanılabilmektedir. Özellikle emayeye katılan hammaddelerin % 17-32'si borik oksit olup, sulu
boraks tercih edilir. Bazı hallerde borik oksit veya susuz boraks da kullanılır. Metalle kaplanan emaye onun paslanmasını önler ve görünüşüne güzellik katar. Çelik, aluminyum, bakır, altın ve gümüş emaye ile kaplanabilir. Emaye asite karşı dayanıklılığı arttırır. Mutfak aletlerinin çoğu emaye kaplamalıdır. Banyolar, kimya sanayi teçhizatı, su tankları, silahlar v.b. de kaplanır. 1997 yılında Batı 'nın seramik endüstrisinin borat tüketimi 69.000 ton civarında gerçekleşmiştir. Seramiği çizilmeye karşı dayanıklı kılan bor, % 3-24 miktarında kolemanit halinde sırlara katılır.
Temizleme ve Beyazlatma Sanayii
Sabun ve deterjanlara mikrop öldürücü (jermisit) ve su yumuşatıcı etkisi nedeniyle % 10 boraks dekahidrat ve beyazlatıcı etkisini artırmak için toz deterjanlara % 10-20 oranında sodyum
perborat katılmaktadır.
Çamaşır yıkamada kullanılan deterjanlara katılan sodyum perborat (NaBO2H2O2.3H2O) aktifbir oksijen kaynağı olduğundan etkili bir ağartıcıdır. Perboratların çamaşır yıkamada klorlu temizleyicilerin yerini alması sıcak veya soğuk su kullanımına bağlıdır. Çünkü perboratlar ancak55°C'nin üstünde aktif hale geçerler. Ancak, ABD’de kullanılan aktivatör(tetracetylethylenediamine) kullanımı ile bu sorun giderilmeye çalışılmıştır. 1997 yılı deterjan sanayiindeki bor tüketimi; Batı Avrupa’da 242.000 ton ve Kuzey Amerika’da ise 21.000 ton’dur. Batı Avrupa’da tüketilen borun % 35’i, Doğu Avrupa’da ise %5’i deterjan sanayiinde kullanılmaktadır. Dünya perborat talebinin %86’sı Batı Avrupa tarafından tüketilmektedir.
Yanmayı Önleyici (Geciktirici) Maddeler
Borik asit ve boratlar selülozik maddelere, ateşe karşı dayanıklılık sağlarlar. Tutuşma sıcaklığına
gelmeden selülozdaki su moleküllerini uzaklaştırırlar ve oluşan kömürün yüzeyini kaplayarak daha ileri bir yanmayı engellerler.
Ateşe dayanıklı madde olarak selülozik yalıtım maddelerinin kullanımı borik asit artmasına yol açmıştır. A.B.D.'de kullanılmakla birlikte, son yıllarda çok fazla yaygınlaşmamıştır.
Bor bileşikleri plastiklerde yanmayı önleyici olarak giderek artan oranlarda kullanılmaktadır. Bu amaç için kullanılan bor bileşiklerinin başında çinko borat, baryum metaborat, borfosfatlar ve amonyum fluoborat gelir.
Tarım
Bor mineralleri bitki örtüsünün gelişmesini artırmak veya önlemek maksadıyla kullanılmaktadır.
Bor, değişken ölçülerde, birçok bitkinin temel besin maddesidir. Bor eksikliği görülen bitkiler arasında yumru köklü bitkiler (özellikle şeker pancarı) kaba yoncalar, alfaalfalar, meyva ağaçları, üzüm, zeytin, kahve, tütün ve pamuk sayılmaktadır. Bu gibi hallerde susuz boraks ve boraks pentahidrat içeren karışık bir gübre kullanılmaktadır. Bu da, suda çok eriyebilen sodyum pentaborat (NaB5O8.5H2O) veya disodyum oktaboratın (Na2B8O13) mahsulün üzerine püskürtülmesi suretiyle uygulanmaktadır.
Bor, sodyum klorat ve bromosol gibi bileşiklerle birlikte otların temizlenmesi veya toprağın sterilleştirilmesi gereken durumlarda da kullanılmaktadır.
Metalurji
Boratlar yüksek sıcaklıklarda düzgün, yapışkan, koruyucu ve temiz, çapaksız bir sıvı oluşturma
özelliği nedeniyle demir dışı metal sanayiinde koruyucu bir cüruf oluşturucu ve ergitmeyi hızlandırıcı madde olarak kullanılmaktadır.
Bor bileşikleri, elektrolit kaplama sanayiinde, elektrolit elde edilmesinde sarf edilmektedir. Borik asit nikel kaplamada, fluoboratlar ve fluoborik asitler ise; kalay kurşun, bakır, nikel gibi demir dışı metaller için elektrolit olarak kullanılmaktadır.Alaşımlarda, özellikle çeliğin sertliğini artırıcı olarak kullanılmaktadır. Bu konuda ferrobor oldukça önem kazanmıştır. Çelik üretiminde 50 ppm bor ilavesi çeliğin sertleştirilebilme niteliğini geliştirmektedir.
Nükleer Uygulamalar
Atom reaktörlerinde borlu çelikler, bor karbürler ve titanbor alaşımları kullanılır. Paslanmaz
borlu çelik, nötron absorbanı olarak tercih edilmektedir. Yaklaşık her bir bor atomu bir nötron absorbe etmektedir.
Atom reaktörlerinin kontrol sistemleri ile soğutma havuzlarında ve reaktörün alarm ile kapatılmasında (B10) bor kullanılır.
Ayrıca, nükleer atıkların depolanması için kolemanit kullanılmaktadır.
Enerji Depolama
Termal storage pillerindeki, Sodyum Sülfat ve su ile yaklaşık %3 ağırlıktaki boraks dekahidratın
kimyasal karışımı gündüzün güneş enerjisini depolayıp gece ısınma amacıyla kullanılabilmektedir. Ayrıca, binalarda tavan malzemesine konulduğu taktirde güneş ışınlarını emerek, evlerin ısınmasını sağlayabilmektedir.
Ayrıca, bor, demir ve nadir toprak elementleri kombinasyonu (METGLAS) % 70 enerji tasarrufu sağlamaktadır. Bu güçlü manyetik ürün; bilgisayar disk sürücüleri, otomobillerde direk akım- motorları ve ev eşyaları ile portatif güç aletlerinde kullanılmaktadır.
Otomobil Havayastıkları, antifriz
Bor hava yastıklarının hemen şişmesini sağlamak amacıyla kullanılmaktadır. Çarpma anında,
elementel bor ile potasyum nitrat toz karışımı elektronik sensör ile harekete geçirilir. Sistemin harekete geçirilmesi ve hava yastıklarının harekete geçirilmesi için geçen toplam zaman 40 milisaniyedir. Ayrıca otomobillerde antifriz olarak ve hidrolik sistemlerde de kullanılmaktadır.
Atık Temizleme
Sodyum borohidrat, atık sulardaki civa, kurşun, gümüş gibi ağır metallerin sulardan
temizlenmesi amacıyla kullanılmaktadır.
Yakıt
Sodyum tetraborat, özel uygulamalarda yakıt katkı maddesi olarak kullanılmaktadır. Daha önce
Amerikan Donanması tarafından uçuş yakıtı olarak kullanılmıştır.
Karboranlar için Amerikan Deniz Araştırma Ofisi ve Amerikan Ordusu tarafından katı roket yakıtı olarak kullanılması için araştırmalar yapılmıştır. Şu anda Amerikan askeri ihtiyacı ise Callery Chemical Co. tarafından işletilmekte olan tesisten karşılanmaktadır. Dibor, B2H6 ve B5H9 gibi bor hidratlar; uçaklarda yüksek performanslı potansiyel yakıt olarak
araştırılmışlardır. Boraneler Hidrojenle karşılaştırıldığında daha yüksek performansla yanmaktadır. Fakat onlar, pahalı, toksik ve yakıldığında açığa çıkan bor oksit çevresel açıdan uygun değildir. Amerikan Hükümeti, 1950 sonlarında borlu yakıtlar için 300 milyon US $ ayırmıştır, ancak program 1960 başlarında iptal edilmiştir.
Sağlık
BNCT (Boron Neutron Capture Therapy) kanser tedavisinde kullanılmaktadır. Özellikle; beyin kanserlerinin tedavisinde hasta hücrelerin seçilerek imha edilmesinde kullanılmakta ve sağlıklı
hücrelere zararının minimum düzeyde olması nedeniyle tercih nedeni olabilmektedir. Ayrıca, insan vücudunda normalde bulunan bor, bazı ülkelerde tabletler şeklinde üretilmeye başlanmıştır.
Diğer Kullanım Alanları
Ahşap malzeme korunması için sodyum oktaborat kullanılır. % 30'luk sodyum oktaborat çözeltisi
ile muamele görmüş tahta malzeme yavaş yavaş kurutulursa bozunmadan ve küllenmeden uzun süre kullanılabilir.
Silisyum üretiminde bor triklorür, polimer sanayiinde, esterleme ve alkilleme işlemlerinde ve etil benzen üretiminde bor trifluorür katalizör olarak kullanılmaktadır.
Bor karbür ve bor nitrür; döküm çeperlerinde yüksek sıcaklığa dayanıklı (refrakter) malzeme püskürtme memelerinde de aşınmaya dayanıklı (abrasif) malzeme olarak kullanılan önemli bileşiklerdir.
Araçların soğutma sistemlerinde korozyonu önlemek üzere boraks, antifiriz karışımına katkı
maddesi olarak da kullanılır.
Tekstil sanayiinde, nişastalı yapıştırıcıların viskozitlerinin ayarlanmasında, kazeinli yapıştırıcıların çözücülerinde, proteinlerin ayrıştırılmasında yardımcı madde boru ve tel çekmede akıcılığı sağlayıcı madde, dericilikte kireç çöktürücü madde olarak boraks kullanılmaktadır.
Borun önümüzdeki yıllarda önemli miktarda kullanılabileceği bir üretim dalı da çimento sanayiidir.
DÜNYA BOR REZERVLERİ
Aşağıdaki TabloDA görüldüğü gibi; 1970'de 768.000 ton B2O3 olan üretimi, 1977'den itibaren yılda 1,144 milyon tona (B2O3) yükselmiştir. Bu durum, büyük ölçüde Türkiye'deki üretim artışından ileri gelmektedir. Ülkemizde bor üretimi 1970'de 122.000 ton B2O3 den, 1996'da 494.000 ton B2O3'e ulaşmıştır. Amerika'nın bor üretimi ise tersine, nispeten sabitkalarak 510-730.000 ton B2O3 arasında değişim göstermiştir. Dünyadaki bor üretim artışı en
önemli etkisi Türkiye bor üretim artışından kaynaklanmıştır.
Yılı
Türkiye
B2O3
Amerika
B2O3
Diğerleri
B2O3
Dünya Toplam
B2O3
Dünya Toplam
Brüt
1970
1971
1972
1973
1974
1975
1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
122
229
248
255
291
242
220
301
346
281
320
333
306
260
331
259
349
374
473
447
476
460
402
410
433
435
494
475
475
510
515
551
602
562
547
572
667
706
725
710
671
551
578
605
577
571
625
578
562
608
626
554
574
550
728
581
604
619
136
140
171
174
199
200
170
176
212
209
220
208
205
201
212
218
234
300
336
355
301
290
364
335
391
423
451
430
417
768
884
970
1.031
1.052
989
962
1.144
1.264
1.215
1.250
1.212
1.062
1.039
1.148
1.054
1.154
1.299
1.387
1.364
1.385
1.376
1.320
1.319
1.374
1.586
1.526
1.509
1.511
1.452
1.733
1.905
2.025
2.228
1.993
1.958
3.422
3.813
3.670
3.400
3.709
3.420
3.385
3.668
3.655
3.661
4.020
4.270
4.231
4.066
4.043
3.867
3.660
3.951
4.301
4.496
4.311
4.205
Başlıca bor üreticisi ülkeler:
ARJANTİN:
Arjantin; dünyada bor üretilen en önemli ülkelerdendir. 1998 yılında 123.000 ton B2O3 içeren
350.000 t ham bor üretimi ile dünyada önemli bir yere sahiptir.Önemli bor rezervleri Jujuy, Salta
ve Catamarca(Peru yakınlarında) bulunmaktadır. Genellikle; kolemanit, üleksit, tinkal veya inyoit türü mineraller bulunmaktadır. Önemli üreticiler ise; RTZ Corp'nin bağlı şirketi Borax Arjantina SA, Uluslararası SR Minerals Barbados şirketinin bağlı kuruluşu Sucersal Argantina
ve Ulex SA gibi.'dir.
BOLİVYA:
1998 yılı üretimi yaklaşık 5.000 tondur. Yaklaşık 65 milyon ton, ortalama % 55 B2O3 tenörlü borlar(özellikle tinkal ve üleksit) ile %65 tenörlü en az 8 milyon ton borik asit rezervi mevcuttur.
Boron Chemicals Processses firmasının, ki Boron Chemicals International Ltd ile Trans America Industries Ltd firmalarının ortak kuruluşu olup, 1992 yılında 30.000 ton ham bor cevheri üretimi yaptığı belirtilmektedir. Buradan üleksit,borik asit ve sodyum perborat üretmiştir. Ayrıca, Boron Chemicals International ile Teck Corp 1992 yılında yıllık 75.000 ton sentetik kolemanit üretmek için anlaşmışlardır. Fakat bu proje daha sonra iptal edilmiştir(Roskill, 1999).
1996 yılında Boron Chemicals International ile Teck Corp. 16.6 % B2O3 içeren yaklaşık 2 milyon ton rezerv tespit edilmiştir. Yıllık 75.000 ton üretim tesisi için 28 milyon $ yatırım gerekmektedir.
Bolivya' da diğer bor üreticileri ise Compania Minera Tierra Ltd, Copla Ltda ve Lithium Company of America' dır. Bu firmalardan Compania Minera Tierra ltd ve Copla Ltda üleksit üretimi yapmaktadırlar. Compania Minera Tierra Ltd ürettiği üleksiti öğütülmüş konsantre olarak
% 42 B2O3 bazında torbalı satmaktadır. Copla ltda ise cüzi miktarda üleksit üretimi yaparak tamamını ihraç etmektedir.
ŞİLİ
Şili bor yatakları Arjantin ve Bolivya sınırında oluşmuştur. Esas üretimi üleksittir. En büyük
üretici Quiborax olup, üleksit ve borik asit üretmektedir. Minera del Boro, Minera Ascotan, Boroquimica diğer küçük üreticilerdir. Şili 1998 yılında 170.000 ton cevher üretmiştir. 1997 yılında, 16.014 ton üleksit ve 28.593 ton borik asit ihraç etmiştir. 1996 yılında ise 12.718 ton doğal bor ihraç ve 8.206 ton ise ithal etmiştir.
Minera del Boro ürettiği üleksit ve borik asiti Brezilya, Kolombiya ve ABD ve İsviçre'ye ihraç etmektedir.
Quiborax ise dünyada bilinen en büyük üleksit yataklarına sahiptir. Tahmini rezervler toplamı
1.500 milyon ton B2O3 olarak verilmektedir. Firma borik asit, sentetik kolemanit ve satılıküleksit üretimi için 150.000 ton üleksit üretimi gerçekleştirmektedir. Yıkanmış üleksit esas
alınarak cam elyafı endüstrisi için üretim yapılmaktadır.Şirket, 24.000 ton kapasiteli sentetik kolemanit tesisini 1995 yılında kapatmıştır.Quiborax firması, Frank and Shulte/Almanya firmasının bir kolu olan Frank's Alloys and Mineral Corp.' u Asya, Avustralya ve Yeni Zelanda' da borik asit pazarlaması için ajan tayin etmiştir. Ayrıca Frank and Shulte, Quiborax firmasının üleksit ve sentetik kolemanit satışlarında da dünya ajanıdır.SQM firması ise borik asit ve üleksit üretmektedir. Az miktarda üleksit üreten SdadBoroquimica ve borik asit üreten Occidental Chemical SAI gibi birçok şirket vardır.
ÇİN
Çin Mineral Endüstrisi (China' s Mineral Industry) verilen rapora göre Çin' in yıllık boraks
üretimi 10.000 ila 18.000 ton/yıl borik asit ile 77.000 ila 110.000 ton/yıl boraks olarak belirtilmiştir. Çin' deki rezervlerin % 59' unun % 8.4 B2O3 muhtevalı boro-manyezit içerikli cevher olduğu ve bütün rezervlerin ise 860.000 ton B2O3 seviyesinde olduğu rapor edilmektedir.
Bu rezervlere ilave lityum bor rezervleri bulunmuştur. Net istatistikler olmamakla birlikte; US Geological Survey raporlarına göre; 1994 yılında 188.000 ton olan bor üretimi 1998 yılında
140.000 ton'a düşmüştür.
Jilin, Lianoing, Quinghai ve Tibet bölgelerinde; boraks, borik asit , 12.000 ton kapasiteli ham bor, 300.000 ton kapasiteli ham demir bor ile askerit ve tetrabor üretilmektedir.
PERU
Peru' da esas bor üretimi üleksit olarak yapılmaktadır. Toplam rezervin 9 milyon ton civarında olduğu tahmin edilmektedir. Yıkanmış öğütülmüş cevherin B2O3 içeriği%32 ile %36
arasında değişmektedir.
Peru' da, 1998 yılında; Quimica Oquendo firması tarafından yıllık 30.000 ton kapasiteli ve yüksek kaliteli borik asit tesisi açılmıştır. Şirket ayrıca; 15.000 ton/yıl kapasiteli üleksit tesisine sahiptir. Peru' da İtalyan Colorobbia Grup' un bir kolu olan Inka Bor tarafından da önemli oranda bor üretimi gerçekleştirilmektedir.
RUSYA & KAZAKİSTAN
Uzun yıllar, eski Sovyetler Birliği' nin bor kaynaklarının büyük bir kısmının Kazakistan' da bulunduğu ve toplam üretiminin % 95' inin bu kaynaklardan karşılandığı rapor edilmiştir. 1974
yılında 319.000 ton olduğu tahmin edilen bor üretiminin 1996 yılında 1 milyon tonu geçmiş, ancak 1997-1998 yıllarında ise gerilediği tahmin edilmektedir. Kazakistan'ın ham bor üretiminin ise yıllık 40.000- 50.000 ton olduğu tahmin edilmektedir.
SIRBİSTAN
Sırbistan'da önemli bor rezervleri bulunduğu ifade edilmektedir. Baljevac'da %37 B2O3 tenörlü
140.000 ton görünür rezerv tespit edilmiştir. Piskanja'da ise % 36-40 B2O3 tenörlü 10-12 milyon
ton cevher tespit edilmiştir.
1996 yılında; Ibar 5.000 ton/yıl kapasiteli borik asit tesisi planlamıştır. Savaş nedeniyle borların aranması ve diğer yatırımlar tamamlanamamıştır.
İNGİLTERE
İngiltere' de yerleşik RTZ Corp. PLC firması ABD ve Arjantin' de madencilik operasyonları
yapan dünyanın en büyük bor üreticisi olan RTZ Borax' ın bir koludur. Firmanın Fransa ve İspanyada' daki borat rafinerilerinde ve Hollanda' da bulunan stoklama ve terminalleri ile İngiltere' deki depolama tesislerinde ortaklığı bulunmaktadır. RTZ Borax' ın bir yan kuruluşu olan Borax Consolidated Ltd, 1980' li yıllarda Belvedere' deki tesislerinde borik asit üretimi gerçekleştirmiş ancak 1990 yılında kapatılmıştır. Bu tesisin üretiminin durdurulması nedeniyle oluşan boşluk Borax Francais SA' nın Coudekerque/Fransa fabrikasından karşılanmaktadır.
A.B.D.
ABD dünyada bor üretiminin % 41' ini gerçekleştiren ve dünya görünür rezervlerinin % 24'üne
sahip olarak dünyanın en büyük borat üreticisidir. ABD Madencilik Bürosu (US Bureau of Mines)' nun 1996 tahminlerine göre ABD görünür bor rezervleri 40 milyon ton B2O3 ve muhtemel rezervler 210 milyon ton B2O3 tür. Bütün ABD rezervleri Güney Kaliforniya' da olup, başlıca cevherler tinkal, kernit ve tuzlu sulardaki boratlardır. Bunlar Boron, Searles Lake ve Death Valley' de bulunmaktadır.
US Borax tarafından Boron' daki rezervler toplam 25.9 milyon ton B2O3 olarak bildirilmektedir. Searles Lake' deki rezervler ise 40 milyon ton sodyum borat olarak verilmektedir. Death Valley'
de ise önem sırasına göre kolemanit, üleksit ve probertit rezervleri bulunmakta ve bu rezervlerin ortalama % 18 ile 24 B2O3 bazlı olmak üzere 181.000 ton ile 13.6 milyon ton arasında olabileceği tahmin edilmektedir.
DÜNYA BOR TÜKETİMLERİ
Bor talebi, diğer endüstriyel minerallerde olduğu gibi, üretim düzeyinin bir yansıması olarak kabul edilmiştir.
Dünya bor cevherlerinin ve rafine bor bileşiklerinin tüketimlerinin artışı ve devamlılığı bu ürünlerin tüketiminin en fazla olduğu sanayileşmiş ülkelerdeki; Borların imalatta girdi olarak kullanıldığı yeni tüketim alanlarının bulunmasına, Borların halen girdi olarak kullanıldığı mevcut nihai ürünlerin ve endüstrilerin tüketim taleplerine, gelişmiş ülkelerdeki(özellikle Batı Avrupa ve Kuzey Amerika) ekonomik duruma bağlı olarak değişmektedir.
Bazı sanayi dallarında konsantre, bazılarında ise rafine bor ürünleri kullanılmaktadır. Bazı durumlarda ise uygunluk ve fiyata göre rafine ve konsantre bor ürünleri birbirlerinin yerini alabilmektedir. Diğer bazı durumlarda ise tüketici farklı rafine bor ürünleri ile birbirinin yerini alabilmektedirler. Bazı bor ürünleri; diğer bor ürünlerinin ham maddesi olabilmektedir.
Aşağıda bazı ürünlerle ilgili bilgi verilmektedir:
Kolemanit; borik asit ve boraks üretiminde kullanılırken, birçok uygulamada ise direk kullanılmaktadır. Sodyumun tercih edilmediği tekstil kalite cam elyafı gibi cam sanayiinde kolemanit direk kullanılabilmektedir. (Kolemanit'ten borik asit, boroksit ve sodyum perborat üretilmektedir.)
Tinkal'den boraks dekahidrat, boraks pentahidrat ve susuz boraks üretilmektedir.
Üleksit ve probertit; gibi mineraller ise kaliteli cam elyafı ve ve borosilikat camlarında ve diğer
boratların üretilmesinde kullanılmaktadırlar.
Boraks pentahidrat, boraks dekahidrat, susuz boraks, borik asit, bor oksit ve zenginleştirilmiş kolemanit ile zenginleştirilmiş üleksit gibi Bulk Boraks ürünleri yüksek miktarda kullanılmaktadırlar. Özel bor bileşikleri; perborat gibi bileşikler deterjan sanayiinde kullanılmaktadır.
Dünya toplam borat tüketimi B2O3 içeriği olarak yaklaşık 1,5 milyon ton olarak tahmin edilmektedir. Tüketim değeri, üretim gibi 1970'den bu yana ikiye katlanmış olup, bu değere sabit yıllık artışlarla değil, daha ziyade, çok sayıda aşırı talep dönemlerinin sonucu olarak ulaşılmıştır.
1980'lerin başında Dünyadaki ekonomik durgunluk nedeniyle düşen bor talebi, 1988-91 arasında yılda 1,3 milyon ton'a yükselmiş, bu tarihten sonra durgunluk tekrar borat talebini düşürdüyse de, büyük pazarların yeniden ele geçirilmesiyle 1994'den itibaren dünya talebi artarak 1997'de yaklaşık 1,5 milyon ton'a ulaşmıştır. Bu miktarın bölgelere göre dağılımı Tablo 2.3'de verilmektedir.
Nihai Kullanım Alanlarına Göre Dünya Bor Tüketimi (1997,Bin ton)
Kuzey
Amerika
Güney
Amerika
Batı
Avrupa
Doğu
Avrupa
Asya/
Pasifik
Afrika/
Orta
Doğu
TOPLAM
Yalıtım cam elyafı
168
16
97
8
13
*
302
Tekstil cam elyafı
67
39
7
16
31
1
161
Borosilikat cam
51
32
55
16
25
179
Seramik
13
37
69
12
30
1
162
Tarım
17
14
14
2
11
*
58
Deterjan
21
5
242
8
4
*
280
Diğer
84
37
208
18
30
*
377
TOPLAM
421
177
692
78
141
2
1,511
( Bu sayfadaki bilgiler DPT kaynağındandır ve yayını serbesttir http://ekutup.dpt.gov.tr/)



