19.09.2019

Krom Madeni

Jeofizik

Krom madeninin fiziksel özellikleri

Atom Ağırlıgı: 51.996 g/mol

Atom Numarası :  24

Görünüş:  Gümüşümsü metalik

Rengi : Parlak siyah

Çizgi Rengi: Kahverengi

Yoğunluk:  4.1-4.9 g/cm3

Sertliği :  5.5

Manyetik Özelliği : Genellikle manyetik özellik taşımaz

Elektrik Özelliği: Elektrik iletkenliği düşüktür. Elektronik iletkenlik gösterir.


Yer kabuğunun doğal bileşenlerinden biri olan krom; metalurji,kimya ve refrakter sanayinin temel elementlerinden biridir. Krom metalinin ekonomik olarak üretilebildiği tek mineral ise kromittir. Kromit, mineralojik olarak spinel grubuna ait bir mineral olup, küp sisteminde kristallenir. Teorik formülü FeCr2O4 olmakla birlikte, doğada bulunan kromit mineralinin formülü (Mg,Fe)(Cr,Al,Fe)2O4 olarak verilmektedir.

Kromit mineralinin bazı fiziksel özellikleri şöyledir:

Kromit minerali ve krom yatakları kökensel olarak ilişkili oldukları ultrabazik kayaçlar içinde bulunurlar. Ultrabazik kayacın (dunit, serpantinit) oluşturduğu hamura (gang) gömülü kromit kristalleri krom cevherini oluşturmaktadır. Ultrabazik hamur malzemesi içinde kromit kristallerinin ve/veya tanelerinin bulunuş yoğunluğu, sergiledikleri doku ve yapı özellikleri krom cevherinin masif, saçılmış (dissemine), nodüllü, orbiküler, bantlı, masif bantlı ve dissemine bantlı gibi nitelendirilmelerini sağlar. Mg, Cr, Fe, Al elementleri kromit mineralini oluşturan elementler olmakla birlikte, gang minerallerinden kaynaklanan silis de krom cevheri analizlerinin ayrılmaz bir parçasıdır. Krom cevherinin kimyasal bileşimi cevherin sanayideki kullanım alanlarını belirlemektedir. Kimyasal analizlerde SiO2, Cr2O3, Al2O3 % miktarları ve Cr/Fe oranı çok belirleyici olmaktadır. Kromit mineralinin doğada bilinen en yüksek Cr2O3 içeriği % 68'dir. Krom cevherinin endüstrideki kullanım alanlarına göre kimyasal bileşimi ve fiziksel özellikleri ile ilgili sınırlamalar söz konusudur. Teknolojik gelişmelere uygun olarak cevherin kimyasal bileşiminden kaynaklanan kullanım sınırlamaları giderek daha esnek hale gelmektedir. Kimyasal cevher olarak tanımlanan yüksek demirli krom cevheri, gelişen teknolojiyle artık metalurji sanayiinde de kullanılabilmektedir. Krom yataklarının içinde bulunduğu ultrabazik-bazik kayaç toplulukları köken, jeolojik konum, mineraloji, doku, v.b. özellikleri yönüyle başlıca üç tipe ayrılırlar:

 

a.Bushveld (Güney Afrika), Stilwater (ABD) gibi duraylı kıtasal bölgelerde (kraton) bulunan stratiform sokulumlara bağlı krom yatakları : Büyük boyutlu, kilometrelerce devamlılık gösteren tabakalı yataklanmalardır. Yapısal olarak büyük bir karmaşıklık sergilemezler. Küçük tane boylu, düzgün kristal şekilli, Cr/Fe oranı düşük ve yüksek demirli cevher içerirler.

b. Daha çok Alp dağoluşum kuşakları boyunca görülmeleri nedeniyle Alpin tip diye anılan ultrabazik-bazik kayaç topluluklarına (ofiyolit istifi) bağlı krom yatakları (podiform tip) : Bunlar mercek veya düzensiz şekilli, genelde küçük boyutlu, karmaşık yapısal ilişkiler sergileyen yataklardır. İri tane boylu düzensiz kristal şekilli, Cr/Fe oranı yüksek ve yüksek kromlu cevher içerirler.

c. Üçüncü tip olarak gruplandırılan; eşmerkezli bir iç düzene sahip konsantrik ultrabazikbazik kayaç topluluklarına bağlı krom yatakları : Bunların bugün için ekonomik önemi yoktur. Genellikle Alaska'da görülen bu tip yataklardan üretim yapılmamaktadır. Bununla birlikte ABD'de, bu kromitlerin zenginleştirilmesi testleri ve bunların ekonomikliği konusunda çalışmalar yapıldığı bilinmektedir. Bu tip yataklar genellikle yüksek demirli krom cevheri içerir. Alpin tip cevherler, Cr/Fe oranlarının stratiform tip cevherlere göre daha yüksek olması nedeniyle 1970'li yıllara kadar metalurji sanayiinde rakipsiz olarak kullanılmıştır. Bu yüzden yüzyılın ilk üç çeyreğinde kromit üretimi daha çok alpin tip yataklardan yapılmıştır. Cr2O3 içeriği ve Cr/Fe oranı düşük, FeO içeriği yüksek olan stratiform tip yataklardan üretilen cevher ise, 1970'li yıllara kadar genelde kimya sanayiinde kullanılmıştır. Ancak Alpin tip yataklarda rezerv belirleme güçlüğü ve uzun vadeli ticari bağlantıların yapılamaması gibi nedenler, stratiform tip yataklara ait krom cevherinin özellikle metalurji sanayiinde kullanımına imkan sağlayan teknolojileri geliştirmeyi zorlamış; elde edilen olumlu sonuçlara bağlı olarak da bu tip yataklardan yapılan krom cevheri üretimi giderek artma eğilimi göstermeye başlamıştır. 

Krom madeninin fiziksel özellikleri

Dünyadaki sayılı krom üreticisi ülkeler arasında yeralan Türkiye ham cevher, ferrokrom ve krom kimyasalları dışsatımından önemli döviz geliri sağlamaktadır. Son yıllarda metalurji ,kimya ve refrakter sanayiinin krom cevheri talebi 450 000 tona ulaşmıştır. Ham cevherin iç piyasadaki artan tüketiminin yanı sıra önemli miktarda parça ve konsantre cevher dışsatımı da yapılmaktadır. Buna karşılık Alpin tip krom yatakları olarak adlandırılan ülkemiz krom yataklarının düzensizlikleri nedeniyle , bilinen rezervler yıllık üretime göre yetersiz kalmaktadırlar. Gerek yerli sanayinin hammadde güvenliğini sağlamak ve gerekse artan dış talebi karşılamak için, bir yandan bilinen yatakların rezervlerinin geliştirilmesi, bir yandan da yeni cevher potansiyelleri bulmak amacıyla yeni sahaların aranması büyük önem taşımaktadır.

 


 

Ürünün Türkiye'de Bulunuş Şekilleri

Krom yataklarının içinde bulunduğu peridotit genel adıyla anılan ultrabazik kayaçlar Türkiye'de geniş alanlar kaplarlar. Peridotitler, ofiyolit topluluğuna ait kayaçlar olup Alp orojen kuşağı boyunca yerleşmişlerdir. Türkiye'de bulunan peridotitler ve bunlar içinde bulunan krom yatakları Alpin tip (podiform tip) olarak sınıflandırılmışlardır. Alpin tip krom yataklarının sergiledikleri karmaşık yapı ilişkileri, doku özellikleri ve nispeten küçük boyutlu oluşları bunların belirgin özellikleridir. Krom yatakları genelde mercek, bant veya düzensiz şekilli kütlelerden oluşmaktadır. Kromitit kütlelerinin boyu birkaç santimetreden, 100 m'yi geçen uzunluğa kadar ulaşabilmekteyse de genelde bu uzunluk 4-5 m kadardır. Kalınlıklarının ise bazı hallerde 5 m'yi geçebildiği biliniyorsa da bu değer genelde 2-3 m kadardır. Alpin tip krom yatakları rezervlerinin boyutu yönüyle stratiform tip yataklardan çok küçüktürler. Rezervleri bir milyon tonu geçen Alpin tip kromitit kütlelerinin sayısı sınırlıdır. Alpin tip krom yataklarında kromititin Cr203 tenörü stratiform tiptekilere göre daha geniş bir aralıkta değişmekte, buna karşılık FeO (toplam demir) içeriği fazla değişiklik göstermemektedir. Bu tür yataklardan üretilen krom cevheri genel olarak metalurji ve refrakter sanayilerinde kullanılmaktadır.Türkiye'de krom yatakları belirgin bir dağılım düzeni göstermeksizin ultrabazik kayaçlar içinde ülke geneline yayılmış durumdadır. Türkiye'de 800 kadar tek veya grup halinde krom yatağı ve krom cevheri zuhuru bilinmektedir.

Coğrafî yönden krom yataklarının dağılımını 6 bölgede toplamak mümkündür. Bunlar nispî önem sırasına göre şöyle verilebilir :

1- Guleman (Elazığ) yöresi

2- Fethiye-Köyceğiz-Denizli yöresi

3- Bursa-Kütahya-Eskişehir yöresi

4- Mersin-Karsantı-Pınarbaşı yöresi

5- Erzincan-Kopdağ yöresi

6- İskenderun-Kahramanmaraş yöresi

Bu altı bölgenin dışında da dağınık bazı krom yataklarının bulunduğu bilinmektedir. Dünyada ilk krom cevheri üretimi 1797 yılında Ural’larda yapılmıştır. Türkiye'de krom cevherinin ilk kez 1848 yılında Harmancık (Bursa) yöresinde bulunduğu bilinmektedir. Krom cevherinin bulunuşuyla birlikte Türkiye dünya krom pazarlarında önemli bir yere sahip olagelmiştir. Türkiye'nin üretimi bazı yıllar dünya sıralamasında ilk sırayı almışsa da, genellikle 3.ve 6.sıralar arasındaki yerini devamlı korumuştur. 1924 yılından önce yapılmış üretimle ilgili kayıtlar bilinmemekle birlikte, bu yıllardaki çok düşük üretim düzeyi dikkate alınarak, başlangıcından bu güne kadar Türkiye'de 45 milyon ton kadar krom cevheri üretildiği tahmin edilmektedir.

 Türkiye'de krom cevheri, ferrokrom ve krom kimyasalları üretimi ağırlıkla ihracata yönelik olarak yapılmaktadır. Bu nedenle krom madenciliği dış pazarlarda oluşan fiyat dalgalanmalarından büyük ölçüde etkilenmektedir. Pazar koşullarının elverişli olmadığı yıllarda üretim düşmekte, fiyatların uygun olduğu yıllarda ise artmaktadır. Üretim 1995 yılında 2 080 043 tona kadar ulaşmış olmakla birlikte, Türkiye de son 25 yılın ortalaması bir milyon ton kadar olmuştur. Türkiye krom yatakları ile ilgili rezerv bilgilerinin çok sınırlı olmasına karşın, Türkiye Pazar koşullarının uygun olduğu durumlarda, bugüne kadar talebi karşılamakta pek sıkıntı çekmemiştir. Türkiye krom cevheri üretim miktarları ileriki bölümlerde verilmiştir. Üretilen düşük tenörlü krom cevherleri ülkenin çeşitli kesimlerinde kurulu bulunan konsantre tesislerinde zenginleştirildikten sonra pazarlanmaktadır. Krom cevheri fiyatları dünya arz-talep dengesine göre oluşmakta olup, ferrokrom alış fiyatına göre krom cevheri fiyatları hesaplanmaktadır. Türkiye'de üretilen krom cevherlerinin özellikleri, kullanım alanlarına göre aşağıda verilmiştir.

 Türkiye'de krom madenciliği Osmanlılar döneminde başlamış olmakla birlikte, MTA ve Etibank'ın kuruluşundan önceki döneme ait krom madenciliğiyle ilgili pek doküman bulunmamaktadır.

 Eski döneme ait işletme kalıntılarından, işletmelerin kıyı şeridine yakın ve büyük mostraların olduğu yerlerde açık işletmeler şeklinde, krom aramacılığının da istenilen niteliklere sahip mostralar bulunması amacıyla yapıldığı anlaşılmaktadır. Bu döneme ait krom aramacılığı, yüzeyde belirgin mostrası olan kromit oluşuklarına rastlama ve onları tanıma şeklinde tarif edilebilmektedir. 1970'li yıllara kadar krom arama çalışmalarına, işletilebilir boyutlarda krom mostrası bulma çabasına indirgenmiş bir aramacılık anlayışı hakim olmuştur. Bu şekildeki bir aramacılık jeolojinin pek yardımı olmaksızın da yürütülebilmiştir. Bu dönemde madencilik çevrelerine, krom yataklarında jeoloji kontrolünün bulunmadığı, "maden kazmanın ucundadır" görüşü hakim olmuştur. Çetin arama sorunları her ne kadar krom yataklarında jeoloji kontrolünün olmadığı kanısını uyandırmışsa da, gerçekte krom aramacılığını yönlendirebilecek başlıca ipuçları jeoloji verileridir. Kromitit mercekleri, içinde bulundukları peridotitlerin iç yapı düzeni ile belirli bir ilişkiye sahiptirler; iç yapının incelenmesiyle cevher merceklerinin konum ve duruşları aydınlatılabilmektedir. Krom yataklarının aranmasında peridotitlerin alt birimlere ayrılarak haritalanması, bu birimler arasındaki sınır ilişkileri, bileşimsel katmanlanma, yapraklanma, mineral çizgiselliği, faylanma, kıvrımlanma gibi yapısal unsurlar yardımıyla iç yapının açıklığa kavuşturulması arama çalışmalarına sağlam ve gerekli bir temel oluşturmaktadır. Böylece mostra veren ya da yeraltında izlenmiş bulunan merceklerden hareketle, krom yatakları doğrultu ve eğim yönlerinde geliştirilebilmekte; mostrası olmayan gizli kromitit merceklerinin nerelerde olabileceği saptanabilmektedir. Sürdürülen yoğun madencilik çalışmaları sonucu Türkiye'de 1950'lerden sonra mostra madenciliği ile üretilebilecek yatak sayısı giderek azalmış, kolay bulunabilen yataklar bulunmuş ve işletilmişlerdir. Geçmişten bugüne kadar üretilen bu krom cevherlerinin büyük bölümünün bulunuş ve işletilişinin nispeten kolay yataklardan yapıldığı gözönüne alındığında, günümüzde sistemli arama çalışmaları olmaksızın yeni rezervler bulmanın ve yatağın jeolojisini iyi bilmeden, geçmişe kıyasla daha güç koşullar altında gerçekleştirilebilen işletme çalışmalarını sürdürebilmenin giderek güçleştiği bir aşamaya gelinmiştir. Alpin tip krom yatakları gibi genelde nispeten küçük boyutlu, yapısal karmaşıklıklar içeren maden yataklarında, maden yatağı ile ilgili bilinmeyenlerin tamamının başlangıçtaki arama çalışmaları sırasında açıklığa kavuşturulması mümkün değildir; mümkün olsa bile çoğu halde ekonomik değildir. Bu nedenle krom yataklarında ilk aşamada maden yatağının işletilebilmesi  için gerekli asgari rezervin saptanması söz konusudur. Bu aşamadan sonra işletme ve arama çalışmalarının başabaş sürdürülmesi en geçerli uygulama olarak görülmektedir. Maden işletmeciliği dinamik bir yapıya sahiptir. İşletme faaliyetleri sırasında gerek yeraltında ve gerekse yerüstünde, işletmenin boyutuyla orantılı olarak belli bir zaman dilimi içinde çok miktarda malzeme yer değiştirmektedir.

 

Her kazılan yer, maden yatağıyla ilgili anlamlı yeni jeoloji verilerinin ortaya çıkabileceği bir mostradır. Her kazı sonucu ortaya çıkan bu veriler, işletmenin dinamik yapısı nedeniyle bir sonraki kazı işlemleriyle tahrip edilmekte veya üzerleri örtülerek izlenemez hale gelmektedir. Bu jeoloji verilerinin tahrip edilmeden incelenip, tekniğine uygun olarak haritalanması, yorumlanması ve bunun işletme faaliyetleriyle başabaş sürdürülerek yaşayan jeoloji haritalarının yapılması madencilik çalışmalarının en vazgeçilmez gereğidir. Yaşayan, diğer bir deyişle en yeni verileri içeren maden jeoloji haritaları, bilinenden hareketle bilinmeyeni bulma, rezervi geliştirme ve işletme çalışmalarını yönlendirme konularında elaltında bulunması ve devamlı yorumlanması gereken bilimsel temele dayalı teknik dokümanlardır. Türkiye'de madencilik çalışmalarında maden jeoloji haritalarının yapımı genelde ihmal edilmekte, çoğu halde de işlevleri "imalat planları" ile karıştırılmaktadır. Krom madenciliğinde işletmeleri sürdürebilmek, yeni yataklar bulabilmek ve üretim faaliyetlerini planlayabilmek için tekniğine uygun yapılmış yerüstü ve yeraltı maden jeoloji haritaları olması, koşulların getirdiği bir zorunluluktur. Alpin tip krom yatakları gibi genelde kalınlığı ve devamlılığı sınırlı, düzensiz şekilli ve nispeten küçük yataklarda standartlara uygun rezerv hesaplamaları yapabilmek çok ayrıntılı maden jeoloji etütlerini, sondajlı ve galerili arama çalışmalarını gerektirmektedir. Bu tarz çalışmalar Türkiye'de çok az krom yatağında yapılmıştır. Bu nedenle, Türkiye’deki krom yatakları için verilen rezerv rakamları, rezerv standartlarına uymamaktadır. Bu tip yataklarda, işin başlangıcında standartlara uygun rezerv hesaplama çalışmaları yapılması halinde madencilik çalışmaları astarı yüzünden pahalı bir uygulamaya dönüşebilecek özellikler taşımaktadır. Dünya podiform krom rezervleri için verilen değerler de benzer şekilde hesaplanmış olup, güvenilirlik yönüyle aynı kaygılar bunlar için de geçerlidir. Öte yandan, dünya krom cevheri rezerv tablolarında verilen ve bağımsız kaynaklarca doğrulanmayan bazı rezerv rakamlarının, piyasayı kendi lehlerine etkileme amacına yönelik abartılı rakamlar olduğu sezilmektedir. MTA Genel Müdürlüğü, Maden Etüt ve Arama Dairesi bünyesinde bir birim olan Krom Proje (Birim) Yöneticiliği‘nce çok sayıda krom yatağında yapılan çalışmalar sonucu bunlardan 137 yatakta saptanan rezervler ve işletmeci kuruluşlardan derlenen verilerle hesaplanan Türkiye krom yataklarına ait rezerv rakamları Çizelge7’de verilmiştir. Bu rezerv rakamlarının önemli bir bölümü geçmiş yıllarda yapılan çalışmalara aittir. Öte yandan, çeşitli kuruluşların, bir kısmının kendi arama ve üretim çalışmalarının sonucunda hesaplanmış rezervleri ise Çizelge 8’de verilmiştir. Bu nedenle Çizelge 7 ve 8’de verilen rezerv rakamları Türkiye'deki potansiyeli değil, bilinen krom cevheri varlığını yansıtmaktadır.

 

Alpin tip krom yataklarında krom cevherini oluşturan kromit kristallerinin genelde Cr oranı yüksek ve Fe oranı düşüktür. Bu özellikteki kromit kristallerinin toplanımıyla oluşan masif cevherler metalurji sanayiinde çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Türkiye'nin bugüne kadar toplam krom cevheri üretiminde yüksek tenörlü masif cevherler önemli bir bölümü oluşturmuştur. Yüksek tenörlü, bilinen krom cevheri rezervlerinin azalması, yüksek tenörlü yeni yataklar bulmada karşılaşılan zorluklar ve pazar koşullarının elverişli olması nedeniyle, düşük tenörlü ve kolay işletilebilecek krom yataklarının işletilmeleri giderek daha fazla mümkün hale gelmektedir. Bir zamanlar % 45 Cr2O3 tenörün altındaki krom cevheri işletilemezken, bugün uygun Pazar koşulları nedeniyle %8-9 Cr2O3 tenörlü kromititlerin işletildiği bilinmektedir. Düşük tenörlü kromititler zenginleştirme tesislerinde kırılıp öğütüldükten sonra zenginleştirilmekte ve ardından pazarlanmaktadır. MTA'nın çalışmaları sonucu ortaya konan Kızılyüksek-Yataardıç (Aladağ,Adana) sahasındaki düşük tenörlü kromitit oluşumları, porfiri bakır yataklarındaki işletmecilik benzeri bir madenciliği krom yatakları için de tartışılan bir konu haline getirmiştir. Aladağ (Karsantı)'da MTA'nın çalışmalarına konu olan sahada %5,38 Cr2O3 tenörlü 92 milyon ton kromitit rezervi saptanmıştır. Komşu sahalardaki kromitit oluşumlarıyla beraber bu rezervin 400 milyon tona ulaşması beklenmektedir. Nitekim, Etibank tarafından devralınan Aladağ sahasında yapılan ek çalışmalarla, gerek tenör ve gerekse rezerv değerlerinde olumlu gelişmeler sözkonusu olmuştur. Etibank'ın yapmış olduğu çalışmalar sonucunda Aladağ yatağının ortalama tenörü %5,60 Cr2O3'e yükselmiş ve rezervi 144.1 milyon tonu görünür, 22 milyon tonu muhtemel ve 32 milyon tonu mümkün olmak üzere toplam 198.1 milyon tona ulaşmıştır. Düşük tenörlü Aladağ kromitit oluşumları, Türkiye'de bugüne kadar sürdürülegelen madencilik uygulamalarıyla işletilebilecek bir yatak değildir. Düşük tenörlü, büyük rezervli yatakların işletilmesi uygulaması Türkiye'de bugüne kadar hiç yapılmadığından bu konuda bir gelenek ve tecrübe birikimi olmamıştır. 

Krom madeninin rezervi

Bağımsız Devletler Topluluğu (BDT) ve gelişmekte olan ülkelerdeki kromit tüketimi ise, batılı sanayi ülkelerinden daha farklı bir durum sergilemektedir. Örneğin, BDT'de çelik yapımında hala geri teknoloji (open-heart) büyük yer tuttuğu (1980'lerde %53) için, krom cevherinin refrakter amaçlı tüketimi %35 düzeyindedir. 1980'lerde eski SSCB'deki krom cevheri tüketiminin % 45'i metalurji, % 35'i refrakter ve % 20'si kimya sanayiinde olmuştur. Tüketimdeki bu dağılımın, bir süredir devam eden reorganizasyon çalışmaları nedeniyle değişmesi beklenmektedir. Metalurji sanayiinde krom; ferrokrom, ferro-siliko-krom, krom bileşikleri, ekzotermik krom katkıları, diğer krom alaşımları ve krom metali şeklinde tüketilir 


Krom madeni için kullanılan etkin Jeofizik Yöntemler

Ülkemizde Krom madeninin son dönemlerde artan talebi jeofizik araştırmaların da önemini arttırmıştır. Pek çok farklı firma ve mühendis jeofizik yöntemlerle krom aramacılığı gerçekleştirmektedir.

Krom cevherinin bulunmasında en etkin yöntem şüphesiz Mikro Gravite Yöntemidir.Krom madeninin yoğunluk farkı damarları ortaya koymayı son derece kolaylaştırmaktadır. Ekipman maliyeti bu yöntemin en büyük dez avantajıdır.

Bu yöntem kadar etkili olan bir diğer yöntem de Rezistivite&IP yöntemidir.  Gerçekleştirdiğimiz Rezistivite&IP çalışmalarında özellikle proksenitlerin içerisindeki Krom damarlarının Rezistivite ile tespit edilebildiğini gördük. ancak damarların ince olması nedeniyle yapılan çalışmanın hassas olması gerektiği de açık bir gerçektir. Krom madeninin Granitler üzerinde bulunduğu bölgelerde bu yöntem kısmen aksaklıklara ve maskelemelere neden olabilmektedir. Özellikle çok ince damarların rezistivite ile görülememesi olasılığı yüksektir.

Gravite aramalarında kullanılan bir diğer yöntem de yer radarı yöntemidir, ancak bu yöntemin henüz aşılamayan sorunları ölçümlerde pek çok aksaklığa sebep olmaktadır. Maden arazilerinin engebeli yapısı ve Jeoradarın kil v.b. katmanlardaki sönümlenmesi bu yöntemn başarısını önemli ölçüde azaltmaktadır.  

Yazar: Can BAYAT
Kimdir: 2015 yılından bu yana EMD Enerji Merkezi Danışmanlık şirketine bağlı olarak çalışmaktadır. 2016 SAÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Jeofizik Mühendisliği Yüksek Lisans mezunudur. Evli ve bir çocuk babasıdır.
| | canbayat [at] gmail |