PERLİT

1. GİRİŞ

1.1. Tanım ve Sınıflandırma

Perlit asidik bir volkanik camdır. Perlit ismi bazı perlit tiplerinin kırıldığı zaman inci parlaklığında küçük küreler elde edilmesi nedeni ile inci anlamına gelen perle kelimesinden türetilmiştir.

Perlit, ısıyla genleşme özelliği olan, genleştirildiğinde çok hafif ve gözenkli bir hale geçen bir kayaçtır. Perlit kelimesi hem ham perlit için hem de genleştirilmiş perlit için kullanılmaktadır.

Çeşitli perlit kayaçlarının renkleri ve yapıları birbirinden çok farklı olabilir. Bu bakımdan perliti gözle tanımak oldukça zordur. Ham perlitin rengi saydam açık griden parlak siyaha kadar değişmekte olup, genleştiğinde renk tamamen beyazlaşır. Perlitte en önemli özellik % 2 ile 6 oranında değişen içeriğindeki sudur ve bu su perlitin kararlılığını sağlamaktadır.

Perlitin fiziksel ve kimyasal özellikleri aşağıda verilmektedir.

A) Fiziksel Özellikleri :

- Renk : Beyaz, gri ve tonları
- Yumuşama noktası : 870-1100oC
- Ergime noktası : 1260-1343 oC
- OH : 7.5-8.0
- Özgül ısı : 0.2 Cal/goC (837 J/Kg.k)
- Özgül ağırlık : 2.2-2.4 g/cc (2200-2400 Kg/m3)
- Refraktif İndeks : 1.5
- Serbest nem (%) : Maksimum 0.5
- Ağırlık kaybı : İstenildiği kadar
- Gevşek yoğunluk : 32-400 kg/m3
(Genleşmiş)
- Isı iletkenliği : 0.04 W/m.k
(Genleşme)
- Asitte erime özelliği : . Konsantre sıcak alkali ve hidroklorik asitte erir.
: . Konsantre mineral asitlerinde az erir (% 2)
: . Seyreltik mineral veya konsantre zayıf asitlerde
çok az erir (% 0.1).

B) Kimyasal Özellikleri (%) :


SiO2

71.0 - 75.0

AlO3

12.5 - 18.0

Na2O3

2.9 - 4.0

K2O

0.5 - 5.0

CaO

0.5 - 0.2

Fe2O3

0.1 - 1.5

MgO

0.02 - 0.5

TiO2

0.03 - 0.2

MnO2

0.0 - 0.1

SO3

0.0 - 0.2

FeO

0.0 - 0.1

Cr

0.0 - 0.1

Ba

0.0 - 0.05

PbO

0.0 - 0.03 / 0.3

NiO

Eser

Cu

Eser

B

Eser

Be

Eser

Serbest silis

0.0 - 0.2

Toplam klorürler

Eser - 0.2

Toplam sülfatlar

Hiç Yok



1.2. Sektörde Faaliyet Gösteren Uluslararası Organizasyonlar

Perlit üretiminde, teknolojisinde ve tüketiminde dünyanın en önemli ülkelerinin başında gelen ABD'de kurulmuş olan "The Perlite Institute Inc." kurumsal geliştirme gereklerine bir çözüm olarak tanımlanmakta ve günümüze kadar gerçekleştirdiği çok önemli ve olumlu katkılarla faaliyetlerini sürdürmektedir.

Perlit Enstitüsünün kuruluş gerekçeleri şöyle özetlenmektedir :

1. Piyasada bir süredir tanındığı, olağanüstü özellik ve avantajları olduğu halde, güvenilir teknik bilgi, kabul edilmiş ticari standartlar ve kamu oyunda yeterli bilgi olmadığı için perlitin kullanım alanlarında kabul görmesine katkı sağlamak.

2. Umut verici bir alan olduğu halde yeterince değerlendirilemeyen perlit endüstrisinin parlak bir geleceğe sahip olabilmesi için kendi kendine yardım anlayışı içinde eşgüdümlü bir çabaya ve sürekli bir kampanyaya zorunluk bulunması.

3. Üretici, şartname ve ürün tanımı hazırlama sorumluları ile kullanıcı ve tüketicilerin araştırma ve bilgilenme gereksinimlerinin etkili ve ekonomik biçimde karşılanmasına gerek bulunması.

2. DÜNYADA MEVCUT DURUM

2.1. Rezervler

Dünya Perlit rezervleri volkanik kuşak içindeki bölgelerde bulunmaktadır. Ülkeler ve bölgeler için perlit rezervleri tablo 1'de verilmiştir. A.B.D., B.D.T., Türkiye ve Yunanistan perlit kaynakları bakımından zengin ülkelerdir.



Türkiye'de yapılan araştırmalar sonucu toplam perlit rezervinin 4.5 milyar ton olduğu belirtilmektedir (Yiğit, D., 1992)

2.2. Üretim

2.2.1. Üretim Yöntemi ve Teknolojisi

Perlit cevheri açık işletmecilik metodu ile üretilmekte ve kırma-öğütme-sınıflandırma işlemlerini takiben genleştirilmiş perlit elde edilmektedir.

Genleştirilmiş perlitin üretiminde tüvenan cevher ocağa yakın bir yerde ilk kaba kırmadan geçirilip gerekli tane iriliğine getirilmesi ekonomik bulunmaktadır.

Perlitin hazırlanmasında dikkat edilecek hususlar aşağıda sunulmuştur.

- Olabildiği ölçüde perliti nodüllerine ayırmak ya da küp şeklinde taneler elde etmek,
- Fazla inceltmeden ve kabuk dokusunu bozmadan, perliti sadece gerekli tane irilğine kadar kırma,
- İstenen tane boyuna ayırmak,
- Perlit genellikle kolayca kırılabilen iyi öğütülebilen bir kayaçtır. Ancak tane dağılımı kırma darbelerine bağlı olduğu için, kırıcı ve öğütücü seçimi özel dikkat gerektirmektedir.

Perlit hazırlama tesislerinde gerekli işlemler şöyle sıralanabilir;

- Ön öğütme
- Kurutma
- Öğütme
- ince öğütme
- Eleme, sınıflandırma, boyutlama
- Depolama

Perlitle ilgili talep alanları değişik boyutlara yöneldiğinden öğütmede esneklik önem taşımaktadır. Çeşitli kullanım yerlerinin gereklerine koşut olarak perlit talebinin genel olarak aşağıdaki gruplarda göreli bir ağırlık taşıdığı söylenebilir.

- 0.05 mm; 0.3-1 mm; 0.3-1.6 mm; 0.3-2 mm (0.3 mm altındaki miktar max. % 8)
- 0.3-2 mm (0.3 mm altındaki miktar max. % 40)
- 0-0.4 mm; 0-1.2 mm (0.3 mm altındaki miktar max. % 10)
- 0.8-1.6 mm; 0-2.0 mm (0.3 mm altındaki miktar max. % 40)
- 0-0.4 mm; 0.4-1.2 mm; 1.2-2.0 mm.

Öğütülmüş, boyutlanmış ham perlit, cinsine göre 700-1200 oC arasında sıcaklığı olan bir ortama verildiğinde içindeki suyun buhar halinde çıkmasıyla çok kısa sürede mısır gibi patlayarak hacmi 4-30 kat artar. Bu şekilde genleştirilmiş perlit, çok gözenekli ve hafif camsı bir yapıya dönüşür.

400oC ve kadar ön ısıtmaya tabi tutulmasıyla perlitteki suyun % 80-90'ı buharlaşır. Kalan % 1-1,5 luk kısım genleşme işlerinde eylemi olan aktif suyu meydana getirir. Genleşme 700-1200 oC de gerçekleşebilmektedir.

Perlitin genleştirilmesinde başlıca dört faktörün rol oynadığı söylenebilir.

- Kullanılan perlitin cinsi
- Gerekli ısıtma süresi
- Tane iriliği
- Genleşme sıcaklığı

Perlit genleştirme tesisleri, hammadde depolama, genleştirme, ayırma ve paketleme olarak üç üniteden oluşmaktadır.

Perlitin cinsine ve istenen ürüne göre genleştirme tesisinde kullanılacak fırının tipi değişmekle birlikte son yıllarda sabit, dikey fırınlara doğru bir temayül bulunmaktadır. Bu fırınlar mazot ya da gazla çalışmaktadır.

2.2.2. Ürün Standartları

Perlitin kullanım amaçlarına ve yerine göre değişik ülkelerde (DIN, ASTM, ISO vb) hazırlanan çeşitli standartlar bulunmakla beraber, Uluslararası Perlit Enstitüsünce kullanım amaçlarına göre tanımlanan standartlar aşağıda sunulmaktadır.






AMAÇ STANDART
Isıl tecrit testleri ASTM C236
Gevşek dolgu tecriti için
perlit özellikleri ASTM C549
Granül gevşek dolgu tecrit maddesi
yoğunluğu ASTM C520
İnşaat malzemelerinin yüzey yanma
karakteristikleri için ASTM E84

2.2.3. Sektörde Üretim Yapan Önemli Kuruluşlar

Halihazırda işlenmiş perlit ürünlerini en çok üreten ve tüketen ülke ABD olup perlit madenleri ülkenin batı eyaletlerinde bulunmaktadır. Bu yerler New Meksiko, Arizona, Kaliforniya, Kolerado ve Nevadadır. Ancak genleştirme tesisleri tüketim yerlerine yakın noktalarda tesis edilmekte olduğu için kırılmış-elenmiş perliti yarlatmadan önce büyük mesafelere nakletmek gerekmektedir. ABD'nin doğu kıyılarındaki çoğu perlit genleştirme tesisi okyanus navlununun demiryolu navlununa göre ucuz olması nedeni ile kırılmış-elenmiş perliti Avrupa'dan özellikle Yunanistan'dan ithal etmektedirler.

Batı Avrupa'daki en büyük üretici Yunanistan olup sırasıyla İtalya, Maceristan, Çekoslavakya, Fransa ve Türkiye gelmektedir.

Sektörde tanınan firmalar aşağıda verilmektedir.

a) Grefco Inc.
b) Celite Corp (Manville)
c) Harborlite Corp.
d) Nord Perlite
e) Silver and Baryte Ores
f) Otavi Minen Hellas
g) Dicalite (Grefco'nun şirketi)

2.2.4. Mevcut Kapasiteler

Bölüm 2.3.3'de isimleri verilen önemli perlit üreticilerinin kurulu kapasiteleri araştırılmış ve Tablo 2'de firmaların isimleri ve kapasiteleri gösterilmiştir.



Larkın, K., 1993

2.2.3. Üretim Miktarı

Ülkelere göre üretim miktarları Tablo 3'de verilmektedir.



Coope, B., 1992
(*) Çekoslavakya verileri genleşmiş perlit verilerine bağlı olup, hesaplanırken 1 ton
cevherden 12 m3 genleşmiş perlit üretildiği düşünülmüştür.
(**) Tahmini
10. Endüstriyel Mineralleri Uluslararası Kongresine, Perlit Enstitüsünce verilen tebliğde "Muhtemel en büyük üreticinin Çin'in üretimi ile birlikte dünya perlit üretiminin 3 Milyon ton/yıl mertebesinde olduğu düşünülmektedir" denilmektedir (Allen, M., Perlit Enstitüsü Daimi Sekreteri, 1992). Bu itibarla Tablo 3'te verilen yaklaşık 2.2 milyon tonluk yıllık dünya üretim rakamlarına tahminen 700 Bin ton/yıl olarak Çin üretim rakamlarının dahil edilmesi faydalı görülmektedir.

2.2.6. Birim Üretim Girdileri

Konu ile ilgili çeşitli araştırmalarda dünya ile ilgili bir veri oluşturulamamakla beraber Türkiye'nin 1980 sonlarında modernizasyon ile birlikte büyüme programlarını tatbik ettiği ve bu nedenlede pazarlarda hızlı bir büyüme sağladığı belirtilmektedir (Coope, B., 1992). Bundan dolayı bahsi konu verilere bir yakınsama göstermesi açısından kısım 3.3.6. da değinilecektir.

2.2.7. Maliyetler

Kısım 2.2.6'da bahsedildiği üzere Türkiye'nin pazarlarda hızlı bir büyüme sağlaması ve modernizasyonu sebebleri ile maliyet hususu kısım 3.3.7. de işlenecektir.

2.2.8. Stoklar

Literatür taramalarında dünya stok miktarları ile ilgili verilere rastlanılmamış olup, araştırmalar üretiminin talep miktarı ile orantılı olduğu dolayısıyla da stok miktarının yok denilebilecek kadar az olduğu kanaatini vermektedirler.

2.3. Tüketim

Perlit en yaygın olarak kullanıldığı alan inşaat sektörüdür. Bu nedenle perlit talebi inşaat alanındaki gelişme ve durgunluklara paralel bir durum arz etmektedir.

Dünyadaki en büyük perlit üreticilerinden ve tüketicilerinden biri olan ABD'de tüketiin % 65-70'ini inşaat sektöründe yapıldığı ve bununda % 55 ini hazır yapı elemanları oluşturduğu, % 15-20'sini filtre ve 5 10-15'ini zirai amaçlı olduğu 6. Mayıs 1992 tarihinde gerçekleştirilen Perlit Enstitüsü'nün yıllık olağan toplantısında tebliğ edilmiştir (Howel, R.W., 1992).

2.3.1. Tüketim Alanları

Perlitin tüketim alanları başlıklar halinde aşağıda verilmektedir.

1. İnşaat Sektörü.

a) Perlitli sıvalar
b) Perlit agregalı hafif yalıtım betonu (Çimento veya alçı bağlayıcılı)
c) Perlit agragalı hafif yapı elemanları
d) Isı ve ses yalıtıcı gevşek dolgu maddesi olarak perlit kullanımı
e) Yüzey döşemelerde ısı ve ses yalıtıcı olarak perlit kullanımı
f) Çimento ve alçı dışındaki bağlayıcılarla yapılan özel amaçlı perlit betonları

2. Tarım Sektörü :

Toprağın fiziksel özelliklerini artırıcı "substrat" maddesi olarak perlit kullanımı

a) Tarla tarımında
b) Bahçe tarımı ve seracılıkta (fide yetiştiricilik, kültür tarımı vb.)
c) Çimli spor alanlarında


3. Sanayi Sektörü:

1. Gıda, ilaç ve diğer kimyasal maddeler üretiminde süzme yardımcı maddesi olarak perlit kullanımı

a) Gıda sanayiinde
- Bira, şarap ve likörleri süzmede
- Bitkisel yemeklik yağları süzmede
- Meyve suları süzmede
- Şeker şerbeti süzmede
- Mısır şerbeti süzmede (glikoz/dekstroz üretiminde)

b) İlaç ve kimya sanayiinde
- Antibiyotiklerin süzülmesinde
- Pektin süzmede
- Soda külü eriyiklerinin filtrasyonu
- Sitrik asit süzme
- Sodyum silikat (su cam) filtrasyonu
- Sülfürik asit filtrasyonu
- Uranyum şerbeti filtrasyonu
- Kağıt sanayiinde (beyaz su) filtrasyonu
- Flok süzmede (alüminyum hidroksit ve flokülasyon işlemlerinde)
- Boyaların süzülmesinde
- Fosforik asit süzme

c) Diğer Süzme işlemlerinde
- Makina yağı süzme (kullanılmış makina yağının rejenerasyonu)
- İçme suyu süzmede
- Yüzme havuzlarının suyunu süzmede
- Atık suları temizlemede süzme işleminde

2. Sanayide ısı yalıtımında perlit kullanımı

a) Sıvılaştırılmış gaz tanklarının ısı yalıtımında
- Sıvılaştırılmış petrol gazları (LPG)
- Sıvılaştırılmış doğal gazlar (LNG)
- Sıvı azot ve amonyak
- Sıvı progan, etan ve metan
- Sıvı oksijen
- Sıı soygazlar, itici gazlar (propellanlar), soğutucu gazlar (refri geranlar vb.)

c) Soğuk depoların yalıtımında.
d) 1000 oC kadar sıcaklıktaki reaktörlerin, potanların vb. yalıtımında.

3. Metalurjide perlit kullanımı
a) Dökümcülükte metalurjik flaks olarak
b) Döküm kumuna katkı maddesi olarak
c) Potadaki ergimiş metalin korunmasında
d) Dövmede veya haddeye giden sıcak metal ingotların ısı kayıplarını önlemede
e) Demir-çelik sanayiinde ergimiş metalin curuf kontrolunda
f) Perlitli yalıtıcı refrakterlerin üretiminde
- Seramik bağlayıcılı perlit refrakter tuğlalar
- Alüminyum fosfat bağlayıcılı perlit refrakter tuğla veya betonlar
- Perlitli refrakter harç

4. Seramik ve cam sanayiinde katkı maddesi olarak perlit kullanım

5. İlaç ve kimya sanayiinde dolgu maddesi olarak perlit kullanımı
a) İlaçlarda (insan sağlığı ilaçları-veteriner ilaçları)
b) Haşere ilaçlarında (bitki koruma vb.)
c) Temizleyici tozlarda
d) Gübrelerde
e) Dinamit üretiminde
f) Testüre (yüzeyi grenli) örtücülğü yüksek boyaların üretiminde

4. Diğer Uygulamalar

1. Sondajlarda, çimentolama işlemini kolaylaştırıcı katkı maddesi olarak,
2. Gemi dipleri kaplama ve yalıtımında,
3. Petrol artıklarından veya diğer yağlı atıklardan gelen su kirliliğini gidermede,
4. Baraj göllerinde, kentlerde, açık su rezervuarlarında buharlaşmayla su kaybını önleyici olarak,
5. Ambalajlama için dolgu maddesi,
6. Plastik köpüklere ve plakalara katkı dolgu maddesi,
7. Ucuz ve hafif plastik mobilya yapımında dolgu maddesi,
8. Titreşimli tesbitte
9. Yangına karşı özellikle çelik kontrüksiyonlarda yalıtım katı olarak.

Perlitin genleşmiş olarak kullanımının yanısıra ham olarak da bitmiş kullanım alanları vardır. Türkiye'den yapılan perlit ihracatının yaklaşık % 50'sinin yurt dışında ham olarak kullanıldığı bilinmektedir.

Ham perlit kimyasal bileşimi bakımından silisli ve alüminyumlu bileşikler içermesi nedeni ile kalsiyum esaslı bağlayıcılar ile kimyasal reaksiyona girerek hidrolik aktivite gösterdikleri için inşaat sektöründe geniş çapta kullanılmaktadır. Bu kullanımları, çimentodan ekonomi sağladığı gibi dayanıklılık da kazandırmaktadır. Bunun için ham perlit kayası kırılıp öğütüldüğü gibi, doğal olarak agrega halinde bulunan perlit kaynakları da kullanılmaktadır. Bu şekilde doğal agrega olarak bulunan perlitin ülkemizde en geniş rezervi Erzincan Mollatepe'de ve Ankara civarı ile Nevşehir Bölgesinde bulunmaktadır.
Ham perlit agrega olarak hafif yapı malzemesi niteliğinde olup aşağıdaki özelliklere sahiptir.

a) Agraganın kuru gevşek birim ağırlığı : 1.264 gr/cm3
b) " " sıkı " " : 1.437 gr/cm3
c) " " kıvam su ihtiyacı : % 18
d) " " su emmesi : % 6
e) " " yaş gevşek birim ağırlığı : 0.969 gr/cm3
f) " " sıkı " " " : 1.280 gr/cm3
g) " " asit ve bazlara karşı dayanıklı :

- Asitlerde çözünürlük :
Hidroflorik asit (sıcak derişik) : % 94.94 çözünüyor.
Hidroklorik asit (1/10'luk sıcak) : % 3.32 "
Hidroklorik asit (0.1 N sıcak) : % 2.55 "

- Bazlarda çözünürlük :
Sodyum hidroksit (doygun çözelti sıcak) : % 9.13 "
" " (1 N sıcak) : % 8.77 "
" " (0,1 N sıcak) : % 2.64 "

Ham perlitin, kırılmış, ögütülmüş ve tane boyutlarına ayrılmış olarak kullanım alanları şöyledir;

1. Asit ve bazlara karşı, dayanıklı olduğu için özellikle kanalizasyon borularının üretiminde kullanılır.

2. İç ve dış inşaat sıvalarında,

a) Dona karşı dayanıklı olduğu için su alan inşaatlarda
b) Çatı ve teras su izolasyonlarında,
c) Yüzme havuzu yapımında,
d) Hafif yapı malzemesi karekterinde olduğu için ısı izolasyonunda sıva olarak veya briket gibi izolasyonlu hafif yapı elemanları üretiminde kullanılır.

3. Demiryollarında patinaj kumu olarak
4. Abrasif sanayiinde aşındırıcı olarak
5. Filtre kumu ve çakıllı olarak su arıtma tesislerinde TS 4081'e uygun olarak kullanılır.
6. Karayolu yapımında asfalt dolgu malzemesi olarak kullanılır.

2.3.2. Tüketim Miktarı

Dünyada üretilen ham perlitin yalnızca küçük bir miktarı direk olarak metalurjik uygulamalarda (curuf toplayıcı vb.) ve aşındırıcı olarak tüketilmekte geri kalan büyük bölümü genleştirilmiş şekilde tüketilmektedir.

İyi vasıflı perlitin 900oC'a kadar ısıtılması ile üretilen genleştirilmiş perlit mükemmel ısı ve ses yalıtım izalasyonu nitelikleri ile kullanımı hayli yaygın olan az yoğun yapı malzemesidir. Bu itibarla perlit tüketimi inşaat sektöründeki gelişmeye bağlıdır.

Halıhazırda, endüstrileşmiş ülkelerdeki inşaat sanayiinin durgunlaşması nedeni ile perlit pazarında bir gerileme müşahade edilmiştir. Ancak bu ülkelerin ressesyondan sonra hızlı bir büyüme göstereceği beklenmekte olup, Batı Avrupa'daki daha önceki kominist ülkelerin ekonomik olarak yeniden canlanması sonucu perlite fayda sağlayacağı beklenmektedir.

Etiketler:
Beğeniler: 0
Favoriler: 0
İzlenmeler: 2126
favori
like
share