Custom Rich-Text Page

Bir Bölümü de OKÇU KÖYÜ sınırları içerisinde bulunan Dünyanın en büyük  Toryum yatakları hakkında yapılan çalışmalar ve bu konuda  çıkmış yayınlardan derlemeler.

ESKİŞEHİR OKÇU KÖYÜ  TORYUM VE NADİR TOPRAKLAR

KOMPLEKS CEVHERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ İÇİN YAPILAN

ÇALIŞMALAR

Bayram Kopuz, Lütfiye Güreli, Yusuf Bayram, Süheyla Acarkan, Reşat Uzmen

Çekmece NükleerAraştırma ve Eğitim Merkezi

                                   ÖZET

Eskişehir  Beylikahır / OKÇU KÖYÜ  yöresindeki toryum ve nadir topraklar kompleks cevherinin değerlendirilmesi için cevherin

bulunduğu tarihten itibaren arama, jeolojik etüt, rezerv tespiti ve cevherin değerlendirilmesi yönünde çalımalar

yapılmıştır. Çalımaların ilk aşamasında Maden Tetkik Arama Genel Müdürlüğü çalışmaların ağırlık noktasını

oluşturmuştur. Daha sonra devreye giren Eti Holding cevherin değerlendirmesi ile ilgili çalışmalar yapmıştır. Bu

arada değişik üniversiteler de lisansüstü ve doktora çalışmaları ile cevherin değerlendirilmesi konusunda katkıda

bulunmuşlardır. Burada yapılan çalışmaların sırasıyla anlatılacak ve cevherin değerlendirilmesi yönünde ne gibi

bulguların elde edildiği incelenecektir. Eskişehir  - OKÇU KÖYÜ'nde  bulunan cevher radyoaktif bir element olan toryum içerdiği

için toryum cevheri olarak bakılmıştır.Burada mineral oluşumunun bastnazit olduğu, bastnazit' in ise bir nadir

toprak elementleri minerali olduğu bilindiğinden bu cevhere toryum içeren nadir toprak minerali demek daha

doğru olacaktır. Son yıllarda nadir toprak elementlerinin endüstride kullanımının artmasıyla bu cevherin nadir

toprak elementleri açısından değerlendirilmesi, toryumun ise yan ürün olarak kazanılmasının uygun olduğu

düşünülmektedir.Anahtar kelimeler: Toryum, Nükleer yakıt, Nadir toprak elementleri

şimdiye kadar yapılan çalışmalarda önce toryum ön

plana çıkarılmş, daha sonra nadir toprak elementleri

ve barit, fluorit açısından gözönüne alınmıştır. Bu

nedenle de kompleks cevher adı verilmiştir. Saha

üzerine yapılan çalışmalar 1940'lı yıllara kadar

uzanmaktadır.

CEVHER YATAĞININ COĞRAFİ KONUMU

Eskişehir kompleks cevher sahası Eskiehir ili,

Sivrihisar ilçesinin 40 km. Kuzey-batısında

Kızılcaören, Karkın ve OKÇU köyleri arasında olup

15 km2'lik bir alanı kapsar. Ankara Eskişehir devlet

karayoluna 35 km, demiryoluna ise 12 km.

mesafededir. Cevher sahasının   rakımı  900-1200 m.  civarındadır

SAHADA YAPILAN ÇALIMALARIN

KRONOLOJİSİ

Remeux (1942) sahanın 1/100000 ölçekli jeoloji

haritasını yapmıtır.Mangan boyalamalarına

ekonomik olmayan kromit olarak adlandırmıtır.[1]

Weingart (1953); yine bölgenin 1/100000 ölçekli

jeoloji haritasını yapmıştır.[1]

Erol, O; (1955): Weingart'ı destekleyen jeolojik

çalışmalar yapmıştır.[1]

Erentöz, C., Tokay M., (1959) yaptıkları

“Türkiye'nin muhtemel uranyum ve toryum

bölgeleri” konulu çalımalarında Türkiye'de

Uranyum ve toryum ihtiva etmesi muhtemel olan

formasyonlar ve bunların bulundukları bölgeleri

incelemişlerdir. MTA Genel Müdürlüğünün muhtelif

alanlarda yapmış olduğu tetkikler neticesinde

Türkiye jeolojisi ve mineralizasyon durumu

gözönüne alınarak mukayeseli bir inceleme

yapılmış, uranyum ve toryumun bulunabileceği

alanlar hakkında bilgiler verilmiştir.

Sündal, Ü; (1968): Beylikahır – OKÇU KÖYÜ fluorit

oluşumuyla ilgili çalışmış, cevher filonlarının

hidrotermal çatlak dolgusu eklinde olduğu

belirtilmiştir.[1]

Uçmak, F; (1968) : Toryum etüdleri ile ilgili

raporunda cevherin hidrotermal solüsyonlarla

geldiğini belirtmiştir.[1]

Helke, A; Çağatay, A; (1977) Yatağın karbonatitlere

bağlı olduğunu söylemiştir.[1]

Kaplan, H; (1977): Eskişehir-Sivrihisar, OKÇU

köyü yakın güneyi bastnasite-barit-fluorit kompleks

cevher yatağı” adlı raporunda, hidrotermal

mineralizasyonu adı altında inceleyerek ilk

hidrotermal gelişler bariti, daha sonra fluoriti ve

demirli solüsyonları getirdiğini, son olarak manganlı

solüsyonlar gelerek diğerlerini çimentoladığını,

toryum ve Nadir Toprak elementlerini içeren

bastnasite'in de manganlı solüsyonlarla geldiğini, en

son olarak kalsit, kuvars, kalsedon kristallerinin

oluştuğunu belirtmiştir.[1]

Kulaksız, S; (1981) 1/25000 ölçekli haritalarında

jeolojik olarak volkanik aglomera, tüf, bre, ve

lavların tersiyer yalı olduğunu belirtmiştir.[1]

Aygün, A; ve diğerleri; (1981) Fluoritli kompleks

cevherin oluşumu ile filoniyen tipinde yanta içinde

dolgular meydana getirdiğini belirtmişitr.[1]

Baybörü, R; (1982) : Eskişehir – Sivrihisar-

OKÇU  köyü kuvarsitli – baritli kompleks

cevher oluşumuna ait iki formasyonun bindirme

sonucu oluşan çatlaklarda asit volkanizasyonun

getirdiği eriyiklerle oluştuğunu belirtilmiştir.[1]

Kayabali, N; (1983) Eskişehir–Sivrihisar–

OKÇU köyü civarındaki kompleks cevher

yatağının (Fluorit- Barit- NTE) Küçükhöyüklü tepe

sektöründe yapılan çalımada biribiri üstüne bindiren

formasyonlar içinde oluşan çatlaklarda

volkanizmanın getirdiği solüsyonların hidrotermal

artlarda disemine yerleşmesi ve daha sonra üstteki

tüfler içerisine taşınarak zenginleştiğini

belirtmiştir.[1]

Gözler, N.Z; ve diğerleri (1984) Bu cevherin

karbonatitlere bağlı olarak oluştuğunu belirtmiştir.

[1]

Kırıkoşlu, S; (1986) : Cevherlemenin hidrotermal

çözeltilerle oluştuğunu karbon ve kükürt izotop

analiz sonuçlarına göre oluşumda deniz suyunun rol

oynamadığını ortaya koymuştur.[1]

Basnasite mineralinin tayini 1974 te Yazgan

tarafından yapılmıştır.

Gültekin A.H., Örgün Y., yapmış oldukları

çalışmada; OKÇU KÖYÜ cevherlemesini Batı

Anadolu tersiyer rift volkanizmasının bir parçasını

oluşturan alkali trakit ve fonolitlerle ilişkili

kompleks bir toryum ve nadir toprak elementli

fluorit barit mineralizasyonu olduğunu

belirtmişlerdir.[3]

Bu çalışmada “temeldeki metamorflar üzerine

uyumsuz olarak yerleşen bazik sokulumlar içeren

Triyas klastiklerinin çökelmesini takiben ilk tektonik

fazda muhtemelen bazik karakterde olan hidrotermal

solüsyonlar ezik zonlar içindeki kayaç parçalarını

çimentolayarak tektonik brelerin olumasına yol

açmıştır. Birincil kırık sistemleri muhtemelen

okyanussal kabuktan kopan serpantinlerin

metamorfik temel üzerinde sürüklenmesi ile eş

zamanlı olarak gelimiştir. Doğrudan fonolit ve

trakitlerin erüpsiyonu ile bağlantılı olan ikincil bir

tektonik fazda ise eski tektonik breler ile damar

dolguları yer yer kırılmış ve çimentolamış,

yükselen mağmaların oluşturduğu basınçların doğal

bir sonucu olarak gelişen konsantrik ve doğrusal

kırık sistemlerin içinde bir yandan ikincil tektonik

breler, diğer yandan damar tipi cevher dolguları

gelişmiştir. OKÇU KÖYÜ  ana cevherlemesinin evresi

esas olarak bir tektonik fazın bir sonucu olarak

oluşmuştur. Nihayet tektonik faaliyetlerin hızını

büyük ölçüde kaybettiği son bir

Mineral adı Ortalama tane boyutu Tenör

Fluorit 0.03-0.15 mm 37.44

Barit 8-1000 mikron 31.04

Bastnasit 4 mikron 3.40

fazda gelişen ince kuvars ve kalsit dolgulu

damarcıklar kendilerinden daha yalı tüm

cevherlemeyi kesmiştir.[3]

Cevher oluşmasında eşlik eden minerallerin tane

büyüklükleri Tablo 1.'de verilmitir.ARAMA VE TESPİT ÇALIMALARI

1959 yılında MTA Genel Müdürlüğüne sunulan

rapor gereğince havadan arama çalışmaları

başlatılmıştır. Arama ve cevher tespit çalışmaları

1977 yılına kadar aralıklı olarak sürmüştür. Sahada

bulunan cevher toryum olduğu için, cevherin adı

önce toryum cevheri olarak adlandırılmıştır.

Cevherle ilgili en geniş çalışmalar Kaplan tarafından

yapılmıştır. Cevherin bulunduğu alanın haritası .ekil

2. de ve ekonomik değeri olan minerallerin rezerv

tespiti ise tablo 2’de verilmiştir.[2]CEVHER ÜZERİNDE YAPILAN

TEKNOLOJİK ÇALIŞMALAR

Daha sonraları yapılan teknolojik çalışmalar

sırasında Tablo 1. de verilen tane boyutlarından

dolayı fiziksel zenginlşetirme yöntemleri ile

toryumun seryum minerali olan bastnasit’e bağlı

olması nedeniyle başarılı olamamıştır. 1980’li

yıllardan sonra da barit, fluorit ve nadir toprak

minerallerinin de değerlendirilmesi gözönüne

alınarak çalışmalar yapılmıştır.

Yüce, A.E., yaptığı  doktora çalışmasında ; Eskişehir

Görünür rezerv (ton)

ThO2 Ce La Nd Y

ThO2 tenörü

(%)

Koca devebağırtan 286424 1495935 1077075 634275 119674 0.217

Küçükhöyüklü 97560 614782 442662 260678 49181 0.196

Toplam rezerv 383984 2110717 1519737 894953 168155

Ortalama tenörler 0.212 1.25 0.90 0.53 0.10

Ce+La+Nd+Y toplam rezerv (ton) 4694262

Ce+La+Nd+Y tenörü (%) 2.78

– Beylikahır  OKÇU KÖYÜ yöresi, nadir toprak elementli, baritli

fluorit cevherinden fluorit ve baritin kazanılması

amacıyla sarsıntılı masa, flotasyon ve manyetik

ayırma yöntemleriyle deneyler yapıldğını  belirtilmektedir.

Cevher yatağından, Devebağırtan Tepe ve

Küçükhöyüklü Tepe bölgesinden iki ayrı örnek

alınarak, Devebağırtan Tepe örneği %32.9 BaSO4 ve

%36.6 CaF2; Küçükhöyüklü Tepe örneği ise %33.8

BaSO4 ve %27.3 CaF2 içermektedir. Her iki

bölgenin toryum içeriği aynı olup %0.11'dir.

Mineralojik çalışmalarda her iki yöre örneğinin

benzer olduğu saptandığından bir karışım numunesi

hazırlanmıştır. Bu karışım numunesi %32.3 BaSO4 ;

%34.6 CaF2 içermektedir.

Tane serbestlemesi etüdleri sonuçlarına göre 0.3

mm boyutu altında barit ve fluoritin tane

serbestleme dereceleri %80'in üzerine çıkmaktadır.

.lamı   ayrılmış 0.3 mm altındaki cevherde yapılan

sarsıntılı masa deneyleri sonucunda %85.5 BaSO4

içerikli bir konsantrenin %56 barit kazanma

verimiyle elde edildiği belirtilmektedir.

Barit konsantresinin yüksek alan iddetli manyetik

ayırıcıdan geçirilmek suretiyle % 91.3 BaSO4

içerikli (%11.3 tenör ve %0.5kayıpla) nihai barit

konsantresi elde edildiği belitilmektedir.

Giren cevherin %45.2'sini oluşturan ve % 60.9 CaF2

içeren sarsıntıılı masa artık ve ara ürünlerinin 0.15

altında flotasyonu sonucunda cevherin % 8.2 si

oranında fluorit konsantresi %94.2 CaF2 içeriği ve %

21.9 fluorit kazanma verimiyle elde edilmektedir.

Ayrca %20.4 oranında %81.1 CaF2 içerikli bir

konsantre %47 kazanma verimiyle elde

edilmektedir.[4]

Çiftçi M.S., yaptığı teknolojik değerlendirme

çalışamasında; Eskşiehir – Sivrihisar – OKÇU KÖYÜ –

Devebağırtan tepe cevher yatağı, hidrotermal-filon

olgusu eklinde kompleks bir yataktır. Kompleks bir

mineralizasyona sahip olan cevherde önemli ölçüde,

fluorit, barit minerallerinin yanı sıra seryum, lantan,

yitrium neodmiyum ve toryum gibi nadir toprak

elementleri vardır.

Mevcut cevher numunesi üzerinde fluoritler için

gerçekleştirilen sallantılı masa çalışmaları

sonucunda; girie göre % 45.11 ağırlık, %54.39

fluorit verimi ile % 79.00 fluorit içeren bir

konsantre kazanılmıştır. Bu konsantrenin SiO2

içerii % 0.56 dır. Diğer safsızlıkda barit hariç

hemen hemen aynı küçük değerlerdedir. Böylece

sallantılı masa ile metalurjik vasıflı konsantrenin

elde edilebileceği görülmektedir. Yarı sistematik, ön

teknolojik nitelikteki flotasyon testleri sonucunda

orijinal cevher girişine göre %33.81 fluorit verimi

ile % 94 fluorit içerikli 1. Kalite konsantre 12.06

ağırlık randımanı,% 19.18 fluorit verimi ile % 78

fluorit içerikli 2. kalite konsantre ise % 16.45 ağırlık

randımanı ile kazanılmıtır. Böylece flotasyon ile

metalurjik nitelikte konsantrenin yanı sıra cam,

seramik ve ceza ödemek kaydıyla kimya sanayiinde

kullanılabilecek özelliklerde konsantreler üretmek

mümkün olmuştur. Metalurjik nitelikteki

konsantrelerin tane boyutu problemi peletleme

yapılarak giderilebilir. Zenginleştirilme çalışmaları

sonucunda kazanılan metalurjik nitelikteki

konsantrelerde gözlenenen barit içeriğindeki

fazlalık, cevherin sahip olduğu kompleks

mineralojik yapıdan kaynaklanmaktadır. Kompleks

mineralojik yapı ayrıca daha yüksek randımanla

tüketim alanlarına uygun özelliklerde daha

ekonomik fluorit konsantreleri üretmeyi mümkün

kılmıştır. [5]

Gündüz M., yaptığı doktora çalışmasında;

Nadir toprak elementlerince zengin iki sektörden

numune alınmıştır. Bu numunelerin kimyasal

bileşimleri benzer olduğundan karıştırılarak tane

serbestlemesi çalımaları yapılmıştır. Fluoritin -

.21+0.149 mm'de %79.3, barit için -0.074+0.053

mm 'de 74.47 olmaktadır.

Flotasyon çalışmaları aşındırılmış ve flotasyon

boyutuna öğütülmüş numune ile flotasyon deneyleri

yapılmıştır. Elde edilen barit konsantresi %90-93

BaSO4 tenör ve %75-85 verimle kazanılabilmiştir.

Optimum artlarda yapılan flotasyon deneylerinde

yüzende fluorit konsantre tenörü %90-93 CaF2

verimi ise %60-70 arasnda olmaktadır. Bu fluorit

konsantresi seramik ve peletlenerek metalurji

sektöründe kullanıma uygundur.

Flotasyonda batanda bastnasite bulunduğundan bu

ön konsantre olarak değerlendirilmiştir. Bu

konsantrede NTE tenörü yaklaşık %18, verimi %

75-85'tir.

Flotasyon deneyleri sonucunda malzeme dağılımı

ağırlıkça, %30 Barit, %35 Fluor ve %35 Bastnasite

ön konsantresi şeklinde olmaktadır.

Bastnasite ön konsantresi üzerinde HNO3 ile 3 saat,

70°C sıcaklık ve 1/6 katı sıvı oranıyla liç denemeleri

yapılarak % 95 üzerinde çözünme verimi

sağlanmıştır.[6]

Önal G., ve diğerlerinin yaptığı  çalışmada;

Batsnasite ön konsantresi üzerinde HNO3 ile 3 saat,

70°C sıcaklık ve 1/6 katı sıvı oranıyla liç denemeleri

yapılarak % 95 üzerinde çözünme verimi

sağlanmıştır.

Sonuç olarak karışım numuneden aşındırma,

flotasyon ve HNO3 liçi ile barit, florit ve nadir

topraklar kazanılabilmektedir. Bu nedenle yatak üç

ayrı mineral için değerlendirlebilecek özelliktedir.

üründe (-0.038 mm) toryum tenörü girişe göre iki

kat artmaktadır.

.lam olarak ayrılan ürün (-0.038 mm) üzerinde lam

masası, yüksek alan şiddetli ya manyetik ayırıcı ve

kolon flotasyonu ile zenginleştirme çalışmaları

yapılmış ancak yeterli sonuç alınamamıştır.

Cevher yatağı üzerinde yapılan çalışmalar

sonucunda, çok ince boyutlarda zenginleşen toryum

mineralinden bir konsantre elde edilmesi ve liç

işlemine gidilmesi sorunun çözümü olarak

görülmektedir.[7]

Çiftçi M.S., yaptığı teknolojik değerlendirme

çalışmasında; Eskişehir-Sivrihisar - Beylikahır -OKÇU KÖYÜ

Höyüklü cevher yatağı   hidrotermal filon dolgusu

şeklinde bir oluşumdur. Kompleks bir

mineralizasyona sahip olan cevherde esas olarak

fluorit, barit ve nadir toprak elementlerini taşıyan

ve iyimser bir yaklaşımla Cordylit ve/veya basnasit

olabilecei tahmin edilen mineraller ile pisilomelan

demir hidroksit, kuvartz, kalsit, serizit ve albit

bulunmaktadır.

Cevherleme sahasında 2 türlü fluorit oluşumu söz

konusudur. Bunlardan birincisi nispeten iri boyutlu

ve daha az miktarda olan (tüm fluoritlerin %13 - 15 i

kadar} tamamen saf fluoritlerdir. Zenginleştirme

çalışmalarında %95.81 CaF2 tenörüne sahip birinci

kalite fluorit konsantresi tamamen bu fluoritlerden

meydana gelmiştir. İkinci gurup fluoritler ise hemen

her boyutta (4 ila 8 mikronda dahi) daima barit ve

N.T.O. leri ile kenetli bulunmaktadır. %77.04 CaF2

tenörlü ikinci kalite fluorit konsantresinde gözlenen

barit ve N.T.O. leri değer1erindeki yükseklik bu

nitelikteki fluoritlerin serbestleşememe

karakterinden kaynaklanmaktadır. Cevherde mevcut

baritler ise gene hemen her boyutta mikro ve kripto

içertiler halinde N.T.0. lerini ve fluoritleri

içermektedir.

Cevherin sahip olduğu toprağımsı, kolay öğünebilir

kompleks mineralojik yapı, zenginleştirilemeyen ve

lam olarak kaybedilen kısmın fazla olmasına neden

olmuştur. Bu kısımda; %30.30 ağırlıkla %42.30

CaF2 tenöründe %25.81 lik bir fluorit ile %19.40

BaSO4 tenöründe ve %20.62 lik bir barit kaybı söz

konusudur.

Ayrı ayrı fluorit ve barit ön konsantreleninin elde

edilmesi amacıyla sınıflandırılmış numuneler

üzerinde yapılan sallantılı masa deneyleri sonunda,

%64.92 CaF2 tenörlü fluorit ön konsantresi %55-20

ağırlık ve %72.16 CaF2 verimiyle, %85.98 BaSO4

tenörlü barit ön konsantresi de %l4.50 ağırlık ve

%43.75 BaSO4 verimiyle elde edilmitir.

.lamlardaki (-34 mikron) N.T.0.’lerinin kazanılması

için -8 mikronluk kısım öğütme-dekantasyon

ilemiyle ayrılmış, sonuçta lam fraksiyonuna göre

%7.61 ağırlık1ı bir ön konsantre %32.20 N.T.0

tenörü ve %15.86 N.T.0 verimiyle kazanılmıştır.

N.T.O. leri daha yüksek tenör ve verimlerle elde

edebilmek amacıyla N.T.O. lerin dispersiyonunu

takiben yapılacak seçimli flokülasyon ve daha sonra

da N.T.O.’lerin dekantasyonuyla iyi sonuçlar

alınabileceği tahmin edilmektedir.

Diğer taraftan, literatürdeki bazı bulgulardan

faydalanarak N.T.0. li mineral ve/veya minerallere

kavurma yoluyla manyetik özellik kazandırılmaya

yönelik olarak ayrı bir çalışma yapılmış, fakat mikro

ve kripto yapıda barit ve fluoritler içersinde bulunan

N.T.O. lerine manyetik özellik kazandırılamamış ve

dolayısıyla da dikkate değer bir zenginleme

sağlanamamıştır. Son olarak, seçimli flokülasyon -

dekantasyon yöntemiyle kazanılabilecek N.T.O. li

ön konsantreler üzerinde gerçekletirilecek

hidrometalurjik zenginletirme çalışmalarıyla

sorunun çözümüne yeni boyutlar getirilebileceği

tahmin edilmektedir.

Sallantılı masa çalışmaları sonucunda kazanılan

fluorit ön korsantresi üzerinde yapılan seçimli

flotasyon deneylerinde; %95.81 CaF2 tenörlü 1.

kalite konsantre orijinal cevher girişine göre

%12.77 ağırlık ve %24.81 fluorit verimiyle, %77.04

CaF2 terıörlü 2. kalite konsantre ise %19.41 ağırlık

ve %32.18 fluorit verimiyle kazanılmıştır. .lam

hesaba katılmadan flotasyon girişine göre toplam

fluorit kazanma verimi %76.36 ya yükselmektedir.

Sallantılı masa çalımalarıyla elde edilen barit ön

konsantresi üzerinde yapılan öğütme - yüksek alan

şiddetli manyetik ayırma – sallantılı masa

çalışmaları sonunda, %91.92 BaSO4 tenörlü ve 4.29

gr/cm3 yoğunluklu sondaj çamuru üretiminde

kullanılabilecek özelliklere sahip barit konsantresi,

orijinal cevher girişine göre %12.94 ağırlık ve

%41.74 BaSO4 verimiyle elde edilmiştir.[8]

Npekoılu B., yaptığı doktora çalışmasında;

Toryum cevher numunesi içerisinde tesbit edilen

mineraller toryum mineralinden daha farklı

özelliklere sahip olmalarına rağmen toryumun kolay

kırılıp ufalanabilen ve ince taneye geçen kil

mineralleri ile birlikte, hareket etmesinden dolayı

gravimetrik ayırma, manyetik ayırma ve flotasyon

yöntemleriyle, istenilen özellikte ve verimde bir ön

konsantre elde edilemeyeceği anlaşılmıştır.

Orijinal Toryum cevher numunesi üzerinde yapılan

aktararak dağıtma ve boyuta göre sınıflandırma ile

zenginleştirme deneyleri sonunda 0.105 mm

altındaki tane boyutunda tüvenan cevher girişine

göre % 41.6 oranında, % 1.2 Th tenörlü ve % 73.1

toryum kazanma verimi ile bir ön konsantre elde

edilmiştir. Bu ön konsantre çözündürme

deneylerinde kullanılmıştır.

Orijinal toryum cevheri ve elde edilen toryum ön

konsantresi sülfurik asit, nitrik asit ve hidroklorik

asit ile çözündürme ilemine tabi tutulmuştur. Her

üç asittede toryum % 99 luk bir verimle çözeltiye

alınabilmitir. Ancak toryum ön konsantresi için

kullanılan asit miktarları orijinal cevhere nazaran %

30-35 oranında daha azdır.

Çözündürme ilemleri sırasında, orijinal cevherde

bulunan serbest Si02 nedeniyle toryum çökelmesi

olmazken, toryum ön konsantresinde flor fazlalığı

ve serbest SiO2 nin çok az oluu dolayısıyla

çözeltiye geçen toryum tekrardan çökmektedir. Bu

çökelme nedeninin fluor olduğu çözündürme süresi

yarım saati geçince çökelmenin başladığı saptanmıştır.

Çözündürme ilemlerinde kullanılan nitrik asit ve

hidroklorik asit gibi kuvvetli ve difüzyon sabitleri

yüksek asitler katyonlarla çökecek bileşikler

vermediklerinden sülfürik asitten daha etkin bir şekilde

toryumu çökmekte, aynı verim için asit

sarfiyatı sülfürik asitten daha düşük olmaktadır.

Ayrıca karıştırma ve süzme ilemlerinde zorluk

çıkarmadıklarından toryum çözünme verimini

olumlu yönde etkilemişlerdir. Bu iki asitten

hidroklorik asit sınai uygulamalarda daha elverili

gözüktüğünden diğerine nazaran tercih

edilebilmektedir.

Toryum ön konsantresi üzerinde hidroklorik asit ile

yapılan çözündürme deneylerinde 200 kg/ton

hidroklorik asit kullanılarak 3 saatlik çözündürme

süresi sonunda % 99 luk bir verimle toryum

çözeltiye alınabilmiştir. Orijinal cevherde ise bu

verim, aynı çözündürme süresi sonunda 300 kg/ton

hidroklorik asit kullanılarak elde edilebilmiştir.[9]

Kopuz B., yaptığı doktora çalışmasında;

Eskiehir Beylikahır  OKÇU KÖYÜ  yöresinden alınan üç ayrı

tenördeki cevherlerden %5.28 F içerikli olanıyla

yapılan klorlama deneylerinde %43’ten daha yüksek

verimlere ulaşılamamıştır.

Fluor içeriği %1.90 olan cevherle argon

atmosferinde 1000oC’de bir saat ve yarım saat

süreyle klor gazı atmosferinde yapılan deneyde

%86’1lk bir verim elde edilmiştir. Klor

atmosferindeki sürenin 1 saate çıkarılmasıyla %2 lik

bir verim artışı olmuştur. Sürenin iki saate çı-

karılmasıyla da %3.5 civarında bir verim artışı

olmuştur. Bu nedenle yarım saatlik süreye karşı

gelen verim, sürenin dört kat artırılmasına karşın

büyük bir artış  olmaması nedeniyle yeterli

görülmüştür.

Toryum içeriği yukarıdaki cevherden daha düşük

fakat fluor içeriği %2.95 olan cevherle aynı

koşullarda yapılan klorlama deneylerinde %78’in

üzerinde verimler elde edilmiştir.

Gene toryum içeriği en yüksek olan ve fluor içeriği

ise %1.9 olan cevherle aynı koşullarda yapılan

klorlama deneylerinde %86’nın üzerinde verimler

elde edilmiştir.

Toryum veriminin % 86’nın üzerinde ayrıtırma

işlemlerinde nadir toprak elemetlerininde bir miktar

klorlandığı tespit edilmiştir.

Tepkime sıcaklığı olarak 1000oC’de argon

atmosferinde 60 dakika, klor atmosferinde 30

dakikanın optimum süreler olduğu tespit edilmiştir.

Cevher karbon karşımı için en uygun oranın 1

olduğu saptanmıştır. Klor akış hızı için ise 0.7

1/saat’lık debinin deney düzeneği için en uygun

değer olduğu tespit edilmiştir.

Bütün bu parametrelerin incelenmesinden sonra

Eskişehir Beylikahır  OKÇU KÖYÜ  yöresindeki cevherin klorlama

yöntemiyle değerlendirilebilmesi için fluor içeriği

düşük olan alanlardan alınan cevherle çalışılması

gerekmektedir.

Tespit edilen paramatrelerle Eskişehir OKÇU KÖYÜ  yöresindeki

toryum cevherine klorlama uygulanabilmiştir.

Böylece tek kademede susuz klorürler elde edildiği

gibi artık nadir toprak elementlerince zengin bir

konsantre oluturulmuştur. Dolayısıyla ya

yöntemlerde bulunan birçok kademe ortadan

kalkmaktadır. Bu çalıma daha az yatırımla

gerçekleştirilip çalıştırıldığından malzeme ve işçilik

açısından tasarruf sağlanmış olmaktadır.

Bastnasit minerali olduğu tespit edilmi olan bu

cevherin değerlendirilmesine karar vermeden önce

“Toryum cevheri mi yoksa nadir topraklarca zengin

cevher mi?” sorusuna cevap bulmak gerekmektedir.

Bundan sonra nadir toprak veya toryum (hangisi

ekonomik oluyorsa) açısından değerlendirme

düşünülmelidir.

Ancak öncelikle yörelere göre cevherin farklı özellik

göstermesinden dolayı ister klasik ya metod, ister

klorlama uygulamasında olsun cevherin içerdiği

yabancı minerallere göre alanların ayrılması

SONUÇYapılan çalışmalardan anlaşılan şudur: Eskşiehir

Sivrihisar Beylikahır OKÇU KÖYÜ  yöresinde bulunan kompleks

cevher yatağı ile ilgili jeolojik etüt, arama ve sondaj

çalışmaları tamamlanmıştır. Bu çalışmalar devam

ederken alınan numuneler ile teknolojik

değerlendirme çalışmaları da yapılmıştır. Jeolojik

etüt çalımaları da dahil olmak üzere birçok

lisansüstü tezi ve doktora çalıması yapılmış ve

değişik yöntemler ortaya konmuştur. Ancak hiçbiri

tek başına cevherin ekonomik olarak

işletilebilirliğini ortaya koyamamıştır. Önceleri

toryumun değerlendirilmesi amacıyla teknolojik

çalışmalar yapılmış hatta cevher toryum cevheri diye

adlandırılmıştır. Sadece toryum için ekonomik

olmayan cevherde bulunan fluorit, barit, ve nadir

toprak elementlerinin de değerlendirilmesi gündeme

getirilmiştir. Fiziksel zenginleştirme çalışmaları

bastnasite minerali içinde bulunan toryum ve nadir

toprak minerallerinin 5-15µm arasında olması fluorit

ve baritin fiziksel zenginleştirmeye uygun olan tane

boyutlarından çok küçük olmaktadır. Tuvenan

cevheri öğütüp direkt liç işlemine sokmak ise

balangıçta tenörü düşük, çok miktarda cevherle

çalışmaya dolayısıyla yüksek maliyete neden

olmaktadır. Son olarak önerilen bir çalışmada 1mm

altına öğütülen cevherin değişik sıcaklıklarda

kavrulması sonrası H2SO4 ile liç işlemine tabi

tutularak nadir toprak elementleri ve toryumun

birbirinden ayrılması çalımaları sürdürülmektedir.

KAYNAKLAR[1] Kayabalı, N., Kızılcaören Köyü , OKÇU KÖYÜ (Sivrihisar-Eskişehir)

Civarındaki Kompleks Cevher ( Fluorit-Barit-Nadir Toprak

Elementleri) Yatağı ve Özellikleri, Doktora Semineri, 1986,

Konya.

[2] Nakoman E., Radyoaktif Hammaddeler Jeolojisi, Eğitim

Serisi No 20, Maden Tetkik ve Arama Enstitüsü, 1979

[3] Gültekin, A.H., Örgün Y., Kızılcaören , PKÇU KÖYÜ  (Sivrihisar –

Eskişehir) Yöresi Tersiyer Alkali Volkanitlerle Nlikili Nadir

Toprak Elementli Fluorit-Barit Yatakları, Anadolu Üniversitesi

Bilim ve Teknoloji Dergisi. Cilt 1, Sayı 1, 85-94(2000)

[4]- Yüce A.E., Eskşiehir -Beylikahır  OKÇU  NTE'li Baritli Fluorit

Cevher Yatağının Barit ve Fluorit Yönünden Değerlendirilmesi,

NTÜ Maden Fakültesi, Doktora Tezi, 1988

[5] Çiftçi, M.S., Eskişehir-Sivrihisar-Beylikahır   OKÇU KÖYÜ Fluorit Cevherı

Yatağının Fluorit Yönünden Değerlendirilmesine Nlikin Ön

Teknolojik Çalışmalar. MTA Dergisi Sayı 103-104 (1984-

1985), Sayfa 82-103

[6] Gündüz M., Eskişehir-Sivrihisar, OKÇU KÖYÜ  Kompleks cevherinden

Fluorit, Barit ve Bastnasit Kazanılması, Doktora Tezi, Hacettepe

Üniversitesi, Eylül-1992

[7] Önal, G., Eskşiehir – Beylikahır - OKÇU KÖYÜ – Cevher Yatağının Toryum

Olanaklarının Araştırlması, NTÜ Maden Fakültesi, 1989, İstanbul.

[8] Çiftçi, M.S., Kumru, C., Eskişehir-Sivrihisar-Beylikahır-Okçu Köyü

Küçükhöyüklü tepe Nadır Toprak Oksitli-Baritli Fluorit

Cevherinin Zenginleştirmesi, M.T.A Genel Müdürlüğü, Maden

Analizleri ve Teknoloji Daire Bakanlığı, Mayıs 1985, Ankara,

[9] Npekoılu, Bedri., Eskişehir -Beylikahır - Okçu Köyü  Toryum Cevherinin

Değerlendirilmesi, NTÜ Maden Fakültesi, Doktora Tezi, 1983

İstanbul.

[10] Kopuz, B., Klorlama Yöntemiyle Cevherlerde Toryum

Kazanma Veriminin Arttırılması, NTÜ Nükleer Enerji Enstitüsü,

Doktora Tezi. 1992, İstanbul