Ülkemiz Krom Cevherlerinin Metalurjik Özellikleri

Kromit cevheri; Metalurji, Kimya, Refrakter ve döküm sanayiinde kullanılmaktadır. Bu sektörlerde  kromit cevherinin yerini alabilecek bir alternatif bulunmamaktadır.

Dünyada üretilen kromit cevherinin % 90‘ından fazlası metalurji sanayiinde ferrokrom (FeCr) üretiminde, üretilen ferrokrom (FeCr) un da yaklaşık % 90‘ı paslanmaz çelik sektöründe kullanılmaktadır. Bu nedenle uluslararası piyasalarda krom cevheri genellikle metalurjik özelliğine göre alınıp satılmakta ve fiyatlandırılmaktadır.

Ülkemizde çıkartılan krom cevheri, yüksek kalitesinden dolayı FeCr üreticileri tarafından tercih edilmekte ve piyasalarda aranılmaktadır. Ülkemiz, tespit edilmiş bulunan rezerv miktarı açısından değilse bile, kalitesiyle dünyada önde gelen kromit üreticisi ülkelerden birisidir. Ryna‘s Notes gibi konu ile ilgili yayınlarda Türk krom cevherinin fiyatı ayrı ve daha yüksek olarak belirtilmektedir.

Çin‘de birçok firma daha rahat ve randımanlı üretim yapabilmek için diğer ülkelerden ithal ettikleri krom cevherinin içerisine Kazakistan ve Türk cevherlerinden belli oranlarda karıştırmaktadır.

Ferrokrom prosesi; Krom cevheri + indirgen(karbon) + curuf yapıcı + enerji → metal(FeCr) + curuf + fırın gazları, şeklinde tarif edilmektedir. 

Üretimi; Prosesten anlaşılacağı gibi FeCr; Kromit cevherlerinin kok kömürü kullanılarak elektrik ark-direnç fırınlarında indirgenmesiyle üretilmektedir. Krom cevherinde bulunan Cr₂O₃ ve FeO in büyük bir kısmının karbon tarafından indirgenmesi neticesinde elde edilen sıvı haldeki metal (FeCr) kalıplara alınmakta ve reaksiyona girmeyen diğer oksitler (MgO, SiO₂, Al₂O₃, CaO, Cr₂O₃, FeO) curuf olarak atığa sevk edilmektedir.        

Dünyada FeCr üreticileri tarafından tercih edilen Türk krom cevherinin, sert ve krom-demir rasyosunun (Cr/Fe)  yüksek oluşu gibi bir iki metalürjik özelliği şimdiye kadar krom üreticileri ve pazarlamasını yapanlar tarafından bir çok kez dile getirilmiştir.

Krom Cevherinin Metalurjik Özellikleri Bir Bütün Olarak Aşağıda Belirtilmiştir.

A) Krom cevherlerimiz, diğer cevherlere¹ göre karbon ile daha kolay reaksiyona girmesi nedeni ile FeCr üretiminde, curuftaki Cr₂0₃ şeklindeki Cr kaçağı daha az olmaktadır.

Örneğin; FeCr üretiminde kromit cevherlerimiz kullanıldığında elde edilen curuf  3-4% Cr₂0₃ içermekte iken, diğer cevherlerin curufunda ise 14-16% Cr₂0₃ bulunmaktadır.

Curufta ki Cr₂O₃ miktarı, geri kazanım imkanı olmadığından, doğrudan atığa gönderilmektedir.

Curufta ki 14-16% Cr₂0₃ kaçağını 6-8% Cr₂0₃ seviyelerine indirmek, yalnızca kromit cevherinin peletlenip - sinterlenmesi ile mümkün olmaktadır. Bu nedenle, Türk krom cevherleri ile yüksek metal kurtarma randımanı elde edilebilmektedir. Türk cevheri ile tesisin metal kurtarma randımanı diğer cevherlere göre 10% dan daha fazla olmaktadır. Bu da maliyet açısından oldukça önem arz etmektedir.

Güney Afrika, Hindistan ve Finlandiya‘da bazı firmalar aşağıda belirttiğimiz iki nedenle yatırım ve işletme maliyeti yüksek olan peletleme-sinterleme işlemini tercih etmektedir.

1 - Kullandıkları krom cevheri karbon tarafından kolay indirgenemediğinden, yüksek seyreden curuftaki 14-16 % Cr₂0₃ miktarını 6-8% Cr₂0₃ e indirmek ve böylece tesis metal kurtarma randımanını artırmak.

2 - Düşük tenörlü cevherlerin zenginleştirilmesinden elde edilen konsantreyi ferrokrom üretiminde kullanılabilir hale  getirmek. 

Türkiye‘de üretilen krom cevherinin çok büyük bir kısmı peletleme-sinterleme işlemine ihtiyaç duyulmadan, maden ocağından çıktığı haliyle FeCr üretiminde kullanılabilmektedir.

Güney Afrika, Hindistan ve Finlandiya gibi ülkelerde çıkartılan diğer krom cevherleri ocaktan elde edildiği haliyle (tüvanan olarak) ferrokrom üretiminde kullanıldığında atıktaki Cr₂O₃ kaçağı  14-16%  olmaktadır. Türk cevheri kullanıldığında ise bu miktar 3-4 % e inmektedir. Bu durum, tesis randımanını doğrudan etkilemektedir.

B) FeCr içerisinde yüksek silis istenilmez. Yüksek silis; metal(FeCr) değerini düşürmekle beraber proses sırasında enerji tüketiminin de artmasına yol açmaktadır.

Cevherlerimizden üretilen FeCr metalinde Si ≤ 1 % oranında bulunmakta iken, diğer cevherlerden¹ gerçekleştirilen FeCr metalinde 3-4% Si bulunmaktadır. Bu durum, metaldeki düşük silis daha az kok gerektirdiğinden, FeCr üretiminde diğer cevherlere¹ göre yaklaşık 6% oranında daha az kok kullanım imkanı vermektedir.

C) Cevherimizdeki Cr/Fe oranı 2.7‘dir. Diğer cevherlere göre yüksek olan bu oran nedeni ile FeCr daki krom miktarı yüksek olarak gerçekleşmektedir.

Örneğin ; 42%Cr₂0₃ tenörlü cevherimizden 62-64 % Cr tenörlu FeCr üretmek mümkün iken Cr/Fe oranı düşük olan aynı tenörlü (42% Cr₂0₃) diğer cevherlerden¹ ise 50-55 % Cr içerikli FeCr (Şarj krom) üretilmektedir. Bu nedenle Türk cevherlerinden elde edilen FeCr, şarj kromdan 20% daha az kullanılmaktadır.

Kromit cevherinin ekonomik değeri, içerisindeki krom demir oranına (Cr/Fe) göre ayarlanmaktadır. Örneğin; Cr/Fe oranı 1,5 olan kromit cevheri, Cr/Fe oranı 3 olan cevhere göre daha az değer taşımaktadır.

FeCr un değeri ise krom, karbon ve silis değerine bağlıdır. Yüksek krom ve düşük karbon ve silis özelliğine sahip FeCr yüksek fiyatla satılmaktadır. Bu nedenle, yüksek krom ve düşük silisi ile Türk cevherlerinden elde edilen FeCr dünyanın en iyi FeCr ürünlerinden biridir.

D) Türk cevherleri, kırılgan olmaması özelliği ile de başka cevherlere benzememektedir. Bu özellik, sert ve kompakt olma özellikleri ile birleşince, taşımacılık ve diğer işlemlerden dolayı Türk cevherinde daha az miktarda tozlaşma meydana gelmektedir. Bu durum Türk cevherinin en önemli özelliklerinden biridir. Çünkü ark fırınlarına beslenen hammadde içerisindeki fazla toz miktarı, fırın içerisinde bloklaşmaya yol açmakta veya rahat gaz çıkışına engel olmaktadır. Dışarıya çıkamayan gaz fırın içerisinde birikerek püskürmelere sebep olmaktadır. Söz konusu püskürmeler ise fırın işletmeciliğini ve kimyasını bozmaktadır. Fırındaki püskürmelerin olmaması, düşük enerji tüketimi ve yüksek verim için önemli bir faktördür.

Cevher içerisindeki fazla toz miktarı, peletleme-sinterleme veya briketleme gibi işlemleri zorunlu kılmaktadır, bu da fazla yatırım demektir. Türk cevherinin kompakt ve sert olması nedeni ile bu tür yatırımlara ihtiyaç duyulmamaktadır.

E) Türk cevherinin diğer bir önemli özelliği de, cürufun yapısını oluşturan Mg0, Al₂0₃ ve Si0₂ içeriğidir. Türk cevherlerinden rahat çalışabilir cüruf oluşturmak için kuvarsit ilavesi yeterli olmaktadır. Bazı cevherlerin kullanımında cüruf yapıcı olarak magnezit veya dolomit ilavesine ihtiyaç duyulmaktadır. Rahat bir fırın işletmeciliği için faz diyagramında hedeflenen cüruf kompozisyonunun etrafındaki sıcaklık eğrilerini, Türk cevherlerini kullanarak elde etmek mümkündür.

Özetle, Türk kromit cevherleri; karbon tarafından kolay indirgendiğinden metal kurtarma randımanın yüksek olması, tüvanan olarak direk ferrokrom üretiminde kullanılabilmesi, düşük silis nedeni ile kaliteli metal (FeCr) üretme imkanının olması, yüksek Cr/Fe oranından dolayı yüksek tenörlü metal elde edilmesi, sert olmasının daha az tozlaşmaya yol açması ve cürufun rahat çalışılabilir olması nedenleri ile piyasa avantajı sağlamaktadır. Bundan dolayı FeCr ürünlerinin bir kısmı kaliteli ürünlerin satıldığı niş (niche) pazarında satılabilmektedir.   

Türkiye‘de Krom Cevheri ve Pazarlama-Satış

Değişen şartlara göre bir maden politikamız olmadığından yer altı zenginliklerimizin bir kısmı katma değer sağlamadan yurt dışına çıktığına dair somut birkaç rakam vermek gerekirse,

Türkiye‘nin ürettiği kromit cevher miktarı dünyada üretilen kromit cevherinin % 5‘i iken, uluslararası kromit piyasasında satılan cevherin % 14‘ünü oluşturmaktadır. Bu konuda, ülkemizden başka bir örnek göstermek mümkün değildir.

2005 yılında; Türkiye ürettiği cevherin %85‘ini, Hindistan % 35‘ini, Kazakistan %26‘sını, Brezilya %17‘sini, Güney Afrika %14‘ünü, hammadde olarak ihraç etmiş, Zimbabwe ise ihracat yapmamıştır. Belirtilen bu değerlerden de görüleceği üzere, Türkiye ürettiği cevherin tamamına yakın kısmını herhangi bir ürüne çevirmeden sadece hammadde olarak satmaktadır.

Uluslararası piyasalarda artan metalik maden fiyatları karşısında, üretici ülkeler daha fazla katma değer sağlamak amacı ile ihraç edilen maden ve konsantrelerle ilgili olarak çeşitli tedbirler almış ve almaya devam etmektedirler. Örneğin; Hindistan ihraç edilen 1 ton krom cevheri için 50 $ vergi uygulaması getirmiştir (*).

SONUÇ OLARAK  

Diğer üretici ülkelerin uyguladıkları önlemler gibi önlemler alınmazsa yer altı kaynaklarımız, ülkemiz dışında katma değer ve istihdam sağlamaya devam edecektir. Oysa yer altı zenginliklerimiz, Ülkemizde daha yüksek katma değer oluşturacak hale getirilmeli ve daha çok istihdam sağlamalıdır.

Yer altı kaynaklarımızın genelde daha iyi değerlendirilebilmesini teminen yukarıda belirtilen öneriler bakır, çinko, altın ve kurşun gibi diğer metalik maden ve konsantreler için de dikkate alınmalı, bu madenlerle ilgili politikalarımız da yeniden belirlenmeli ve gerekli önlemler alınmalıdır.

EROL TAHTAKIRAN

Metalurji Mühendisi

¹ Diğer cevherler ifadesi ile; düşük krom demir oranına sahip (Cr/Fe : 1,5) , şarj krom üretiminde kullanılan ve genellikle kırılgan tozlaşabilen cevherler kastedilmektedir

NOTLAR :

Ülke Verileri ICDA Statistical Bulletin-2006 Edition‘dan alınmıştır.

(*) ile gösterilen bilgiler 09.03.2007 tarihli Mining Journal‘dan alınmıştır.