Metalik maden, maden sahasından çıkarıldıktan sonra bir takım işlemlerle metal üretimi yapılan yer altı zenginliklerine denir. Metalurji, metallerin insan ihitiyaçlarını karşılayacak hale getirilmesini sağlayan ve bunun için çeşitli işleme teknikleri kullanan bilim dalıdır. Demir, krom, alüminyum, bakır, kurşun, çinko, antimuan, altın, gümüş metalik madenlere örnek olarak verilebilir. Türkiye’de metalik madenlere dayalı olarak, demir-çelik, alüminyum, krom kimyasallarıferrokrom, bakır ve gümüş sanayi tesisleri kurulmuştur. Ayrıca altın, kurşun, çinko, antimuan gibi metalik madenlere yönelik olarak üretim yapan çeşitli tesisler faaliyet göstermektedir.

BAKIR

Doğal bakırın yanında bir çok yerde bakır ile birlikte bulunan kubrit, malakit ve azurit mineralleri, bakır içeren minerallerdir. Üretilen bakır, binalarda (bina elektriği, borulama, çatı uygulamaları), elektrik hatlarında, genel mühendislik uygulamalarında, aydınlatma sistemlerinde, ulaştırmada ve diğer alanlarda kullanılır.

GALENİT

Galenit bir kurşun sülfür mineralidir. Kurşunun en önemli tüketim alanı akü imalatıdır. Yer altı haberleşme kablolarının kurşunla izolasyonu diğer önemli tüketim alanı olarak göze çarpar. Korozyonu önleyen kurşun oksit boyalar çelik konstrüksiyonlarda kullanılır. Kurşun, radyasyonu en az geçiren metal olması nedeniyle bu ışınlardan korunmada, renkli televizyon tüplerinin yapımında ve mühimmat imalinde de önemli miktarlarda kullanılmaktadır.

PİRİT

En yaygın ve en bol bulunan sülfürlü minerallerdir. Sıkça kalkopirit, sfalerit ve galenit ile birlikte bulunur. Elektriği iletir ve ısıtıldığında zayıf bir elektrik akımı üretir. Kavrulma sonunda kükürt dioksit verdiğinden, sülfürik asit üretiminde kullanılır.

KALKOPİRİT

Kalkopirit, bir bakır-demir sülfür mineralidir. Kristalleri gevrek, pirinç sarısı renkte ve metalik parlaklıkta olduğu için sahte altın diye de adlandırılır. Kalkopirit, pritten açık rengi ile ve biraz daha yumuşak olması ile ayırd edilebilir. Başlıca bakır için işletilen bir mineraldir. Kalkopirit, dünya bakır üretiminin yaklaşık % 50’sini karşılar. Bakır, endüstriyel metaller arasında en iyi iletkenliğe sahip olanıdır. 1 Yüksek, orta ve düşük voltaj güç kablolarında, enerji tasarruflu jeneratör, motorlar, transformatörler ve yenilenebilir enerji üretim sistemlerinde etkin olarak kullanılmaktadır. Günlük hayatta kullanılan telefon kablolarından çok daha iyi veri transferi sağlaması nedeniyle HDSL ve ADSL kablolarında bakır teller kullanılmaktadır. Bakır ve bakır alaşımları cep telefonlarının, bilgisayarların ve network kablolarının vazgeçilmez ham maddelerini oluşturur. İnşaat sektöründe de çeşitli şekillerde bakır ve alaşımları kullanılmakta, özellikle plastik borulara karşı daha sağlam olması, ateşe dayanıklı olması ve erimemesi nedenleriyle bakır borular tercih edilmektedir.

MANYETİT

Başlıca karakteristik özellikleri, kuvvetli mıknatıs özelliği, siyah rengi ve sertliğidir. En eski ve herkes tarafından bilinen kullanımı pusula yapımındadır. Bunun dışında, elektrik, elektronik, motorlu taşıtların motor aksamı imalat sanayiinde vazgeçilmez bir materyaldir. ABD’de bilimsel olarak zihin (beyin) okuma çalışmalarında kullanılmaktadır.

HEMATİT

Hematit bir demir mineralidir. Kan taşı olarak da bilinen hematitin en yaygın renkleri kırmızı ve kahverengidir. Ayrıca siyahtan griye, sarıdan kahverengine kadar içerdiği diğer kayaçlardan ötürü farklı renkler de bulunur. Yaygın olarak bulunan hematit, önemli bir demir mineralidir. Pigment olarak da kullanılan hematit, çelik üretiminde kullanılan temel mineraldir.

KROMİT

Kromit bir demir krom oksittir. Krom cevheri başlıca metalurji, kimya, refrakter ve döküm kumu sanayinde kullanılır.

ENDÜSTRİYEL HAMMADDELER

Çeşitli şekillerde günlük hayatımızın birer parçasını oluşturan modern endüstri ürünlerinin hammaddeleri, endüstriyel hammaddeler olarak tanımlanmaktadır. Bunlar doğada yaygın olarak bulunan, işlenmiş ürün haline getirilmeleri nispeten kolay olan yer altı zenginlikleridir. Günlük yaşamımızda sıkça kullandığımız seramik, cam, yapı-boya sanayi, kimya gibi birçok sanayi ürününün elde edilmesinde kullanılan endüstriyel hammaddeler, metalik madenlere oranla daha kolay ve basit işlemlerden geçirilerek kullanıma sunulurlar. Bunlar; bor, trona (doğal soda), mermer, feldispat, kil, kaolen, bentonit, sepiyolit, manyezit, tuz, perlit, pomza, alçıtaşı, sölestin vb. gibi madenlerdir. Diğer bir endistrüyel hammadde de kıymetli taşlardır. Her şeyden önce süs malzemesi olarak, küçük heykelciklerin yapımında, diğer sanatsal yapıtlarda ve sergilemek maksadıyla kolleksiyonculukta kullanılır. Bunların dışında, endüstriyel amaçla da kullanılabilmektedirler:

• Elmasların düşük kalitede olanlarının endüstriyel amaçla kullanımı çok önemli miktarlara ulaşmaktadır. Sertlik derecesinin 10 oluşu, yani dünyanın en sert malzemesi oluşu, elmasa bu avantajı sağlamıştır. Kristal elmas, sertliğinden dolayı her türlü malzemeyi kesme, delme ve düzlemede, yani aşındırıcı olarak kullanılır. • Kristal kuvarsın bazı çeşitleri telsizlerde tüketilirler. • Beril, hassas terazilerde kullanılır. • Çok sert oluşu ve asitlerin etki etmemesi nedeniyle agatlar, laboratuvarlar için havan imalatında, ayrıca terazi, bıçak ağızlarında, çeşitli süs ve ev eşyası yapımında, tekstil silindirlerinde ve spatül olarak kullanılabilir.

BOR

Bor önemli bir endüstriyel hammaddedir. Ülkemizde bu cevherin kullanım alanlarının genişletilmesi için çalışan kişi ve kuruluşları destekleyen BOREN (Bor Enstitüsü) kurulmuştur. Türkiye bor yatakları, Etibor tarafından işletilir. Türkiye bor yatakları Balıkesir (Bigadiç-Susurluk), Bursa (Kestelek), Eskişehir (Kırka), Kütahya (Emet) illerine dağılmıştır. Bu yataklardan Eskişehir-Kırka bor yatağının rezervi, dünyanın şu ana kadar bilinen en büyük rezervidir. Çok geniş ve çeşitli alanlarda ticari olarak kullanılan bor mineralleri ve ürünlerinin kullanım alanları giderek artmaktadır. Üretilen bor minerallerinin % 10’a yakın bir bölümü doğrudan mineral olarak tüketilirken geriye kalan kısmı bor ürünleri elde etmek için kullanılmaktadır. Bor mineralleri ve ürünlerinin kullanıldığı sanayi dalları; nükleer alanlar, savunma sanayii, jet ve roket yakıtı, cam sanayi, seramik sanayi, temizleme ve beyazlatma sanayi, yanmayı önleyici (geciktirici) maddeler, tarım, metalürji (metal bilimi), tekstil boyaları, fotoğrafçılık, kâğıt sanayi ve diğerleridir. Borun temel cevherleri; kernit, boraks, kolemanit ve uleksit gibi boratlardır.

TRONA

Trona cevheri, tabiatta doğal olarak bulunan soda minerallerinden en yaygın olanıdır. Soda Külü üretiminde kullanılan temel hammaddedir. “Sodyum karbonat” veya “tabii soda” olarak da adlandırılır. Şu an Türkiye gündeminde olan bor madeni ile kıyaslandığında miktar olarak bor madenine göre çok fazla olması, Avrupa’da trona madeninin olmaması ve kimya sanayisinde temel ara maddelerden biri olması nedeniyle ekonomik yönden bor ile yarışacak kadar değere sahiptir. Trona, esas olarak ticari alanda bazı yöntemler ve süreçlerden geçirildikten sonra doğal soda külüne dönüştürülür. Doğal soda külü cam sanayinde, kimya sanayinde, sabun ve deterjan sanayinde kullanılmaktadır.

BENTONİT

Bentonit, kil minerallerinden oluşan, yumuşak, gözenekli ve kolayca şekil verilebilir bir kayaçtır. Birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Başlıca; döküm kumu ve paletleme, kağıt sanayi, sondaj, lastik sanayi, gıda sanayi, gübre sanayi, boya sanayi, seramik sanayi, kedi kumu ve ilaç sanayiinde kullanılır.

MERMER

Mermer, metamorfizma olayı sonucunda kalker (kireç taşı) ve dolomitik kalkerlerin yeniden kristalleşmesiyle meydana gelmiş bileşimdir. MTA raporlarına göre Türkiye’deki mermer rezervi (görünür + muhtemel + mümkün), dünya mermer potansiyelinin %40’ına sahiptir. Ülkemizde 80’in üzerinde değişik yapıda, 120’nin üzerinde değişik renk ve desende mermer rezervi belirlenmiştir. Mermerin başlıca tüketim alanları; inşaat sektörü, güzel sanatlar alanı ve dekorasyondur. En geniş kullanım alanını inşaat sektörü teşkil eder. Binaların iç ve dış kaplamaları, dekorasyon işleri, anıtlar, heykeller ile süs ve hediyelik eşya imalatı önemli tüketim alanlarını oluşturur. Mezar ve mezar taşlarında da önemli miktarlarda mermer tüketilmektedir.

HALİT

Halit genellikle tuz ya da kaya tuzu olarak bilinir. Genellikle renksiz ya da beyaz olmasına rağmen bazı örneklerde siyah, mavi, turuncu, mor, kırmızı ya da sarı tonda bulunabilir. Ülkemizde iki adet deniz tuzlası bulunmaktadır. Bunlar, İzmir’de bulunan Çamaltı tuzlası ve Balıkesir’de bulunan Ayvalık tuzlasıdır. Besin, tarım, tıp, trafik ve sanayide yaygın olarak kullanılmaktadır. Son zamanlara kadar konserve yapımı, derilerin korunması, mandıracılık, hayvanların gıdası, karayolları ve demiryollarının buz mücadelesi gibi amaçlarla yaygın olarak kullanılırken, günümüzde sanayinin büyümesi ve teknolojinin sürekli gelişmesi tuzun kullanıldığı yeni alanların doğmasına neden olmuş (çeliğe sertlik verme, soğutma, tekstik, sodyum karbonat üretimi vb.), mineral yakıtlarda kullanımı dahil olmak üzere kimya sanayiinde kullanımı oldukça artmıştır.

SÜS TAŞLARI

Süs taşları, doğada yaygın olarak bulunan karbon, aluminyum, silisyum, kalsiyum ve magnezyum gibi elementler tarafından oluşturulur. Doğada çeşitli fiziksel ve kimyasal koşullar altında, özellikle büyük basınç altında oluşmuşlardır. Süs taşları, sertlikleri 6’nın üzerinde olan minerallerdir (Mohs sertlik cetveli esas alınarak minerallerin sertliği belirlenir). Mücevher taşlarının incelenmesi ile uğraşan bilim dalına gemoloji, bilim adamlarına da gemolog adı verilmektedir.

Süs taşları kullanım alanlarına göre üç grup altında toplanır.

A) Endüstriyel süs taşları: Bunlar yapay elmas, kristal kuvars gibi endüstri dallarında kullanılan kıymetli taşlardır.

B) Mücevher taşları: Ziynet eşyalarına monte edilerek kullanılan elmas, zümrüt ve yakut gibi kıymetli süs taşlarıdır.

C) Süsleme taşları: Kıymetli ve hatıra amacıyla kullanılacak eşyaların süslemesinde kullanılan taşlardır. Müzemiz tarafından yürütülen “Türkiye’deki Süs Taşları Potansiyelinin Araştırılması” projesi ile ülkemizdeki süs taşı potansiyeline sahip alanlar incelenmekte ve süs taşları hakkında önemli bilgiler elde edilmektedir.

– Kemmererit: Mor menekşe renkli olan kemmererit kristalleri, Erzincan-Erzurum Bayburt üçgeni arasındaki Kop dağında bulunmaktadır. Türkiye’ye özgü nadir taşlarından biri olan kemmererit dekoratif ve koleksiyon amaçlı olarak ilgi çekmektedir.

– Kristal Kuvars (Kaya / Dağ Kristali): Renksiz, temiz, berrak kuvars çeşididir. Kristal kuvars halk arasında necef taşı olarak bilinir. Aydın-Çine, Aydın-Denizli ve Aydın-Koçarlı yörelerinde iri taneli kristal kuvarslara rastlanmaktadır. Kristal Kuvars süstaşı olarak; bazı çeşitleri telsizlerde kullanılır.

– Dumanlı Kuvars: Dumanlı kuvars isminden de anlaşılabileceği gibi açık kahverengiden siyaha kadar değişebilen tonlarda dumanlı renk içeren bir kuvars çeşididir. Dumanlı kuvarsların oluşumuyla ilgili pek çok teori vardır. Bunlardan en geçerli olanı; çevredeki kayaçlardan gelen radyoaktif ışıma sonucu kristal kuvarsların renk merkezlerinin tahribi ve dumansı renk kazanmasıdır. Türkiye’de dumanlı kuvars kristalleri, Aydın ilinin kristal kuvars bulunan yörelerinde ve benzer koşullarda oluşmuşlardır.

– Ametist: Eflatun rengi ile karakteristik olan ametist, açık eflatun tonlarından koyu mor renge kadar değişen renklerde bulunabilir ve rengin koyuluğuna bağlı olarak değeri artar. En kaliteli kristalli ametistler genellikle Hindistan, Brezilya ve Uruguay’daki volkanik kayaçların içindeki gaz boşluklarında (jeodlarda) oluşur.

– Opal: Silika grubu minerallerden olan opal diğer silika minerallerinden farklı olarak % 4-20 oranında su içerir, suyun mevcudiyeti nedeni ile opal kuvarstan daha düşük sertliğe ve özgül ağırlığa sahiptir.

– Ateş Opali: Ateş opali Kütahya Simav’da bulunmaktadır. Ayrıca Gediz ve Simav ilçeleri arasında, Şaphane beldesinde rastlanılmaktadır. Ateş opali ile ilgili en eski çalışma 1900 tarihinde Fischbach tarafından yapılmıştır. Şaphane yöresinde volkanik kayacların gaz boşluklarında sarı, turuncu, kırmızı-ateş renginde şeffaf opal oluşumları gözlenmektedir. Yüz yılı aşkın bir süredir Türk, Alman ve Japon girişimciler tarafından işletilen ateş opali sahalarında son 30 yıldır üretim yapılmamaktadır.

– Kalsedon: Kayaçların boşluk ve çatlaklarında, silisli çözeltilerin çökelmesi ile oluşur. Kalsedonun ten renginden temiz koyu kırmızı renge kadar değişebilen çeşidi “Karnelyan”, sarımsı ve kahverengimsi kırmızı renkte olanı ise “Sard” olarak bilinir. Bunların dışında kalsedonlar pek çok değişik renklerde (gri, beyaz, mavi, grimsi beyaz gibi ) olabilirler.

– Agat: Agat, kalsedonun farklı renklerde bantlarla karakterize olmuş şekline verilen isimdir. Agat bantlarının renkleri beyazdan gri ve siyaha kadar değişebilir. Ayrıca kırmızı gölgelenmeler, kahverengi ve daha ender olarak da mavi yeşil veya lavanta renkleri gösterebilir. “Oniks” agatın parelel olarak dizilen siyah-beyaz bantlar halindeki şekline verilen isimdir. “Moss” (Yosun) agat genellikle dentritik (ağaç dalları benzeri) formlarda diğer mineral kapanımlarını içeren agat türüdür. (Kapanım: Bir mineralin içerisinde daha küçük boyutlu farlı bir mineral bulunuyorsa bu minerale kapanım denir.) Anadolu’da agatın süstaşı olarak bilinmesi ve süs eşyası olarak kullanılmasının 6000 yıllık bir geçmişi vardır. Bu tarihlerden beri Anadolu halkınca benimsenen ve kullanılan bu süs taşı halk arasında “Akik” adıyla bilinir.

– Obsidiyen: Volkanik lavların hızlı soğuması neticesinde oluşan obsidiyenler; Doğu Anadolu, İç Anadolu ve Ege bölgesinde oldukça yaygın olarak bulunurlar. Genellikle siyah ve kahverenkli olan bu tür obsidiyenlerin süs taşı olarak bir değeri yoktur. Ancak yeşil renkli obsidiyenler dünyada oldukça nadir olarak bulunur. Türkiye’de koyu yeşil renkli obsidiyen, Doğu Anadoluda Nemrut krateri içerisinde volkanik ürünler arasında bir miktar bulunabilmektedir.

Türkiye’ye Özgü Süs Taşları

– Mor / leylak renkli jadeitli kayaçlar (mor jade): Mor / leylak renkli, jadeit minerali içeren kayaçlar Bursa ilinin 60 km güneyinde Harmancık ilçesinde gözlemiştir.

– Oltutaşı: Kara kehribar ismi de verilen oltutaşı, siyah renkli, parlak, yoğun ve homojen bir linyit çeşitidir. Oltutaşı, Erzurum ili Oltu ilçesinde bulunur. Oltu yöresinde gerek madencilik faaliyeti, gerekse işlemeciliğiyle yüzlerce ailenin uğraşı olan oltutaşı; yüzük, tesbih, kolye, küpe, ağızlık, pipo vs. yapımında kullanılır.

– Lületaşı: Lületaşı (Sepiolit) beyaz renkli, masif bir kil mineralidir. Lületaşı, Eskişehir yöresine özgü bir taştır. Mükemmel beyazlığa, saflığa, kolaylıkla işlenebilme özelliklerine sahiptirler. Ayrıca endüstriyel özellikte yataklar vardır. Arkeolojik çalışmalar, lületaşının yaklaşık beşbin yıl öncesinden bilindiğini ve değişik amaçlarla kullanıldığını göstermiştir. Günümüzde lületaşı süs eşyası ve özellikle pipo yapımında kullanılmaktadır.

– Diaspor: Türkiye’den başka dünyanın hiçbir yerinde bulunmayan iri şeffaf diaspor kristallerinin ülkemiz süs taşları arasında büyük bir önemi vardır. Menderes masifinin örtü birimlerini oluşturan Menteşe formasyonu içinde yer alan ve Bafa gölünün güneyinde bulunan Küçükçamlıktepe ocağı metaboksit yatakları, süs taşı kalitesinde diaspor kristalleri içermektedir.

– Ankara Çubuk Agatı: Bu agatlarda gözlenen yaygın renk mavi, sarı ya da kahverengimsi kırmızıdır. Çoğunluğu ışınsal çubuksu yada yosunumsu (dentritliağaç dalları benzeri) kapanımlara sahiptir. Bu nedenle Ankara-Çubuk agatları özel olarak “Çubuklu Agat” terimiyle adlandırılmıştır. (Kapanım: Bir mineralin içerisinde daha küçük boyutlu farklı bir mineral bulunuyorsa bu minerale kapanım denir.)

ENERJİ HAMMADDELERİ

Enerji hammaddelerinin büyük bölümünü, kömür, petrol, doğalgaz gibi (bitkisel ve hayvansal kökenli) fosil yakıtlar oluşturmaktadır. Ancak son zamanlarda, jeotermal enerji kaynakları ile nükleer yakıt hammaddesi olarak kullanılan uranyum ve toryum mineralleri de enerji hammaddesi olarak kabul edilmektedir. Türkiye’de enerji hammaddelerine dayalı olarak çeşitli elektrik santralleri ve petrokimya sanayi tesisleri faaliyet göstermektedir. Ayrıca enerji hammaddeleri, sanayi tesislerinde, ısınmada ve ulaşım araçlarında çok yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.

Kömür Nedir?

Kömür; bitkisel kökenli organik maddeler ve inorganik bileşenlerden oluşan tortul bir kayaçtır (tortul kayaç tanımı için kayaçlar kısmına bakınız). Bataklıklarda bitki ve ağaç kalıntılarının üst üste yığışarak çökelmesi ve milyonlarca yıllık bir süreç içerisinde kimyasal ve fiziksel etkilerle değişime uğraması sonucu oluşur.

Kömür, yanabilen sedimanter organik bir kayadır. Kömür başlıca karbon, hidrojen ve oksijen gibi elementlerin birleşiminden oluşur. Kömürleşme Olayı Kömürleşme; bir kömürü oluşturan organik madde birikiminde, basınç ve sıcaklık etkisiyle meydana gelen fiziksel ve kimyasal değişimlerin tümüdür. Ortamdaki basınç ve sıcaklığın artmasına bağlı olarak bu organik maddenin bünyesindeki su ve uçucu maddeler azalmakta, karbon oranı ve kalori değeri (antrasit seviyesine kadar) artmaktadır. Burada ideal fiziksel ve kimyasal değişimlere bağlı olarak aşağıdaki kömürleşme seviyeleri görülmektedir.

Turba – Linyit- Alt Bitümlü Kömür -Bitümlü Kömür (Taşkömürü)- Antrasit -Grafit

Ok yönünde, basınç ve sıcaklık etkisi, karbon yüzdesi ve kalori miktarı artmakta, buna bağlı olarak su ve uçucu maddeler azalmaktadır. • Deltalar (en kalın kömür damarlarının oluştuğu ortamlardır)

• Göller ve nehirler (göl kıyıları, kalın kömür damarlarının meydana geldiği uygun bataklık ortamlardır)

• Lagünler (deniz etkisinin olduğu ince kömür damarcıklarını meydana getirirler)

Kömür çeşitleri

Kömürler, gerek meydana geliş zamanları, gerekse bileşimlerindeki karbon miktarı yönünden birbirinden ayrılırlar.

Antrasit: Antrasit en değerli kömür türüdür. %95’i karbondan oluşur. En sert kömür türü olup yandığında diğerlerinden daha fazla, 9.000 – 9.500 kalori ısı verir. Taş kömürü (Bitümlü kömür): Yüksek kalorili bir kömürdür. Ülkemizde Zonguldak bölgesinde çıkarılmaktadır. Taş kömürü, kömürleşme derecesi bakımından antrasit ile linyit arasında yer alan bir kömür türüdür. Maden kömürü olarak da bilinir. Karbon ve uçucu maddeler bakımından zengindir. Karbon yüzdesi 75 – 90’ı bulur. 6000-9000 kalori arasında ısı verir.

Linyit: Daha oluşumunu tamamlamamış kömürlerdendir. Karbon yüzdesi 70-80 kadardır. 3000-6000 kalori arasında ısı verir. Turba: Bu kömüre daha çok bataklık yerlerde rastlanmaktadır. İçindeki su miktarı yüksektir. Karbon yüzdesi ise 60’ı geçmez. Turba, henüz karbonlaşma safhasını tamamlamamış genç kömürlerdendir. 3000 kalori ve daha altında kalori verir.

Grafit: Grafit, karbonun tabiatta bulunan saf durumudur. %100’e yakın saf karbon içerir. Elmas da saf bir karbon olduğu halde aralarındaki fark, grafitin kristalsiz bir yapıya sahip oluşudur. Grafit, ark lambası kömürlerinin yapımında ve yağlama maddelerinde kullanılır. Kil ile belirli bir oranda karıştırılırsa, kalem ucu yapımına yarayan bir madde elde edilir.

Kok: Kok, gerçek anlamda bir kömür değildir. Tabiatta serbest olarak bulunmaz, fabrikalarda taş kömürünün içindeki gazların çıkartılmasından sonra elde edilen kömürdür. Gerek ev sobalarında, gerek yüksek fırınlarda ısıtma amacıyla kullanılır. Çelik alaşımlarında çeliğin içine gerekli karbonu verme işleminde de faydalanılır.