ÖZET

Son yıllarda, nadir toprak ve bazı iz elementlerin birçok temiz teknolojilerde kritik ham maddeler olarak kullanılması ve onlara olan talebin gün geçtikçe artmasından dolayı alternatif kaynakların araştırılması önem kazanmıştır. Başta Amerika, Çin ve Rusya olmak üzere, bazı ülkelerde kömür ve kömür küllerinden nadir toprak ve diğer metalik elementlerin kaynak olma potansiyellerinin araştırılmasına yönelik çalışmalar yapılmaktadır. Yapılan bu çalışmalarda, bazı kömür sahalarında olumlu sonuçlar elde edilmiştir. Bu proje kapsamında, Türkiye'deki bazı santrallerin beslenen kömür ve kömür küllerindeki NTE+Y ve diğer ekonomik öneme sahip elementlerin konsantrasyonu ve dağılımı araştırılmıştır.

Proje kapsamında Tunçbilek, Soma-Torku, Soma-Kolin, Çan 18 Mart, Tufanbeyli, Elbistan B, Yatağan, Kemerköy, Yeniköy, Çatalağzı ve Çayırhan Termik santrallerinden taban külü, uçucu kül ve beslenen kömür numuneleri alınmıştır. Ayrıca TKİ (Türkiye Kömür İşletmeleri)’ye ait Kütahya-Tunçbilek, Manisa-Soma, Ankara-Çayırhan, Çanakkale-Çan, Balıkesir-Mancılık kömür sahalarından ve Şırnak asfaltit filonlarından ve Kızılcahamam civarında kömür arama amacıyla TKİ tarafından yapılan dört sondajdan karot numuneleri alınmıştır. Ayrıca Alınan numunelerin element konsantrasyonlarını, mineral ve maseral bileşimlerini belirlemek için Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü (MTA), Maden Analizleri ve Teknolojisi Dairesi (MAT) analiz laboratuvarlarında, Indüktif Eşleşmiş Plazma-Optik Emisyon Spektrometresi (ICP-OES) ve X-ışını floresans (XRF), kısa kimyasal, elementel, petrografik, XRD (X ışını difraktometresi), SEM (Taramalı elektron mikroskop) ve MLA (Mineral serbestleşme derecesi analizi) analizleri yapılmıştır. Termik santrallere beslenen kömürlerde en bol bulunan majör oksitler Al2O3 ve SiO2’dir. CaO, Fe2O3 ve SO3 yaygın olarak bulunan diğer majör oksitlerdir. Taban ve uçucu küllerde ise Al2O3 ve SiO2’nin yanısıra CaO’de bol bulunmaktadır. Fe2O3 ve SO3 ise daha az oranlarda tespit edilmiştir. Minör elementlerden Ni, As, Cr ve Th hemen hemen tüm santrallerin beslenen kömürlerinde yüksek değerlerde tespit edilmiştir. Taban ve uçucu küllerde ise Ni, Cr, Li, Rb, Th, As, V, Mo ve B elementleri çoğu santralde dünya kömür külü ortalamalarının üzerinde tespit edilmiştir. Toplam NTE+Y içeriği beslenen kömürlerde 42,5-195 μg/g, taban küllerinde 33,8-245 μg/g, uçucu küllerde ise 42-296 μg/g arasında değişmektedir. Beslenen kömür ve uçucu küllerde en yüksek NTE+Y içeriği Soma-Kolin Termik Santrali’nde, taban küllerinde ise Yatağan Termik Santrali’nde tespit edilmiştir. Kömür sahalarına ait numunelerde Al2O3 ve SiO2 en bol bulunan majör oksitlerdir. Diğerleri ise daha az oranlarda saptanmıştır. Kuvars, kalsit, kaolinit, illit-mika grubu, dolomit, pirit, siderit yaygın olarak gözlenen minerallerdir. Minör (eser) elementlerden Ni, Cr ve As genelde dünya kömür ortalamalarının oldukça üzerindedir. Ayrıca kömür sahalarına göre farklılık gösterse de incelenen numunelerdeki Co, Th, Li, Cd, U, V, B, Mo, Ba, Sr ve Zn değerleri dünya ortalamalarının üzerindedir. Şırnak asfaltitlerinde Mo, Ni, Zn ve V değerleri limit tenör değerlerinin üzerindedir. Şırnak asfaltitlerinin minör elementler bakımından kaynak olma potansiyelinin yüksek olduğu söylenebilir. Temsili numunelerde toplam NTE+Y değerleri 10-193 μg/g arasında değişmekle birlikte kömürlü zonların bazı seviyelerinde daha yüksek değerler tespit edilmiştir. İncelenen kömür sahalarına ait NTE+Y değerleri limit tenör olan 1000 μg/g’in altında olduğu için, kömür sahalarını günümüz koşullarında ekonomik anlamda kaynak olma potansiyelleri yoktur.