Bakır

 Bakır

Tanım ve Kapsam

Günümüzde bakır; demir ve alüminyumun ardından en fazla tüketilen üçüncü metaldir. Bakır, elektrik ve ısı iletkenliği son derece yüksek olduğu için endüstride pek çok uygulama alanı bulmaktadır. Bakır, binlerce yıl önce çıkarılan ve işlenen ilk metallerden birisidir. Bakırın önemi gün geçtikçe artmış kimyasal ve fiziksel özellikleri nedeniyle kendine yeni vazgeçilmez kullanım alanları bulmuştur. Bakır; elektrik ve dağıtım, tesisat, haberleşme, inşaat, elektronik, motor, savunma, otomotiv, havacılık ve uzay, sağlık alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bakır, endüstriyel metaller arasında en iyi iletkenliğe sahip olanıdır. Yüksek, orta ve düşük voltaj güç kablolarında, enerji tasarruflu jeneratör, motorlar, transformatörler ve yenilebilir enerji üretim sistemlerinde etkin olarak kullanılmaktadır. Bakırın diğer etkin iletken metallere göre daha güçlü, korozyona ve sünmeye daha dirençli olması, elektrik ve enerji sektöründe vazgeçilmez bir yerde olmasını sağlamaktadır. İletişim sektöründe de bakırın önemi büyüktür. Ayrıca bakır, mikroişlemcilerin daha az enerji ile çok daha yüksek hızlarda işlem yapabilmesini sağlamaktadır.

Dünya’da Bakır

Bakır insanoğlu tarafından yaklaşık 7.000 yıldır kullanılmaktadır. Bilinen en eski bakır yatakları Kıbrıs adasındadır. Medeniyetin gelişmesi ile bakır üretiminin gelişmesi arasında bir paralellik söz konusudur. Bakır, teknoloji ve insan hayatında her geçen gün daha önemli bir rol oynamaktadır. Dünyada en çok bakır cevherine sahip ülkeler; Şili, Avustralya, Peru, Meksika, ABD ve Rusya ilk sıraları almaktadırlar. Şili 2016 yılında tek başına 5.5 milyon ton bakır metal üretimi yaparak diğer ülkelerin açık ara önünde yer almıştır. Chuquicamata Madeni, Şili’deki bakır üretiminin lokomotifi olarak değerlendirilebilir. Bakır üretiminde dünyanın en büyük ikinci bölgesi olarak, son zamanlarda ekonomisinde büyük gelişme kaydeden Asya Kıtası gösterilebilir. Önümüzdeki yıllarda potansiyel olarak Filipinler’deki Tampakan bakır ve altın yatağı dikkatleri üzerine çekmektedir. 2.4 milyar rezerve sahip bu madenin bakır metal içeriği ise %0.6 Cu dır. Ayrıca Afganistan’da Ainak Bakır sahası ve Rusya’nın doğu Sibirya bölgesinde yer alan Udokan Cu-Ag sahaları da bölgede önemli yer tutmaktadır. Dünya üretiminde önemli bir yer tutan kuzey Amerika’da Bingham Kanyonu Bakır madeni Amerika Birleşik Devletleri’nin bakır metal ihtiyacını karşılayan büyük yataklardan biridir. Tablo 1’de Dünyada 2015-2016 metal bakır üretimi ve rezervleri verilmektedir.

Dünya’da bilinen bakır cevheri rezervleri bakır talebini uzun yıllar karşılayacak durumda olmasına rağmen, maden aramalarında bakır en başta gelmektedir. Dünyada tespit edilen bakır cevheri rezervi yaklaşık 720 milyon tondur. Bakırın kullanım alanlarının çok olması ve tüketiminin de her geçen gün artması, bakır metal üreticilerini yeni yataklar aramaya itmektedir. Dünya üzerinde en büyük üretim, yıllardır Güney Amerika’da yapılmaktadır.

Dünya Bakır Metal Üretimi 19.420.000 tondur. Türkiye ve diğer ilk 20 de bulunan ülkeleri gösterir tabloda da görüleceği üzere Türkiye bakır üretiminde Dünya genelinde 19. Sıradadır. Bakır madenciliği açık ve kapalı işletme yöntemleri ile yapılmaktadır. %0.4 -10 Cu içeren sülfürlü bakır cevherleri, flotasyon yöntemi ile zenginleştirilmektedir. Bu işlemlerde, cevherdeki bakır %80-90 nın üzerinde metal randımanları ile zenginleştirilerek %13-44 Cu içeren bakır konsantreleri elde edilmektedir. Daha sonra bu konsantrelerden konvansiyonel izabe yöntemleri ile %99 Cu içeren blister bakır üretilmekte ve daha sonra blister bakır, rafinasyon işlemlerine tabi tutularak elektrolitik bakır üretimi gerçekleştirilmektedir.

Dünya bakır üretiminin yaklaşık %15’i hidrometalurjik uygulamalarla gerçekleştirilmekte olup, genellikle oksitli bakır cevherleri yerinde (in-sitü) veya yığın linç (heap liçing) işlemleri ile değerlendirilmektedir. Liç işlemleriyle çözeltiye alınan bakır daha sonra çözeltide solventeksraksiyon+elektrowinning ile metal bakır olarak kazanılmaktadır. Dünyada pirit, ya doğrudan pirit yataklarından yada bakır, kurşun, çinko, cevherlerinin flotasyonla zenginleştirilmesi sırasında yan ürün olarak elde edilmektedir. Sülfürik asit üretimi için kullanılan pirit cevher veya konsantrelerinde, en az %46 Sülfür (S) tenörü istenmektedir (Şekil 1).

Türkiye’de Bakır

Türkiye bakır yataklarının en önemlilerini masif tip yataklar oluşturmaktadır. Bu tip yataklardaki esas bakır minerali Kalkopirittir (CuFeS2) ve genellikle piritle beraber bulunur. Bu yataklarda cevher mineralleri daha iri tanelidir.

Anadolu’da bakır madenciliğinin tarihi 7.000 yıl öncesine kadar dayanmaktadır. İlk olarak Çatalhöyük’te arkeolojik kazılar sonucunda bakırdan yapılma iğne, biz, kanca gibi küçük aletler ve bazı süs eşyaları bulunmuştur. Türkiye’de ilk bakır üretimi, 1905 senesinde Alman B. Siemens tarafından Kuvarshan Bakır işletmesinde (Artvin) başlamıştır. Araştırma ve işletme çalışmaları 1917 yılında 1. Dünya harbi nedeniyle durdurulmuştur.

Şekil 1: Yıllara Göre Bakır Fiyatları

Cumhuriyet döneminde 1938 yılına kadar bakır üretimi önemsizdir. 1930 yılından 1937 yılına kadar hiç üretim yapılmamıştır. 1937 yılında Kuvarshan Bakır İşletmesi hükümet tarafından tekrar açılmış ve 1939 yılında ise Ergani Bakır İşletmesi devreye alınmış ve Etibank tarafından ilk bakır üretimine başlanılmıştır. Bugün ülkemizde yıllık ortalama 110 bin ton metal bakır (70 bin ton izabe ve 200 bin ton konsantre (40 bin ton metal bakıra eşdeğer)) üretilmekte olup bu da dünyadaki bakır üretiminin ancak %0.6’sına karşılık gelmektedir. Ülkemizde üretilen Bakır konsantrelerinin yarısına yakın miktarı ülkemizin tek izabe tesisi olan Samsun izabe tesisinde işlenmektedir. Ülkemizdeki bakır yatakları Şekil 2’de gösterilmektedir.

Şekil 2: Ülkemizdeki bakır yatakları

Türkiye’nin hali hazırdaki bakır madenlerinde üretilen zenginleştirilmiş bakır konsantreleri toplamı 550.000 tondur. Bu miktarın saf bakır içeriği ise yaklaşık 110 bin ton dur. Söz konusu 550 bin ton konsantrenin 350.000 tonu Samsun İzabe Tesisine (70 bin ton kapasiteli) gönderilmekte geriye kalan 200 bin ton konsantre ise İzabe Tesisi kapasite yetersizliği nedeniyle yurt dışına ihraç edilmektedir (Şekil 3 ve 4).

Şekil 3: Türkiye Yıllara Göre Bakır Konsantre Üretimi ve Metal Eşdeğeri

Şekil 4: Türkiye’de Yıllara Göre Bakır İthalat ve İhracatı

Son dönemde bulunan bakır yataklarının işletmeye alınması ile yıllık 1 milyon ton bakır konsantre değerine çıkılabilecektir. Bakır konsantresi ithal edilmesi yerine, yeni kurulacak bakır izabe tesisinde bu konsantrenin işlenmesi ile ülkemizin ihtiyacı olan bakır yerli kaynaklardan üretilebilecektir. Bu nedenle yıllık yaklaşık 550 bin ton olan bakır ithalimizin bir kısmı yerli kaynaklardan karşılanabilecektir. Bu nedenle ülkemizde bir bakır izabe tesisinin kurulması önerilmektedir.