AGL Kimdir?
AGL Madencilik ve Mühendislik şirketi, maden arama ve tesis mühendisliği üzerinde uzmanlaşmış, 2016 yılından beri kendisini uluslararası çalışmalarda göstermiş bir mühendislik firmasıdır. Afrika ve Balkanlar başta olmak üzere bir çok maden projesinde arama ve danışmanlık hizmetlerini başarı ile yürütmektedir.
Bünyesinde “Jeolojik Araştırmalar” ve “Proses Tasarımı” için iki ayrı grubu barındıran AGL, yurt dışındaki projeler kapsamında çok yoğun bir iş geliştirme yaparak, çeşitli coğrafyalarda iyi ikili ilişkiler kurmuştur. Bu sebeple 2022 başından itibaren MTA IC’ye de gönüllü danışmanlık yapmakta ve kurumun yeni ülkelere açılmasına yardımcı olmaktadır.
AGL, proses teknolojileri kapsamında Kanadalı CVMR (Chemical Vapor Metal Refining) firması ile 3 yıldır karbonil teknolojileri üzerine beraber teknik ortaklık yapmaktadır. Bu sayede karbonil teknolojisi için ekip yapısını geliştirmekte ve uzmanlaşmak için çalışmalarına devam etmektedir. Öncelikle jeolojik danışmanlık ile başlayan bu ilişkiler artık teknolojik destek ve Ar-Ge de içeren çalışmalar ile devam etmektedir.
Karbonil Nedir?
Bilindiği üzere metalleri doğal hallerinden ayırmak için iki yaygın sistem vardır: Hidrometaluji ve pirometalurji. Birisinde su ve kimyasallar yardımı ile kayaçtan metalleri ayırırken diğerinde ise genel olarak ısıdan faydalanılır. Karbonil ise üçüncü bir alternatif olarak 1800’lü yılların sonunda bilim adamları tarafından keşfedilmiştir ve günümüze kadar çok hızlı olmasa da gelişmeye devam etmektedir.
Dünya üzerinde sadece sayılı büyük firmalar Ar-Ge grupları ile teknolojiyi geliştirmişler ve kendi bünyelerinde tesislerini kurarak metal tozu üretimi yapmaktadırlar. Örneğin ilk demir karbonil tesisi Almanya’da 1925 yılında kurulmuştur. Rusya’daki nikel tesisi ise 30 yılı aşkın süredir nikel tozu üretmeye devam etmektedir. Ancak bu teknoloji kapsamında deneyleri yapmak için bir elin parmaklarını bile bulamayacak kadar az laboratuvar mevcuttur.
Genel olarak karbonil, cevher üzerinde belirli termodinamik şartlar sağlanması ve bu süreçte karbon gazlarının bileşik oluşturacak şekilde reaktör içerisine beslenmesi prensibine dayanır. Bu süreçte metaller atom bazında cevher zonundan koparılarak başka bir forma dönüşür ve ortamda ayrıştırılır. Sonrasında bu ara bileşikten de koşullar değiştirilerek metal tozunun mikron hatta bazen mikron altı boyutlarda saf olarak alınması sağlanmaktadır. Bu da sanayide işlenmek için kusursuz bir hammadde haline gelmesi anlamına gelir.
Karbonil ile Oluşan Toz Metal Nerelerde Kullanılır?
Metal tozlarının en önemli kullanım alanları MIM (Metal Injection Molding-Metal Enjeksiyon Kalıplama) ve DMLS (Direct Metal Laser Sintering) yöntemleridir. MIM’de tozu bir yan ürün ile kalıba basarak ürün elde edilirken DMLS yönteminde ise 3 boyutlu yazıcılar kullanılarak üst kalite parçalar üretilmektedir. Klasik yöntemlerde eritme ve potaya dökme ile hazırlanan bileşikte soğuma ile birlikte oluşan kılcal çatlak ve hava boşlukları yüzünden malzeme dayanımı bir seviyede kalmaktadır. Ancak MIM ve DMLS teknolojileri kullanıldığında çok küçük boyutlu saf metaller boşluksuz olarak atomik bir bağ ile bağlandığından dolayı dayanımı yüksek ürünlere kolaylıkla ulaşılabilmektedir. Aşağıdaki fotoğrafta da görüleceği üzere klasik yöntemlerin aksine neredeyse boşluk olmadan (>%97 yoğunluk) yüksek seviyede gerilime dayanıklı materyaller üretebilmektedir.
Özellikle dünyada MIM ve DMLS yapan firmalar savunma sanayi (roket, uçak parçaları, silah parçaları), tıp (Tıbbi ekipman parçaları), aerospace parçaları, Otomotiv ve tüm genel endüstri firmalarıdır.
Batarya teknolojilerinde de toz metal kullanımı artmaktadır. Hızlı şarj ve uzun batarya ömrü için toz metal kullanımı kapsamında bir çok firma deneylerini yapmakta ve hali hazırda bu ürünleri kullanmaktadır.
Örneğin bu fotoğrafta 3D yazıcı ile toz metallerden üretilmiş bir roket motoru parçası görülüyor. 200 gramdan daha küçük ve çok dayanıklı malzemeler için mikron boyutlarındaki bu metal tozları oldukça kullanışlıdır ve teknolojileri de giderek gelişmektedir.
Toz metallerin bunların dışında diğer kullanım alanları:
• Toz Metalurjisi (PM)
• Elyaf Üretimi – Sıcak Polimer Filtrasyonu
• Yüzey kaplama / Sert kaplama
• Metal Enjeksiyon Kalıplama
• İlaç Sanayi
• Boya Katkı Maddeleri
• Gıda Ekipmanları
• Basınçlı Kaplar Üretimi
• Yapısal Geçiş Derzler
Hangi Madenlerde Karbonil Teknolojisi Kullanılabilir?
Uzun yıllardır bu sistemde metal tozu üreten firmalar başta demir, nikel ve kobalt tozu üretimini yapmaktadırlar. Ancak sisteme uygunluğu test edilen ve karbonil teknolojisi kullanılmasına uygun olan 30’un üzerinde mineral bulunmaktadır. Nadir toprak elementleri de bu grubun önemli kazanılabilen metalleridir. Çok spesifik bir sistem olan karbonil, rafineri olarak görev görürken yakalanması çok zor olan mineralleri dahi atomik boyutta saflaştırabilmektedir.
Karbonil Zararlı Bir Yöntem Midir?
Hiçbir sıvı veya kimyasal kullanılmayan bu yöntemde yalnızca belirli gazlar, basınç ve sıcaklık dengeleri ile reaksiyonlar gerçekleşmektedir. Sistem içerisinde kullanılan tüm gazlar geri kazanılıp tekrar kullanımı sağlandığından, tüm döngü sistem içerisinde kalmaktadır. Bu gazların çevreye salınımı da “0 Emisyon” felsefesi kapsamında tesiste engellenerek çevre için sıfır atık oluşturmaktadır. Karbon salınımı olmayan, sıvı kullanımı olmadığı için de atık barajı vb. çevreye potansiyel tehdit olabilecek kısımlar bu teknolojide bulunmamaktadır.
Özellikle ÇED konusunda çok büyük avantajlar sağlayan sistem birçok sorunlu proje için alternatif de oluşturabilecek potansiyeldedir.
Bursa’da Yapılması Planlanan Tesisin Başlıca Amaçları Nelerdir?
AGL, öncelikli olarak nikel, demir ve kobalt madenlerini toz metal olarak üreterek, ülke sanayisinin kullanımına sunmayı amaçlamaktadır. Ayrıca tesise üst opsiyonel standartlarda bir laboratuvar da ekleyerek, diğer cevherler için de gerekli testleri yaparak teknolojiyi gerçekleştirmeyi
hedeflemektedir.
Şu anda temel mühendislik çalışmaları ve yasal ön işlemler yürütülmektedir. Tamamlandığında yalnızca Türkiye’nin değil, yakın bölgenin tek karbonil metal tozu üretim tesisi olacaktır. Amaçlardan bir tanesi de orta vadede ülke sanayisini bir üst kalite teknolojiye ulaştırmak ve ileri taşımaktır. Bu sebeple yeni nesil bu metal tozu ürünleri ile hali hazırda olan sanayiyi daha kaliteli ürünler ile birlikte üst seviyeye taşıyarak daha çok katma değerin ülkeye girmesi sağlanması hedeflenmektedir.
Küresel toz metalurjisi pazar büyüklüğü 2022’de 2,58 milyar dolar değerine ulaştı. İleriye dönük olarak pazarın 2023-2027 döneminde %9,80’lik bir bileşik büyüme oranı sergileyerek 2027 yılına kadar 4,63 milyar doları değerine ulaşması bekleniyor.
Diğer Türk Firmalarının Bu Teknoloji ile Bir Çalışması Var mı?
AGL şu anda Türkiye’den birkaç firma ile çözüm ortağı CVMR’nin Kanada’daki laboratuvarlarını kullanarak çeşitli ön çalışmalar yürütmektedir. Daha kaliteli ve rafineriden çıkmış nihai ürünler ile özellikle batarya ve benzeri üst teknoloji materyal yapımına sahip olacak olan bir çok firma ülke ekonomisine ciddi katkı sağlayacaktır.
Çalışmanın tamamına Madencilik Türkiye Dergisi’nin 114. sayısından (buradan) ulaşabilirsiniz.
