Siderit cevherindeki demirin farklı sıcaklıklarda bazı metallerle olan ilişkisi

Önemli bir demir cevheri olan siderit, özellikle çelik üretiminde hammadde olarak kullanılır. Demir cevherinin kimyasal bileşimi üretilen çeliğin kalitesinde oldukça önemlidir. Bu nedenle kimyasal bileşiminin bilinmesi gerekir. Demir II karbonat (FeCO3) olarak bilinen siderit cevherine yüksek sıcaklık uygulandığı zaman başta demir ve mangan olmak üzere yapısında bulunan diğer birçok elementin oranı değişmektedir. Bu çalışmada Hekimhan–Deveci siderit cevheri, farklı zaman aralığında ve 600-1000 ⁰C aralığından farklı sıcaklıklar uygulanarak başta demir olmak üzere diğer elementlerin miktarları ICP-MS, AAS, XRF ve SEM/EDS kullanılarak belirlenmeye çalışılmıştır. Çalışma sonucu elde edilen verilere göre SEM/EDS ile en yüksek demir miktarı (%54,40) 800 ⁰C de 2 saat bekletilerek elde edilmiştir. ICP-MS yöntemi ile analiz sonucu elde edilen sonuçlar incelendiğinde, 600 ⁰C de 1 saat bekletilen örneğin demir oranı %50 düzeylerinde çıkmaktadır. Sıcaklık arttıkça demir tenörü %56 düzeylerine çıkmakta iken mangan tenörü de artarak %6 düzeylerine ulaşmaktadır. Bu yöntemde demir ve mangan elementleri dışında diğer eser elementlerin oranları ise %1 oranının altındadır. AAS ile yapılan analizde ise sadece örneğin içerisinde en yüksek oranda bulunan elementler olan demir ve mangan oranları tesbit edilmiştir. En yüksek Fe (% 50,28) ve Mn (% 5,71) miktarları 800 ⁰C de 2 saat bekletilen örneklerde belirlenmiştir. XRF Cihazı ile yapılan siderit analizinde ise demir oranı % 37,5 olarak bulunmuştur. Sonuç olarak her üç metot kıyaslandığında, 800 ⁰C de 2 saat ısıl işlem uygulanmasıyla cevher içerisindeki demir oranı %38-40 düzeylerinden %54-56 oranlarına ulaşmış ve cevher zenginleştirilmiştir. Ayrıca demir-çelik sektörü için önem arz eden mangan oranı da ortalama %3,5 dan % 6 düzeylerine ulaşmıştır. Anahtar Kelimeler: Demir, Siderit, İz element, SEM/EDS, ICP-MS, AAS, XRF.