Ortaköy/Aksaray yöresi kalsitlerin mineralojik-petrografik, jeokimyasal özellikleri ve plastik endüstrisinde dolgu malzemesi olarak kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation of the mineralogical-petrographic, geochemical properties of the calcites of the Ortaköy/Aksaray region and their usability as filling materials in the plastics industry
Yazar: MÜCAHİD ALAKUŞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA YILDIZ
Aksaray Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Jeoloji Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Kalsit = Calcite ; Plastikler = Plastics

Özet:
Kalsit, CaCO3 kimyasal yapısı, camsı parlaklıkta, renksiz saydam yapıda, sertliği Mohs skalaya göre 3, yoğunluğu ise 2.6-2.7 civarındadır. Mikronize boyutta öğütüldükten sonra birçok endüstriyel alanında (plastik, boya, kağıt vb.) rengi, sertliği ve kimyasal saflığı gibi yapısal özellikleriyle birlikte ucuz olmasının sağladığı pek çok avantajlarla yaygın olarak kullanılan bir dolgu mineralidir. Bu çalışmanın amacı Aksaray bölgesinde çıkarılan kalsit mineralinin plastik sektöründe dolgu malzemesi olarak kullanılabilirliğinin araştırılmasıdır. Bu kapsamda mevcutta bulunan kalsit
ocaklarının farklı bölgelerinden alınan 10 adet kalsit ile dayklardan oluşan toplam 13 numune üzerinde, minerolojik – petrografik - jeokimyasal analizler renk analiz çalışmaları labaratuvar ortamında yapılarak tamamlanmıştır. Renk analizleri ile beyazlık dereceleri, jeokimyasal analizleri ile (XRF) CaO, CaCO3, SiO2, Fe2O3 ve MgO gibi değerler ile iz element içerikleri belirlenmiştir. Jeokimyasal analiz sonucunda kalsitlerin %CaO oranları 56.41 ile 68.044 değerleri aralığında bulunduğu bu oranlar ise kalsitlerin saflık sınıflaması dikkate alındığında çok yüksek saflıkta yer
aldığı, %CaCO3 oranları ise 98.34 ile 99.58 aralığında bulunduğu, yüksek ve çok yüksek düzey saflık sınıfında olduğu görülmüştür. Kalsitler 400 mikron boyutunda öğütülerek beyazlık testleri yapılmış, L değerleri (beyazlık) 93.79 ile 95.28 aralığında olduğu sonrasında 2, 3 ve 5 mikron boyutlarında yapılan renk analizlerinde ise 98.42 ile 98.70 aralığında sonuçların çıktığı görülmüştür. 2, 3 ve 5 mikron boyutlarındaki numunelerin ortalama tane boyutu d(50) değerleri, şartname değerlerine göre uygun olduğu, en iri tane boyutu d(97) ve d(98) değerleri ise şartname değerlerini kısmen karşılamadığı görülmüştür. Bunun sebebi ise farklı kristal boyutlu kalsitlerin aynı ortam ve koşullarda öğütüldüğünde aynı tepkimeyi vermediği ve dolayısıyla homojen dağılımı etkileyen parametrelerinden birinin bu olabileceği öngörülmektedir. Yapılan çalışmalar neticesinde Aksaray bölgesinde çıkarılan kalsitlerin plastik endüstrisinde dolgu malzemesi olarak kullanılabilir kalitede olduğu görülmüştür.

Abstract:
Calcite is a mineral in CaCO3 chemical composition, glassy luster, colorless transparent structure, hardness of 3 according to Mohs scale, and density of 2.6-2.7. After being milled to a micronized size, in many industrial areas (plastic, paint, paper, etc.) with features such as color, hardness and chemical purity it is a widely used filling mineral with many advantages of being cheap.The aim of this study is to investigate the usability of calcite mineral extracted in Aksaray region as a filling material in the plastics industry. In this context, mineralogical-petrographic, geochemical and color analysis studies were carried out on 10 calcite samples taken from the marble quarries
in the vicinity of Ortaköy/Aksaray. The main oxides and trace element contents of calcites such as CaO, CaCO3, SiO2, Fe2O3 and MgO were determined by geochemical analysis (XRF), and the whiteness of calcites was determined by color analysis. Inaddition, mineralogical-petrographic studies were carried out on a total of 13 samples taken from the country rocks and dykes.The %CaO ratios of the calcites found in the marble quarries around Ortaköy/Aksaray are in the range of values 56.41 to 68.04. According to these ratios, calcites are in very high purity in the purity classification.
Again, according to %CaCO3 ratios 98.34 to 99.58, it was determined that calcites were in high and very high purity class. Whiteness tests were carried out by grinding the calcites at a size of 400 microns, and it was observed that the L whiteness values were in the range of 93.79 to 95.28. In the color analyzes performed at 2.3 and 5 micron sizes, it was determined that the L whiteness values were in the range of 98.42 to 98.70. Average grain size d(50) values of samples with 2, 3 and 5 micron sizes, it has been determined that it is suitable according to the specification values, the
coarsest grain size d(97), d (98) values do not partially meet the specification values. The reason is that calcites of different crystal sizes do not give the same reaction when milled in the same environment and conditions, and therefore it is predicted that may be one of the parameters affecting the homogeneous distribution. As a result of the studies, it has been seen that the calcites extracted in the Aksaray region are of usable quality as a filling material in the plastic industry.