Bakır Nedir?
Bakır, İngilizce Copper, Almanca Kupfer, Fransızca Cuivre, Latince Cuprum diye adlandırılmaktadır. Bakır, IB geçiş grubu elementleri arasında yer almaktadır. Kıbrıs’ta kaynakları bolca rastlandığından tüm dillerdeki isimlerinin Cyprus kelimesinden türediği tahmin edilmektedir. Simyacılar tarafından Venüs aynası ile gösterilmiştir.
Bakır İnsanlığın ilk tanıştığı madenlerden biridir. Bakırın insanlık tarihinde kullanılması çok eski çağlarda başlamıştır. İnsanlar, bakırı günlük yaşamlarında süs eşyası, silah ve el sanatlarında kullanmış olup uygarlık ilerledikçe bakıra olan ihtiyaç daha da artmıştır. Günümüzde tüketimi 13 milyon tonun üzerine çıkan bakır en çok kullanılan ikinci metal durumuna gelmiştir. Bakıra olan devamlı talep artışı endüstrileşmedeki gelişmelerle orantılıdır.
Bundan on yıl önce bakıra olan ihtiyaç hiç de bu kadar önemli görülmemekte ve bakırın yerine kullanılabilecek birçok ikame maddesi ileri sürülmekteydi. Alüminyum, plastik, fiber-optik gibi malzemeler bakır yerine kullanılmış, ancak bakıra duyulan ihtiyaç ve talepte hiçbir azalma olmamış, bilakis devamlı artma görülmüştür.
Bakırın önemi, başlıca üç nedenden kaynaklanmaktadır:
1. Dünya’nın hemen hemen tüm bölgelerinde bulunması nedeniyle geniş ölçüde üretiminin yapılabilmesi,
2. Elektriği diğer bütün metaller içinde gümüşten sonra en iyi ileten metal olması,
3. Endüstriyel önemi yüksek, pirinç, bronz gibi alaşımlar yapmasıdır.
Bakır Çeşitleri Nelerdir?
- Blister Bakır: %97-98 saflıktadır. Fe, S, Au, Ag, Se, Te ve Ni içerir.
- Elektrolitik Bakır: %99,9 saflıkta olması istenir.
- Ateşte Rafine Edilmiş Bakır: %99,9 saflıkta olması istenir.
- OFHC (Oxygen-Free High Conductivity, oksijensiz yüksek iletkenlikte) Bakır: %99,99 saflıkta olması istenir.
Bakır, çeşitli piro, hidro ve elektrometalurjik metotların kullanılmasıyla cevherlerinden saf olarak üretilmektedir. Pirometalurjik metotlar, sülfürlü, oksitli ve nabit bakır cevherlerine, hidrometalurjik metotlar ise düşük tenörlü oksitli bakır cevherlerine uygulanır. Elektrometalurji metotları da yukarıdaki yöntemlerin son kademesi olarak her ikisine de uygulanır. Böylece, pirometalurji metotlarıyla elde edilen saf olmayan bakır, elektrolitik arıtmaya tabi tutularak saf katot bakıra çevrilir. Benzer şekilde hidrometalurjik yollarla sulu çözeltiye alınan bakır, elektro kazanım yoluyla katotta saf olarak toplanabilmektedir. Dünya bakır üretiminin %80’i sülfürlü cevherlerden yapılır.
Bakır Ürünleri:
– Tüvenan cevher (maden sahasından çıkmış hali)
– Konsantre bakır cevheri
– Blister Bakır
– Rafine bakır
– Katot bakır
Bakırın Fiziksel Özellikleri Nelerdir?
Bakır kırmızı ve kahverengi görünümlü bir metaldir. Yüksek elektrik ve ısı iletkenliği özellikleri bakırı, elektrik santralları ve iletken malzemenin vazgeçilmez girdisi haline getirmektedir.
Bakır atmosferik şartlara son derece dayanıklı bir elementtir. Mukavemeti düşük, döküm ve kaynak kabiliyeti iyi değildir. Ancak Kübik yüzey merkezli kristal yapısı nedeniyle soğuk olarak şekillendirilebilir. Yani Dövülüp işlenebilen bir metaldir.
Bakır Gümüş’ten sonra elektriği en iyi ileten metal olması sebebiyle endüstriyel olarak oldukça önemlidir. Ayırca Pirinç, bronz gibi alaşımlar yapılması bakımından da Bakırın önemi yüksektir.
Bakırın Kimyasal Özellikleri Nelerdir?
Bakır sembolü periyodik cetvelde CU ile ifade edilmektedir. Atom Numarası 19 ve Atom ağırlığı da 63,54’tür. Yoğunluğu 8,93 gr/cm³’tür. Bakır Tabiatta az oranda nabit ağırlıklı olarak sülfürlü, oksitli ve kompleks halde yer alan IB geçiş grubu elementidir. Bu elementin eksi değeri bulunmamaktadır.
Kararlı izotopların kütle numaraları 63 ve 65’tir. Radyoaktif izotopların kütle numaraları ise 58,59,60,61,62,64,66,67 ve 68’dir. Bakır 1.083 °C de ergimeye başlar. 2.300 °C’de kaynama sıcaklığına ulaşmaktadır.
Bakır Nasıl Keşfedilir?
Bakır doğada başlıca bileşikleri biçiminde bulunur. Bunun yanında elementel bakıra da rastlanır. Yerkabuğunda milyonda 70 ve deniz suyunda milyonda 0.001-0.02 oranında bulunur. Bakır mineralleri sülfürlüler ve oksitliler olarak iki grup altında toplanabilir.
Başlıca sülfürlü mineralleri; kalkosit, kalkopirit, bornit, raedirit, enarjit, kovelit’tir. Oksitli minerallerinin başlıcaları da malahit, kuprit ve brokantit’tir.
Bakır doğada az miktarda nabit, genellikle sülfürlü, oksitli ve kompleks halde bulunur.
- Hidrotermal orijine sahip, emprenye olmuş bakır yatakları. Bunlara porfir yataklar da denmektedir. 1970 yılı itibarıyla Dünya üretiminin yaklaşık %50’si bu çeşit yataklardan elde edilmiştir. Bu tip yataklara ABD, Şili, Peru ve Kanada’da rastlanmaktadır.
- Sedimenter yapıdaki maden yatakları. Kalker veya dolomit mineralleri içinde bulunurlar. Daha ziyade Orta Afrika’da rastlanır. Dünya bakır üretiminin %17’si bu yataklardan sağlanır.
- Sıvı magma asıllı maden yatakları. Bakır ile birlikte çoğu zaman nikelde taşırlar. Bunlara volkanik-sedimenter yataklar da denir. Dünya’nın birçok ülkesinde, özellikle Kanada, Avustralya ve pek çok Avrupa ülkesinde rastlanılır.
Bakır Nerelerde Kullanılır?
Bakır farkında olmasak da hayatımızın hemen her alanında sıklıkla karşılaştığımız direkt yada dolaylı yolla kullandığımız ürünler içinde yer almaktadır.
Bakırın fiziksel ve kimyasal özellikleri onu vazgeçilmez yapmaktadır. Öyle ki enerji sektörü başta olmak üzere; elektrik, elektronik, sanayi, inşaat, ulaşım, endüstriyel donanım, kimya, kuyumculuk, boya sanayi sıklıkla bakır kullanmaktadır.
Soğuk hava makina ve teçhizatında, paslanmaz özelliğinden ötürü nakliye vasıtalarında ve dış kaplamalarda bakırın büyük kullanım alanları bulunmaktadır. Bunlara ilaveten bakırın kaynak işlerinde, metalürjide ve bronz üretiminde önemli yeri olup, daha birçok kullanım alanlarını saymak mümkündür. En geniş kullanım alanları sırasıyla; elektrik üretim ve iletimi ile ilgili tesislerde, inşaatta, ulaşım makina ve teçhizatındadır.
Bakır, Endüstriyel metallar içinde en iyi iletkenliğe sahip özelliği ile ön plana çıkmaktadır. Yüksek, orta ve düşük voltaj güç kablolarında, enerji tasarruflu jenaratör, motorlar, transformatörler, Yenilenebilir Enerji Üretim Kaynaklarında sıklıkla kullanılmaktadır.
Telekominikasyon sektöründe de Bakır çok önemli bir yer tutar. HDSL ve ADSL kablolarında Bakır kullanılır. Hızla gelişen “yarı geçirgen bakır yonga” teknolojisi ile silikon yongalar içinde yer alan bakır mikroişlemcilerin daha az enerji ile daha yüksek hızlarda işlem yapabiklmesini sağlar.
Kısaca teknoloji geliştikçe bakırın kullanım alanları gelişmiş. İşleme teknolojilerinin gelişmesiyle bakırın hayatımızdaki yeri vazgeçilmez bir konum almıştır.
Bakır Nerelerde Bulunur?
Dünyada en yoğun olduğu en büyük cevher kuşağı ABD’nin batısı boyunca Şili’den geçerek Peru, Meksika’dan sonra ABD’de Arizona, Nevada, Mexico, Kanada ve Utah’ı içine alan jeolojik bir zondur. Bu kuşak üzerinde bulunan rezervler Batı dünyası bakır üretiminin %50’sini kapsamaktadır.
Porfiri tipi bakır rezervleri aynı zamanda Pasifik halkasının güney batısı boyunca uzanan kuşak içerisinde bulunur. Bu kuşaktan geçen ülkeler Endonezya, Filipinler ve Papua Yeni Gine’dir. Aynı tip cevherler içeren diğer bir kuşak ise Avrupa’nın güney doğusundan Pakistan ve İran’a kadar uzanır. Afrika’daki en önemli rezervler sedimanter bakır kuşağı olarak kıtanın ortasında bulunmaktadır.
Türkiye’deki bakır rezervleri ile ilgili yapılan çalışmalar Maden Tetkik Arama Genel Müdürlüğü, Karadeniz Bakır İşletmeleri, Etibank ve özel sektör tarafından yürütülmektedir. Türkiye, bakır rezervleri açısından Doğu karadeniz ve Güneydoğu Anadolu Bölgeleri olmak üzere iki önemli bölgeye sahiptir. Aşağıdaki resimde Türkiye’de bulunan tüm bakır rezervleri ve rezerv miktarları verilmiştir. Türkiye’deki görünür bakır rezervi Cu içeriği olarak 1700 ton olarak belirlenmiştir.
Dünya bakır ihtiyacının büyük çoğunluğu sülfürlü filizlerden sağlanır. Günümüzde işletilen filizlerin büyük çoğunluğu ortalama % 2 ya da daha düşük oranda bakır içerirler. Bakırın elde edilmesi pahalı bir işlem olduğundan, filizlerin önce zenginleştirilmeleri gereklidir. Zenginleştirme için filizler önce kırılarak iyice öğütülür ye yüzdürme yöntemiyle ortalama % 32 bakır içeren bir karışım elde edilir.
