Demir Nerede Çıkartılır Elde Edilir? Demir Nerelerde Kullanılır Ve Nerelerde Bulunur?

Demir Nerede Çıkartılır Elde Edilir? Demir nerelerde kullanılır ve nerelerde Bulunur?
Demir Nerede Çıkartılır Elde Edilir? Demir nerelerde kullanılır ve nerelerde Bulunur?

DEMİR YATAKLARI
ABD en büyük demir üreticisidir Hemen her eyalette demir bulunur Ancak, en önemli yataklar Michigan, Minnessota ve Wisconsin’ deki hematit filizleridir Dünya yüzeyindeki insan yapısı en geniş delik, Minnessota’ da Hibbing yakınlarındadır ve bir de demir madeni yüzünden açılmıştır Lorraine’ deki büyük limonit yatakları, Fransa için zengin ve ekonomik bir demir kaynağı oluşturur Rusya’ daki başlıca yataklar Urallar’ da Perm’ de ve Ukrayna’ da dır Britanya’ da demir filizi yatakları, Midlands ve Kuzey İngiltere kömür havzaları arasında yer alır İsveç, Almanya, İspanya, Lüksemburg, Kanada ve Hindistan’ da geniş yataklar vardır Son yıllarda Afrika’ da da geniş demir yatakları ortaya çıkarılmıştır

Birçok demir filizi yatağının geçmişi, bir yükselme ve düşüş öyküsüdür: Birçoğu, yüzyıllarca işletildikten sonra bırakılmış, ötekiler,yüzyıllarca ilgi çekmedikten sonra gün ışığına çıkarılmıştır Geçmişte çıkarma teknikleri, yüksek nitelikli metalin yalnızca çok arı haldeki filizlerden çıkarılmasına olanak sağlayacak düzeydeydi
Bugün metal işleme tekniklerindeki gelişme nedeniyle bir yatağın kazanç getirici sayılabilmesi için büyük olması ve açık tavanlı madenciliğe elverişli olması gerekir
Arı halde gümüşsü beyaz renkli bir metal olan demir (Fe), dünyada ki metaller içinde en bol bulunanların ikincisi, elementler arasında ise dördüncüsüdür Yeryüzünün çekirdeği, büyük miktarda metal demirden yapılmıştır Ancak, yeryüzü kabuğunda demir, öteki maddelerle tepkimeye girmiş durumdadır Arı durumda çok seyrek bulunur: Yalnızca bazı göktaşlarında ve bazaltlı kayalarda

TÜRKİYE DEMİR YATAKLARI

1- GİRİŞ

Günümüzde Demir – Çelik, sanayinin temel hammaddesini oluşturmakta ve ülke kalkınmasında önemli rol oynamaktadır Ülkenin ekonomik gelişmeleri kişi başına düşen gayri safi milli hasıla dışında, kimi istatistiklerde kişi başına düşen demir-çelik tüketimi ile de ölçülmektedir
Metaller arasında en çok kullanılan ve en ucuz olan demir ve bir demir alaşımı olan çelik, günlük yaşantımızın her alanında karşımıza çıkmaktadır Bununla birlikte insanlar demiri, uygarlık tarihinin erken dönemlerinden (neolitik kültür) beri bilinen altın, bakır, ve tunçtan çok daha sonra kullanmaya başlamışlardır Bakır, kalay, kurşun, gümüş ve altın gibi yumuşak madenlerin kolaylıkla işlenmesine karşın, demirin ergitilmesi için o dönem fırınlarına göre daha yüksek bir sıcaklık (1539 0C) ve katkı maddeleri (kömür ve kireçtaşı) gerekmekteydi Demir Mısır, Mezopotamya ve Anadolu’da eski çağlardan beri bilinirdi En eski dönemlerde altın kadar önemli olan demir, önemli kişilere ait kılıçların keskin yanlarıyla, süs eşyası yapımında kullanılıyordu Bununla ilgili Anadolu bir çok eserler bulunmuştur

2- DEMİR CEVHERİNİN EKONOMİKLİLİĞİ

Demir cevherinin ekonomikliliğini etkileyen iki önemli faktör vardır

A- JEOLOJİK ETKENLER

1-) Cevherin Tipi ve Tenörü : Doğrudan yüksek fırına gidecek türde yıkama cevheri, ağır ortam cevheri, vd Rice oranı* safsızlıklar

2-) Tonaj: Ham cevher rezervi, elde edilebilecek ürün miktarı, sermaye maliyetine etkisi

3-) Tane Boyu: Öğütme boyu, doku cevher minerallerinin ayrılması yabancı maddelerin atılması

4-) Öğütülebilme: Cevherin konsantre ve pelet yapılabilecek boyda öğütülmesi ve bu iş için gerekli elektrik enerjisinin Ton/KW/Saat

5-) Mineraloji: Manyetit, Hematit, Götit, Silikat ve Karbonat yabancı madde mineralojisi

6-) Cevher Tiplerinin Dağılımı: Tenörü, dokusu, mineralojisi seçmeli madencilik yapılabilir mi?

* Rice Oranı: Fe / SiO2 + Al2O3
7-) Örtü Malzemesi: Kalınlığı, cinsi, doğası, yer altı mı yoksa açık işletme mi?

Cevherin Geometrisi: Gövdenin duruşu, düşeyde metre başına Ton miktarının dekapaj oranı üzerindeki etkisi

9-) Yer: Topografya, iklim

B- JEOLOJİK OLMAYAN ETKENLER

1-) Pazar ve Fiyat

2-) Politik ve genel iş atmosferi

3-) Taşıma Maliyeti

4-) İşçilik ve yerleşme olanakları maliyetleri

5-) Yapım maliyeti

6-) Güç kaynağı

7-) Su temini Vergiler

9-) Ruhsat Hakkı (Rödevans)

10-) Enflasyon Etkisi

11-) Atıkların uzaklaştırılması

12-) Ortamın etkisi= Ekoloji

13-) Finansman

3- DEMİRİN DOĞADA BULUNUŞU VE DEMİR MİNERALLERİ

Demir % 5,4 bir bolluk ortalamasıyla yer kabuğunun Oksijen, Silis ve Alüminyumdan sonra dördüncü yaygın elementtir

Kimyasal ve Fiziksel Özellikleri

Atom Numarası: 26

Atom Ağırlığı: 5585

İyon Yarıçapı: Fe+2 : 086 A0
Fe+3 : 073 A0

Elektronegativite: Fe+2 : 618
Fe+3 : 19

Ergime Noktası: 15350

Kaynama Noktası: 27350

Elektrik İletkenliği: 1225

Isı İletkenliği: 119

Yoğunluğu: 783 gr/cm3

Demir doğada +2 (Ferro) +3 (Ferrik) ve 0 değerli olmak üzere üç biçimde bulunur En önemli Demir Cevheri Mineralleri;

Cinsi Kimyasal Formülü Olabileceği En Yüksek Tenör %Fe

- Manyetit FeOFe2O3 724

- Hematit Fe2O3 6964

- Götit HFeO2 6269

- Limonit FeO (OH) NH2O 623

- Siderit FeCO3 621

4- DÜNYADA MEVCUT DURUM

a) REZERVLER

ABD Maden Dairesi istatistiklerine göre dünyada demir cevheri kaynakları ham cevher olarak 870 milyar Ton’un üzerinde tahmin edilmektedir MTA’nın Pazar ekonomisi ülkeleri için yapmış olduğu bir araştırmada Toplam 753 milyar Ton rezervin ülkeler bazındaki değerleri aşağıda verilmiştir

Ülke Ortalama Tenör % Rezerv (Milyon Ton) Metal (Milyon Ton)

Cezayir 51,9 1009,7 437,4
Avustralya 60,1 11105,9 6270,9
Brezilya 63,3 5552,9 3009,7
Kamerun 30,1 196,8 49,8
Kanada 34,7 6249,1 1260,5

Demir, atom numarası 26 olan kimyasal element Simgesi Fe dir (Lat Ferrum dan)
Demir, yerkabuğunda en çok bulunan metaldir Bu gerçekten çok safrifik bir durum olmakla birlikte, demir birçok alanda kullanılmaktadır Yerkürenin merkezindeki sıvı çekirdeğin de tek bir demir kristali olduğu tahmin edilmekle birlikte, demir nikel alaşımı olma ihtimali daha yüksektir Dünyanın merkezindeki bu kadar yüksek miktardaki yoğun demir kütlesinin dünyanın manyetik alanına etki ettiği düşünülmektedir
Demir metali, demir cevherlerinden elde edilir ve doğada nadiren elementel halde bulunur Metalik demir elde etmek için, cevherdeki safsızlıkların kimyasal redüksiyon yoluyla uzaklaştırılmaları gerekir Demir, aslında büyük ölçüde karbonlu bir alaşım olarak kabul edilebilecek olan çelik yapımında kullanılır
Demir, karbonla birlikte 1420–1470K sıcaklığa kadar ısıtıldığında oluşan sıvı ergiyik %96,5 demir ve %3,5 karbon içeren bir alaşımdır ve dökme demir veya pik olarak adlandırılır Bu ürün ince detaylı şekiller halinde dökülebilirse de, içerdiği karbonun çoğunu uzaklaştırmak amacıyla dekarbürize edilmediği sürece, işlenebilmek için fazlasıyla kırılgandır
Konu başlıkları

• 1 Kullanım alanları
• 2 Tarihçe
• 3 Bulunuşu
• 4 Demir ve insan vücudu
  • 41 Toksikolojik önlemler
• 5 Kaynakça
• 6 Dış bağlantılar

Kullanım alanları

Demir, tüm metaller içinde en çok kullanılandır ve tüm dünyada üretilen metallerin ağırlıkça %95'ini oluşturur Düşük fiyatı ve yüksek mukavemet özellikleri demiri, otomotiv, gemi gövdesi yapımı, ve binaların yapısal bileşeni olarak kullanımında vazgeçilmez kılar Çelik, en çok bilinen demir alaşımı olup, demirin diğer kullanım formları şunlardır:

• Pik demir: %4–%5 karbon ve değişen oranlarda safsızlıklar (S, Si, P gibi) içerir Demir cevherinden dökme demir ve çeliğe giden yolda bir ara ürün olarak değerlendirilebilir

• Dökme demir: %2–%4 arasında karbon, %1 – %6 silisyum, ve az miktarda manganez içerir Pik demirde bulunan ve malzeme özelliklerini olumsuz etkileyen, kükürt ve fosfor gibi empüriteler (safsızlık), kabul edilebilir seviyelere düşürülmüştür 1420–1470 K arasındaki ergime sıcaklığı, her iki bileşeninin ergime sıcaklığından daha düşüktür ve bu özelliği ile demir ve karbon birlikte ısıtılmaları durumunda ilk ergiyen ürün olur Mekanik özellikleri, büyük ölçüde, bileşiminde bulunan karbonun aldığı forma bağlıdır 'Beyaz' dökme demirlerde karbon sementit veya demir karbür şeklindedir Bu sert ve kırılgan bileşik, beyaz dökme demirleri sertleştirir fakat darbelere karşı dayanıksız kılar Öte yandan, 'gri' dökme demirlerde karbon, serbest ince grafit pulcukları halindedir ve bu da, keskin kenarlı grafit pulcuklarının gerilim arttırma karakterinden dolayı malzemeyi kırılgan yapar Gri dökme demirin daha yeni bir türü olan 'sünek demir'de ise, malzemenin tokluk ve mukavemetini arttırmak için, dökme demirin az miktarda magnezyum ile muamele edilip grafit pulcuklarının şeklinin küresel veya nodüler hale dönmesi sağlanır ,

• Karbon çeliği: %04–%15 arasında karbon ile az miktarlarda manganez, kükürt, fosfor, ve silisyum içerir

• Dövülebilir dökme demir: %02 den daha az karbon içerir, tok ve dövülebilir bir üründür

• Alaşımlı çelik: değişen miktarlarda karbonun yanı sıra, krom, vanadyum, molibden, nikel, tungsten gibi diğer metalleri de içerir ve daha çok yapısal alanlarda kullanılır Demirçelik metalurjisindeki son gelişmeler, çok çeşitli mikroalaşımlandırılmış çeliklerin ('HSLA' veya 'yüksek mukavemet, düşük alaşım' çelikleri) ortaya çıkmasına neden olmuştur Bu çelik alaşımlarının en büyük özeliği, çok küçük miktarlardaki alaşım elementi ilavesiyle çok yüksek mukavemet ve tokluğun elde edilebilmesidir

• Demir(III) oksit: bilgisayarlarda manyetik depolama ünitelerinin yapımında kullanılır

Tarihçe

Demirin ilk kullanımına dair işaretler, mızrak uçları, bıçak ve süs eşyası şeklinde olup Sümerlere ve eski Mısırlılara kadar (yaklaşık MÖ 4000 yılları) dayanmaktadır
MÖ 3500 ile MÖ 2000 yılları arasında, Mezopotamya, Anadolu, ve Mısır civarında ergitilmiş demirden yapılmış objeler daha çok görülmeye başlanır Bu objelerin içeriğinde nikele rastlanmaması da meteor taşlarından yapılmadıklarının bir göstergesidir Ancak bunların kullanımlarının daha çok törensel olması, demirin o çağlarda altından bile daha pahalı olmasından dolayıdır Örneğin İlyada'da savaş silahları bronzdan yapılmasına karşın demir ingotlar ticarette kullanılmaktadır Bazı kaynaklara göre o çağlarda demir, bakır'ın saflaştırılması sırasında bir yan ürün olarak ('sünger demir') ortaya çıkmakta ve devrin metalurji bilgisi, demiri yeni baştan üretmeye
MÖ 1600 ile MÖ 1200 yıllarına gelindiğinde demirin Orta Doğu'da giderek artan bir şekilde kullanıldığı görülür, fakat gene de bronzun yerini alamaz
MÖ 1200 ile MÖ 1000 yıllarında Orta Doğu'da, araç-gereç ve silah yapımında bronzdan demire hızlı bir geçiş yaşanmasının ardında demir işleme teknolojisinde kaydedilen bir gelişme değil, bronz yapımında kullanılan kalayın arzında yaşanan kesinti yatmaktadır Dünyanın değişik yörelerinde değişik zamanlarda yaşanan bu geçiş süreci, yeni bir çağın, 'Demir Çağı'nın başlangıcının işareti olmuştur

Demirin simyacılarca kullanılan simgesi

Bu simge, demirin, silahların metali olduğunu, savaş tanrısı Mars'ı işaret etmekteydi
Bronzdan demire geçiş süreci sırasında gerçekleşen bir başka keşif de karbürizasyon olmuştur Karbürizasyonun kelime anlamı demire karbon ilavesi prosesidir Demir, sünger demir şeklinde kazanılmış ve tekrarlı bir şekilde katlanarak dövülmek suretiyle içerdiği curufun kütleyi terketmesi ve karbonun oksitlenmesi sağlanmıştır Ancak dövülmüş dökme demirin çok az karbon içermesi nedeniyle su verme ile sertleştirilmesi pek kolay olmamaktaydı Orta Doğu insanları, dökme demiri, odun kömürü üzerinde uzun süre ısıtıp daha sonra su veya yağda su vererek çok daha sert bir ürün elde etmeyi başarmışlardır Elde edilen ürün, çeliğin yüzeyine sahipti ve yavaş yavaş yerini almaya başlayacağı bronzdan çok daha sert ve daha az kırılgandı
Çin'de Zhou hanedanının son yıllarına doğru (MÖ 550), oldukça gelişmiş ocak teknolojisi nedeniyle yeni bir demir üretim yöntemi ortaya çıktı 1300 K sıcaklıkları aşan yüksek fırın yapabilmeleri, Çinlilerin dökme demir (veya pik demir) üretmelerini sağladı
Hindistan'da demirin kullanılışı MÖ 250 yıllarına kadar geri gider Delhi'de Kutup kompleksindeki ünlü demir direk, saf demirden (%98) yapılmış olup bugüne kadar bozulmadan gelebilmiş ve paslanmamıştır
Demir, karbonla birlikte 1420–1470K sıcaklığa kadar ısıtıldığında oluşan sıvı ergiyik %96,5 demir ve %3,5 karbon içeren bir alaşımdır Bu ürün ince detaylı şekiller halinde dökülebilirse de, içerdiği karbonun çoğunu uzaklaştırmak amacıyla dekarbürize edilmediği sürece, işlenebilmek için fazlasıyla kırılgandır



İsveç demir çağından kalma bir balta Gotland'da (İsveç) bulunmuştur

Avrupa'da dökme demirin gelişimi, ergitme ünitelerinde 1000K nin üzerine çıkılamadığı için epeyce geç olmuştur Batı Avrupa'da, orta çağın büyük bir kısmında demir, sünger demirin dövülerek dökme demire dönüştürülmesiyle elde edilmiştir Dökme demirin Avrupa'da ilk ortaya çıkışı İsveç'in Lapphyttan ve Vinarhyttan bölgelerinde 1150 ve 1350 yıllarında olmuştur Bu gelişimin Moğollar tarafından Rusya üzerinden bu bölgelere getirildiği şeklindeki hipotezler doğrulanmamıştır 14 yüzyılın sonlarına doğru, top güllelerine olan talep artışıyla birlikte dökme demir pazarı oluşmaya başlamıştır
İlk demir izabe (ergitme) işlemlerinde, hem ısı kaynağı hem de redükleme aracı olarak odun kömürü kullanılmıştır 18 yüzyıl İngiltere'sinde ağaç kaynaklarının azalmasıyla birlikte alternatif olarak kok kömürü kullanılmış ve Abraham Darby'nin bu buluşu endüstri devrimi için gerekli olan enerji kaynağını ortaya çıkarmıştır
Bulunuşu [değiştir]

Demir uzayda en çok bulunan elementlerden birisi olup yerkabuğunda %5,06 oranında bulunur Genel olarak yerkabuğunda bulunan demir filizleri(cevherleri) hematit, limonit, götit, magnetit, siderit ve pirittir Dünyanın çekirdeğinin de büyük oranda metalik demir nikel alaşımından meydana geldiği tahmin edilmektedir



Hematit cevheri

Manyetit minerali

Demir ve insan vücudu
Demir, bakır ve kalsiyum gibi bazı minerallerin emilimi ve kanda oksijeni taşıyan kırmızı kan hücrelerinin ve çeşitli enzimlerin üretimi için gereklidir Ayrıca, bağışıklık sistemini de güçlendirir
Besin maddeleri ve suda bulunur Toprakda da bol miktarda demir bileşikleri bulunur Bitkiler demiri topraktan, hayvan ve insan organizması da bitkilerden alır Günlük ihtiyaç 8 - 10 mg kadardır Bu miktar gebelik, emzirme ve adet dönemlerindeki kadınlarda biraz daha fazladır Demir için en iyi kaynaklar karaciğer, böbrek, kalp, sakatatlar, yumurta sarısı, balık, istiridye, fasulye, ıspanak, buğday ve yulaf unu, hurma, ceviz, fındık, kuru kayısı ve pekmezdir
Organizmada hemoglobin, miyoglobin, solunum enzimlerinde bulunur Besinlerde Fe3+ şeklinde bulunur[*]Etlerde porfirin sisteminde kompleks halde[*]Sebzelerde anorganik demir halinde[*]Hayvan ve insan organizmasında ise iyonlaşan demir halinde bulunur Demir eksikliğine, Demir Eksikliği anemisi (kansızlık) denir
Toksikolojik önlemler [değiştir]

Bu maddedeki yazılar yalnızca bilgi verme amaçlıdır Yazılanlar, doktor uyarısı ya da önerisi değildir Ayrıntılar için Vikipedi'nin tıbbi sorumluluk reddini okuyunuz
Demirin fazlası insanlar için zehirleyicidir, çünkü aşırı miktarda alınan iki değerli demir (ferros demir) vücuttaki peroksitlerle reaksiyona girerek serbest radikaller yapar
İnsan vücudu demirin emilimini çok sıkı kontrol eden bir mekanizmaya sahipse de vücuttan atılmasına ilişkin fizyolojik bir yetisi yoktur Dolayısıyla, alınan aşırı miktardaki demir, sindirim sisteminin tüm bölgelerindeki hücrelere zarar verebilir ve kan dolaşım sistemine girebilir Kan dolaşımına giren demir, kalp, karaciğer ve diğer organların hücrelerine de zarar vermeye başlar ve bu da, uzun süreli organ hasarları veya aşırı dozdan ölümlere kadar gidebilir
İnsanlarda demir zehirlenmesinin başlangıç değeri vücut ağırlığının kilogramı başına alınacak 20 miligram demirdir Kilogram başına 60 miligram demir, öldürücü dozdur Demir zehirlenmesi ile ilgili fazla bilgi için tıklayınız (İngilizce ve dış kaynak) Altı yaşından küçük çocuklarda en çok görülen zehirlenme yoluyla ölüm nedeni, ferros sülfat tabletlerinin aşırı tüketimidir Vücudun dayanabileceği günlük demir üst sınırı yetişkinlerde 45 miligram, 14 yaş altı çocuklarda ise 40 miligramdır
Demir eksikliği hastalığı (demir eksikliğine bağlı anemi) olanların haricinde ve bir doktora danışmaksızın demir takviyesi ilaçlarının kullanımı sakıncalıdır Kan veren kişiler de düşük demir seviyesi riskine sahip olup demir alımlarını takviye etmelidirler