Bauxite Mine and Its Effect on Environmental Health

Öz

Aluminum (Al) is the third most abundant and reactive element in the earth's crust after silicon and oxygen. The main source of Al in the world is bauxite deposits, which supplies 99% of metallic aluminum. Due to its high thermal and electrical conductivity, high corrosion resistance and low density, it is the most used metal in industry after iron (Fe). Bauxite minerals ranging from red to brown is a naturally occurring heterogeneous mineral and consists of one or more aluminum hydroxide minerals, mainly alumina, gibbsite, bohemite and diaspore. The weathering process involves the exposure of various igneous, sedimentary and metamorphic rocks to tropical and subtropical climates over millions of years. Bauxite deposits are the source of aluminum because they contain high amounts of aluminum and aluminum oxide and are easily processed. It is used in the production of chemistry, construction, transportation, food, electricity, machinery, high alumina fire bricks, iron - steel production, sandpaper and grinding stone materials. Various mining processes have adverse effects on the environment, both during mining operations and for years after the mine is closed. Mining activities can expose you to problems such as noise produced by machinery and equipment, blasting, drilling, digging and breaking, noise, heat, humidity, ultraviolet radiation and radioactive materials. Environmental problems of mining activities include soil pollution due to water, dust and leakage. Soil pollution or soil contamination occurs as waste products are absorbed into the soil during the mining process.

Anahtar Kelimeler

• Aluminum (Al)
• bauxite deposits
• soil pollution
• mining

Boksit Madeni ve Çevre Sağlığı Üzerine Etkileri

Öz

Alüminyum (Al), yerkabuğunda silisyum ve oksijenden sonra en bol bulunan üçüncü ve reaktif bir element elementtir. Dünyadaki Al ana kaynağı boksit yatakları olup, metalik alüminyumun %99'unu karşılamaktadır. Yüksek ısı ve elektrik iletkenliği, yüksek korozyon direnci ve düşük yoğunluğundan dolayı, endüstride demirden (Fe) den sonra en fazla kullanılan metaldir. Kırmızıdan kahverengine kadar değişen boksit mineralleri, doğal olarak oluşan heterojen bir mineraldir ve başlıca alümina, gibsit, bohemit ve diyaspor olmak üzere bir ya da daha fazla alüminyum hidroksit mineralinden oluşmaktadır. Ayrışma süreci, çeşitli magmatik, sedimanter ve metamorfik kayaçların milyonlarca yıl boyunca tropikal ve subtropikal iklimlere maruz kalmasını içermektedir. Boksit yatakları, yüksek miktarda alüminyum ve alüminyum oksit içerdiğinden ve kolay işlenebilir olmasından dolayı alüminyumun kaynağıdır. Kimya, inşaat, ulaştırma, gıda, elektrik, makine, yüksek alüminalı ateş tuğlaları, demir – çelik üretiminde, zımpara kağıdı ve zımpara taşı malzemelerinde üretiminde kullanılmaktadır. Çeşitli madencilik süreçleri, hem madencilik faaliyetleri sırasında hem de maden kapatıldıktan sonraki yıllar boyunca çevre üzerinde olumsuz etkiler yaratmaktadır. Madencilik faaliyetleri, makine ve ekipmanın ürettiği ses, patlatma işlemi, delme, kazma ve kırma, gürültü, ısı, nem, ultraviyole radyasyon ve radyoaktif maddeler gibi sorunlara maruz bırakabilir. Madencilik faaliyetlerinin çevresel sorunları arasında su, toz ve sızıntı nedeniyle toprak kirliliği yer almaktadır. Madencilik işlemi sırasında atık ürünler toprağa emildiği için toprak kirliliği veya toprak kirlenmesi meydana gelmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Alüminyum (Al)
• boksit yatakları
• toprak kirliliği
• madencilik

Kaynakça

1. Ali, A.M. and Padmanabhan, E., 2017. The impact of pH and Temperature on Gibbsite reactivity with Quartz. Int J Petrochem Res. 1(1): 40-45. doi: 10.18689/ijpr-1000108
2. Alp, A., 1990. Zonguldak boksitlerinin Alümina üretiminde Değerlendirilmesi, Yüksek Lisans Tezi, İTÜ fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, Ocak.
3. Alp, A., Yıldız K., Taşkın E. ve Cebeci A., 2008. Diyasporitik boksitlerden alümina üretiminde mekanik aktivasyonun etkisinin araştırılması. Proje no: 106M121, Tübitak, Ankara.
4. Anonim, 2019b. https://www.britannica.com/science/gibbsite (Erişim tarihi 15 Haziran, 2019).
5. Anonim, 2019c. https://www.mindat.org/gm/707 (Erişim tarihi 31 Mart, 2019).
6. Anonim, 2019d. https://www.definehediye.com/diyaspor--sultanit--dfdk53512 (Erişim tarihi 31 Mart, 2019).
7. Aydoğanlı, O., Ersoy, H. ve Kocaefe, M., 1982. Türkiye Alüminyum Envanteri, MTA Ens., Yay. No:181, Ankara.
8. Bárdossy, G., and Aleva, G.J.J., 1990. Lateritic bauxites: Amsterdam, Elsevier, Developments in Economic Geology, 27, 624 p.

9. Boulangé, B., and Carvalho, A., 1997. Chapter 1—The bauxite of Porto Trombetas, in Carvalho, A., Boulangé, B., Melfi, A.J., and Lucas, Y., eds., Brazilian bauxites: São Paulo, Universidade de São Paulo, p. 55–72.
10. Clausev, H.R. ve Brady, G.S., 1991. Materials Handbook, Thirteenth Edition, McGraw-Hill Inc. New York.
11. Demirci, A., 1988. TC. Başbakanlık – DPT- Özel İhtisas Komisyonu Raporu, Alüminyum hammaddeleri (Boksit), Yayın No: DPT 2121 ÖİK:326, Ankara,
12. Donoghue, A.M., Frisch, N. And Olney, D., 2014. Bauxite mining and alumina refining: process description and occupational health risks. J Occup Environ Med. 56(5 Suppl):S12-7.
13. Erdemoğlu, M., Birinci, M. ve Uysal, T., 2018. Kil minerallerinden alümina üretimi: güncel değerlendirmeler, Politeknik Dergisi, 21(2): 387-396.
14. Feisal, N.A.S., Hashim, Z., Jalaludin, J. and Hashim, J.H., 2019. A Short Review of Bauxite and Its Production: Environmental Health Impact on Children in Mining Areas. Malaysian Journal of Medicine and Health Sciences Vol.15 Supp 3.
15. Funakawa, S., Watanabe, T. and Kosaki, T., 2008. Regional trends in the chemical and mineralogical properties of upland soils in humid Asia: With special reference to the WRB classification scheme. Soil Science and Plant Nutrition. 54(5): 751-60. doi: 10.1111/j.1747-0765.2008.00294.x
16. Geoffrey, B., Pan, W., John, G., Ajay, K., et al. 2013. Joint Australia China Aluminium Industry. Technology Symposium.
17. Gülfen, M., 1996. Milas Boksit Cevherlerinin Sülfürik Asit Çözeltisindeki Çözünürlüğü” , Yüksek Lisans Tezi, SjAÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya.
18. Gök, R., 2019. Düşük Modüllü Metalurjik Boksit Cevherlerinin Zenginleştirme Olanaklarının Araştırılması, Yüksek Lisans Tezi Maden Mühendisliği Anabilim Dalı, İnönü Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Malatya, 101 sayfa
19. Göksu, E. 1953. Akseki (Antalya) Boksit Yataklarının Jeoloji, Jönez ve Maden Bakımından Etüdü ve Diğer Türkiye ve Avrupa Boksitleriyle Mukayesesi. Türkiye Jeoloji Kurumu, 79-140
20. Hao, X., Leung, K., Wang, R., Sun, W. and Li, Y., 2010. The Geomicrobiology of Bauxite Deposits. Geoscience Frontiers. 1: 81-89.
21. Huang, P.M., Wang, M.K., Kampf, N. and Schulze, D.G., 2002. Aluminum hydroxides. In Soil Mineralogy with Environmental Applications. Soil Science Society of America: Madison.
22. IAI., 2008. Fourth sustainable bauxite mining report. London, United Kingdom: International Aluminium Institute (IAI).
23. IAI., 2015. Bauxite residue management: best practice. UK: International Aluminium Institute (IAI).
24. Kamble, P.H. and Bhosale, S.M., 2019. Environmental Impact of Bauxite Mining: A Review. International Journal for Research in Applied Science & Engineering Technology (IJRASET), Volume 7 Issue I.
25. Kloprogge, J.T., Ruan, H.D., and Frost, R.L., 2002. Thermal Decomposition of Bauxite Minerals: Infrared Emission Spectroscopy of Gibbsite, Boehmite and Diaspore. Journal of Materials Science. 37(6), 1121-1129.
26. Lee, K.Y., Ho, L.Y., Tan, K.H., Tham, Y.Y., Ling, S.P., Qureshi, A M, … Nordin. R. Bin, 2017. Environmental and occupational health impact of bauxite mining in Malaysia: A review International Medical Journal Malaysia 16 (2) 137–150
27. Mitchell, J., Manning, G.B., Molyneux, M., and Lane, R.E., 1961. Pulmonary fibrosis in workers exposed to finely powdered aluminium. Br J Ind Med.18:10- 23.
28. Mosier, D.L., 1986a. Grade and tonnage model karst type bauxite deposits, in Cox, D.P. and Singer, D.A., eds., Mineral deposit models: U. S. Geological Survey Bulletin 1693, p. 258
29. Mutakyahwa, M.K.D., Ikingura, J.R. and Mruma, A.H., 2003. Geology and geochemistry of bauxite deposits in Lushoto District, Usambara Mountains, Tanzania. Journal of African Earth Sciences. 36(4): 357-69. doi: 10.1016/S0899-5362(03)00042-3
30. Plunkert, P.P., 2000. Bauxite and Alumina. U.S. Geological Survey Minerals Yearbook.
31. PK, T., 2004. The mineral industry of Malaysia. U.S. geological survey minerals year minerals yearbook. 15.1-.7.
32. Rosli, N., Rahman, R.A., Razelan, I.S.M., Ismail, A. and Hasan, M., 2021. Impact of Bauxite Mining on Quality of Life: An Analysis of Road Users. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 682, 012040 IOP Publishing, doi:10.1088/1755-1315/682/1/012040
33. Schulte, R.F., and Foley, N.K., 2014. Compilation of gallium resource data for bauxite deposits: U.S. Geological Survey Open-File Report 2013–1272, 14 p., 3 separate tables, http://dx.doi.org/10.3133/ofr20131272.
34. Taylor, G., Eggleton, R.A., Foster, L.D., Tilley, D.B., Le Gleuher, M., and Morgan, C.M., 2008. Nature of the Weipa bauxite deposit, northern Australia: Australian Journal of Earth Sciences, v. 55, suppl. 1, p. S45–S70.
35. Tchakoute, H.K., Rüscher, C.H., Djobo, J.N.Y., Kenne, B.B.D. and Njopwouo, D., 2015. Influence of gibbsite and quartz in kaolin on the properties of metakaolin-based geopolymer cements. Applied Clay Science. 107: 188-194. doi: 10.1016/j.clay.2015.01.023
36. Terem, H.N., 1965. Metalurji, İ.Ü. Sinai Komisyon Kürsüsü, 3. Baskı, Şirketi Mürebbiye Basımevi, İstanbul.
37. Valeton, I., Schumann, A., Vinx, R., and Wieneke, M., 1997. Supergene alteration since the upper Cretaceous on alkaline igneous and metasomatic rocks of the Poços de Caldas ring complex, Minas Gerais, Brazil: Applied Geochemistry, v. 12, p. 133–154.
38. Vazquez, FM., 1981. Formation of gibbsite in soils and saprolites of temperaturehumid zones. Clay Minerals. 16(1): 43-52.