Termal Olarak Aktive Edilmiş Karbonat İçerikli Kil Tipi Bor Üretim Atığından Su Liçiyle Lityum Kazanımı

Abstract

Lityum iyon pillerin üretimi ve cam, seramik, ilaç ve nükleer endüstrilerdeki yaygın kullanımı nedeniyle lityuma olan talep her geçen gün artmaktadır. Özellikle elektrikli araç ve mobil cihazların üretimiyle birlikte lityum ihtiyacının 2025 yılına kadar iki kattan fazla artacağı tahmin edilmektedir. Artan talebi karşılamak için mevcut kaynakların yetersiz olması, alternatif ikincil kaynak arayışını zorunlu kılmaktadır. Karbonat içeren kil tipi bor yatakları ve %0.65'e kadar lityum (Li2O) içeren bor üretim atıkları lityum üretimi için potansiyel bir kaynaktır. Bu çalışmada, doğrudan termal olarak aktive edilen bor üretim atıklarından lityumun liç koşulları araştırılmıştır. Bu amaçla; atık 600-800°C arasında değişen farklı sıcaklıklarda ve sürelerde termal olarak aktive edilmiş, elde edilen ürünlerin mineralojik ve morfolojik özellikleri belirlendikten sonra aktive ürünlerden lityumun su ile liçi incelenmiştir. Atık içerisindeki dolomit, kalsit, montmorillonit ve tobermoritin 650°C'den itibaren montisellite (CaMgSiO4) dönüşmeye başladığı ve 700?C’nin üzerinde kil yapısının bozulduğu ve tüm dönüşümlerin tamamlandığı belirlenmiştir. 750 ve 800?C’de aktive edilen örneklerde yüzeysel erimelerle partikül yüzeylerinde kapanmaların ve partikül çaplarının büyüdüğü tespit edilmiştir. En yüksek liç verimi (%85) optimize edilen şartlar altında (sıvı/katı oranı:20, sıcaklık:50?C, temas süresi:30 dk) partikül yüzeyinin daha gözenekli ve pürüzlü olduğu ve mineralojik dönüşümlerin önemli oranda tamamlandığı 700°C'de 120 dk süreyle aktive edilen örnekten elde edilmiştir.