FBE- Cevher Hazırlama Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Sustainable Development Goal "none" ile FBE- Cevher Hazırlama Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeKırşehir bölgesi nefelinli siyenit kayaçlarından lityum kazanımının araştırılması(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020) Üçerler, Zeynep ; Güney, Ali ; 633258 ; Cevher Hazırlama MühendisliğiGünümüzde elektrik, elektronik cihazlar ve elektrikli araçlardan üstün performansın elde edilmesinde en önemli bileşen pildir. Pil teknolojisindeki gelişmeler, lityum metalinin, lityum konsantresinin ve bileşiklerinin önemini ve talebini arttırmıştır. Çok farklı endüstriyel kullanım alanı var olmakla birlikte, önemli kullanım alanlarından biri olan cam ve seramik üretiminde lityum konsantresi kullanılırken, günlük kullanılan hesap makinesi vb, elektrikli cihazlardaki pil üretiminde metal lityum kullanılmaktadır. Ancak son zamanlarda ise, elektrikli araçların gündemde olması ile lityumlu bileşiklerin endüstriyel anlamda hammadde olarak kullanıldığı en önemli alan lityum iyon-pil üretimi haline gelmiştir. Lityum iyon piller, uzun ömürlü, tekrar şarj edilebilir, hafif ve aynı sektörde kullanılan diğer pil türlerine göre toksik madde içermemesi gibi bir çok faktörden dolayı, çoğu elektrikli araba üreticisi olan firmaların en önemli ihtiyacı olmuştur. Bir çok lityumlu bileşik olmasına karşın, lityum iyon-pil üretimi için ihtiyaç duyulan lityumlu bileşik Li2CO3 (lityum karbonat)'tır. Bu sebepler dolayısıyla da, Li2CO3'ın ekonomik bir şekilde üretimi dünya çapında geliştirilmekte olan ve üzerine yoğun araştırma yapılan bir konu haline gelmiştir. Günümüzde, öncelikle başta Li2CO3 olmak üzere, bu bileşiklerin üretiminin büyük çoğunluğu özellikle Güney Amerika kıtasındaki göllerden, tuzlu sulardan veya salamuralardan yapılırken; aynı zamanda da cevherden üretimi yapılan lityum konsantresinin üretimi de başlıca olarak Avustralya'da ve ardından Kuzey Amerika ve Çin gibi ülkelerde yapılmaktadır. Mineral ismi zabuyelit olan lityum karbonat eldesinin ana kaynağı olan mineraller spodümen, lepidolit, petalit, hektorit ve zinvaldit gibi lityum içeren minerallerdir. Madencilik işlemleri sonrasında, cevher hazırlama işlemleri ile boyut küçültme işlemleri ile ve mineralin duyarlılığına göre gravite ile ayırma, flotasyon ve manyetik ayırma gibi cevher zenginleştirme yöntemleri ile konsantre elde edilmektedir. Uç ürün üretiminin yapılması için, belirli Li2O içeriğine sahip olan lityum konsantresi, daha sonrasında pirometalurjik ve hidrometalurjik prosesler olan, farklı katkı maddeleri ile karıştırılarak veya farklı atmosferik ortamlarda yüksek sıcaklıklarda kavurma prosesine, ardından çözündürme prosesi olan liç prosesine tabi tutulmaktadır. Bu tez kapsamında ise, BS Yatırım A.Ş.'ye ait, Kırşehir bölgesindeki nefelinli siyenit kayaçlarının içerdiği lityum minerali olan zinvaldit cevheri kullanılmış olup, cevher içerisindeki lityumun, cevher hazırlama yöntemleri ile konsantre olarak elde edilip, nihai olarak yüksek verim ile çözeltiye alınması amaçlanmıştır. Tuvenan cevher 216,3 ppm Li içermekle birlikte, biyotit ile birlikte bulunduğu analizler doğrultusunda belirlenmiştir. Kırma ve öğütme gibi boyut küçültme işlemleri ile boyutu 212µm'un altına indirildikten sonra en uygun flotasyon koşullarının saptanması amacıyla, etkili olan parametreler sistematik olarak araştırılmış ve kollektör olarak her kademede 75 g/t DAHC, köpürtücü olarak ise her kademede 30g/t MIBC, aynı zamanda silikatları bastırmak amacıyla da 500g/t Na2SiO3 kullanılmıştır. Kaba flotasyonda elde edilen kaba konsantreye temizleme flotasyonu yapılmış olup, nihai olarak elde edilen zinvaldit konsantresi %58,8 verim ile 2500 ppm Li içeren bir ön konsantre haline getirilmiştir. Daha sonrasında ise elde edilmesi hedeflenen Li2CO3 üretimi amacıyla zinvaldit konsantresi bilezikli değirmen ile boyutu küçültüldükten sonra, en uygun kavurma koşullarının saptanması amacıyla etkili olan parametreler sistematik olarak araştırılmış ve 1000oC sıcaklıkta, 90 dakika kavurma süresi ve kullanılan katkı maddeleri olan kalsit ve jips ile, sırasıyla 5:0:6 oranında karıştırılarak kavurma prosesine tabi tutulmuştur. Ardından elde edilen kalsine ürün 40oC liç sıcaklığı, 90 dakika liç süresi ve 5:1 su:katı oranı ile çözündürme işlemi olan su liçine tabi tutularak %93,3 verim ile çözeltiye alınmış olup, nihai liç çözeltisi 30 mg/l Li içermektedir.