Eti Alüminyum Fabrikası alüminyum hidroksit üretim prosesinden lityumun ayrılması
Elimination of lithium from aluminium hydroxide production proses in Eti Aluminium Plant
Yazar: MERAL BAYGÜL
Danışman: YRD. DOÇ. DR. AYHAN ABDULLAH CEYHAN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Türkiye'nin tek birincil alüminyum üreticisi olan Eti Alüminyum A.Ş, dünyanın boksit cevherinden başlayıp metalik alüminyum üreten sayılı entegre tesislerinden bir tanesidir. Tesiste, sırasıyla; böhmitik yapıdaki boksitten "Bayer Prosesi" ile sodyum alüminat, sodyum alüminat çözeltisinden alüminyum hidroksit, alüminyum hidroksitin kalsinasyonu ile metalürjik alümina ve alüminanın elektrolizi ile metalik alüminyum üretilmektedir. Üretimde kullanılan cevher yapısından kaynaklanan lityum varlığı, ürün alüminyum hidroksitin çözülmesi ile üretilen sodyum alüminat çözeltisinin stabil olmaması ve istenen özellikte ürün elde edilememesi gibi istenmeyen olumsuzlukların ortaya çıkmasına yol açmaktadır. Kullanıcı şikâyetleri sonrası tespit edilen bu problemin giderilmesi için gerekli çalışmalar başlatılmıştır. Çalışmanın başlangıcında, lityum balansı yapılarak, lityumun üretim prosesi içindeki davranışı incelenmiştir. 
Boksit cevheri içerisindeki lityumun %65'inin, yüksek sıcaklık ve basınç altında çözünerek sodyum alüminat çözeltisine geçtiği ve sodyum alüminat çözeltisindeki lityumun %95'inin ise, alüminyum hidroksit ile birlikte Li2Al4(CO3)(OH)12.3H2O yapısında çöktüğü belirlenmiştir. Boksit cevherinden son ürüne kadar her aşamada lityum giderimi için uygulanabilecek farklı yöntemler denenmiştir. Katı ve sıvı faz analizleri, X-ray floresans, X-ray difraksiyon, ICP-OES, Alev Fotometresi ve Potansiyometrik Titrasyon, cihazları yardımıyla yapılmıştır.
Yapılan çalışmalar sonucu; 75°C'deki sodyum alüminat çözeltisine, öğütülmüş alüminyum hidroksit (Etifine 510) ilave edilerek 16 saat bekletilmesi sonrası çözelti fazındaki lityumun %95 oranında giderilebildiği belirlenmiştir.

Abstract:
Eti Aluminium Inc., the only primary aluminum producer of Turkey is one of the world's few integrated plant producing metallic aluminium from bauxite ore. The plant produces sodium aluminate through bayer process from bauxite in boehmite ore; aluminium hydroxide from sodium aluminate solution; metallurgical alumina with calcination of aluminum hydroxide; and metallic aluminum with electrolysis of alumina. The presence of lithium in the structure of the ore which is for used in the production causes the emergence of adverse effects such as the instability of sodium aluminate solution because of the dissolution of the produced aluminum hydroxide and the inability to obtain the desired product. Necessary investigations have been initiated to solve this problem, which has been detected upon complaints by users. At the beginning of the study, by performing lithium balance, the dispersion of lithium in the production process has been investigated.
It has been detected that 65% of lithium in bauxite ore dissolves under high temperature and pressure into sodium aluminate solution and 95% of lithium in sodium aluminate solution precipitates in the form of Li2Al4(CO3)(OH)12.3H2O along with aluminum hydroxide. Various methods applicable for lithium removal have been tried at every stage from bauxite ore to the last product. Solid and liquid phase analyses were performed with the X-ray fluorescence, X-ray diffraction, ICP-OES, Flame photometer and Potentiometric titration.
As a result of all these investigations, it has been found that lithium in solution phase can be removed by 95% after adding milled aluminum hydroxide (Etifine 510) to the sodium aluminate solution at 75°C for 16 hours.