Jeotermal kaynaklardan sentetik zabuyelit (Li2CO3) eldesi
The acquaring of synthetic zabuyelite (Li2CO3) from geothermal brines
Yazar: NUR SEDA AKDOĞAN
Danışman: PROF. DR. AHMET YILDIZ ; DOÇ. DR. MUHAMMED FATİH CAN
Afyon Kocatepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Cevher zenginleştirme = Ore dressing ; Ekonomik jeoloji = Economic geology ; Hidrojeokimyasal yöntemler = Hydrogeochemical methods

Özet:
Lityum, başta elektrikli araç bataryaları olmak üzere birçok endüstriyel alanda kullanılmaktadır. Ülkemizde, derişik tuz gölü salamuralarında bulunan lityum kaynaklarına alternatif olarak jeotermal kökenli lityum varlığı ile ilgili çeşitli çalışmalar yapılmıştır. Ancak yerel doğal çözeltilerden kazanım verimi ve kristalizasyon morfolojisi hakkında detaylı bir çalışma literatürde bulunmamaktadır. Bu tez çalışmasında lityum karbonat bileşimindeki zabuyelitin kristalleşme süreci ile farklı başlangıç konsantrasyonlarında lityum ve sodyum karbonat çözeltileri, reaksiyon sıcaklığı, safsızlık varlığı, besleme türü, kristal büyüme süresi ve başlangıç pH değeri dahil olmak üzere çeşitli çalışma parametrelerinin, lityum kazanım verimliliği, ürün saflığı, tane boyutu ve kristal morfolojisi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Öncelikle lityum hidroksit sentetik çözeltisinde, daha sonra Afyonkarahisar jeotermal sularından Doğrudan Lityum Eldesi (DLE) yöntemi ile kazanılarak ön saflaştırma işlemlerine tabi tutulan lityumlu çözeltide, lityum karbonat kristal oluşumu için karbonat kaynağı olarak sodyum karbonat çözeltisi, karbondioksit gazı ve her ikisi hibrit sistemde aynı anda beslenmiştir. Sonuçlar, Afyonkarahisar jeotermal sularından 80°C'de, minimum 2 M konsantrasyonda, beslemedeki lityumun %75'i lityum karbonata dönüştürülmüş ve elde edilen katının yüksek saflıkta üretilebileceği tespit edilmiştir.

Abstract:
Lithium is used in many industrial areas, especially electric vehicle batteries. Various investigations have been made on the presence of geothermal resources as an alternative to the resources found in concentrated salt lake brines. However, a detailed study on recovery and crystallization morphology from local natural solutions are not available in the literature. In this thesis study, the crystallization process of zabuyelite in the chemical composition of lithium carbonate and lithium and sodium carbonate solutions at different initial concentrations, reaction temperature, presence of impurities, feed type, crystal growth time and initial pH value, including the various working parameters effects on, lithium recovery efficiency, product purity, grain size, and crystal morphology were investigated. Sodium carbonate solution, carbon dioxide gas, and both were fed simultaneously in the hybrid system as the carbonate source for lithium carbonate crystal formation in the lithium solution, which was first purified in lithium hydroxide synthetic solution, then recovered by Direct Lithium Extraction (DLE) method from Afyonkarahisar geothermal waters. The results showed that 75% of the lithium in the feed was converted to lithium carbonate from Afyonkarahisar geothermal waters at 80°C, at a minimum concentration of 2 M, and it was determined that the obtained solid could be produced with high purity.