Kırka boraks madeni killerinin ve işletme atıklarının lityum içeriği açısından değerlendirilmesi
The evaluation of the clays and the tailings of Kirka borax mine through lithium contents
Yazar: SERCAN AKYILDIZ
Danışman: PROF. DR. MÜMTAZ ÇOLAK
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Birçok endüstriyel alanda kullanımı olan ve enerji sektöründeki önemi daha çok artan lityumun, Kırka Boraks İşletmesi killerinde ve işletme atıklarındaki varlığı günden güne önem kazanmaktadır. Bu amaçla Kırka boraks yatağı boraks zonunda yer alan killerden, zenginleştirme öncesi ayrılan killerden ve zenginleştirme sonrası atık havuzundan olmak üzere üç adet örnek alınmıştır. Bu örnekler üzerinde kimyasal ve mineralojik analizler yapılmıştır. Boraks zonundan alınan kil örneğinde 1650 ppm lityum, katı atıkta 1570 ppm lityum, atık havuzdan alınan örnekte ise 980 ppm lityum saptanmıştır. Mineralojik incelemelerde Kırka killerine (simektit) dolomit eşlik etmektedir. Lityumun kil mineralleri içerisinde mi yoksa dolomit içinde mi olduğu bu çalışmada ortaya konulmuştur. SEM çalışmalarında dolomitlerin nodüler ve killer ile eş boyutta olduğu gözlenmiştir. Kil ve dolomit birbirinden santrifüj yöntemiyle ayrılmış ve XRD çekimleriyle kontrol edilmiştir. Ayırma işlemi sonucunda, lityumun kil içerisinde zenginleştiği 3165 ppm, dolomit içerisinde ise 475 ppm olarak olduğu saptanmıştır. Bu durum ayırma işleminde dolomit içerisinde bir miktar kilin kaldığını göstermektedir. Kil örneklerinden lityum kazanımı için farklı oranlarda kalsit-jips mineralleriyle karıştırılarak kavurma-su liçi yapılmıştır. Maksimum lityum değeri, kilin jips ile 5:1 oranında karıştırılarak yapılan kavurma-su liçinde 2638 ppm Li çözeltiye geçmektedir.

Abstract:
Lithium, which is used with many industrial applications and getting important in energy sector, exists in the Kırka Borax clays and the tailings of industry with a remarkable increase day by day. For this purpose, samples were collected from clays in the borax zone, clays which were separated before enrichment and tailing pool. Chemical and mineralogical analyses were performed on the samples. Lithium was determined as 1650 ppm in borax zone, 1570 ppm in solid waste and 980 ppm in tailing pool. In the mineralogical experiments, it was figured out that the Kırka clays are dolomitic clays. It has been demonstrated that lithium is in the clay minerals or dolomite in this study. Dolomite has been seen nodular and co-size with clays in SEM experiments. Clays and dolomite were separated with centrifuge process and were controlled by XRD experiments. As a result of the separation process, Lithium was determined 3165 ppm in the clays with a significant enrichment and 475 ppm in dolomite. This indicates that an amount of the clay remains in dolomite. For the purpose of recovery of lithium from clay samples, the clays were mixed with different amounts of calcite-gypsum and roasting-water leach method was practised. The highest amount of Li was determined, with a mixture of smectite-gypsum roasting water leach in 5:1 ratios, 2638 ppm in the solution.