Atık pillerden değerli metallerin kazanımının araştırılması
Investigation of recovery of precious metals from waste batteries
- Tez No: 1015077
- Danışmanlar: PROF. DR. AYDIN RÜŞEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karamanoğlu Mehmetbey Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde taşınabilir elektronik cihazların, elektrikli araçların ve enerji depolama sistemlerinin yaygınlaşmasıyla birlikte pil ve batarya kullanımında önemli bir artış yaşanmaktadır. Bu artışa paralel olarak kullanım ömrünü tamamlamış pillerin oluşturduğu atık miktarı da her geçen gün artmakta ve çevresel açıdan ciddi bir sorun hâline gelmektedir. Atık piller; içerdiği nikel, kobalt, mangan ve lityum gibi ağır ve değerli metaller nedeniyle hem çevresel risk oluşturmakta hem de önemli bir ikincil hammadde kaynağı potansiyeli taşımaktadır. Bu tez çalışmasında, atık pillerden değerli metallerin çevre dostu bir hidrometalurjik yöntem kullanılarak kazanımı araştırılmıştır. Çalışma kapsamında çözücü sistem olarak kolin klorür–üre ve Poli etilen Glikol- Askorbik Asit (PEG-AA) yapılarından oluşan derin ötektik çözücüler (Deep Eutectic Solvent: DES) tercih edilmiştir. Deneysel çalışmalarda, atık pillerden oluşturulan siyah kütle (siyah kütle) kullanılarak farklı liç koşullarının metal çözünürlüğü üzerindeki etkileri incelenmiştir. Liç işlemleri sonucunda elde edilen çözeltiler ICP-MS ile katı fazlar ise taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDS) analizleri ile karakterize edilmiştir. SEM analizleri, liç öncesi ve sonrası numunelerin mikro yapılarında belirgin değişimler meydana geldiğini göstermiştir. Analizler sonucunda, nikel, kobalt ve mangan gibi metallerin liç işlemi sonrasında katı fazdaki oranlarının azaldığı ve bu metallerin çözücü faza başarıyla aktarıldığı belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar, kolin klorür–üre ve PEG-AA derin ötektik çözücülerin atık pillerden değerli metal kazanımında etkili bir çözücü sistemi olduğunu ortaya koymuştur. Bu tez çalışması, atık pillerin çevre dostu yöntemlerle geri dönüştürülmesine yönelik literatüre katkı sağlamayı ve derin ötektik çözücülerin hidrometalurjik proseslerde uygulanabilirliğini ortaya koymayı amaçlamaktadır. Elde edilen bulgular, atık pil geri dönüşümünde sürdürülebilir ve çevreci teknolojilerin geliştirilmesine yönelik önemli veriler sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Today, with the widespread use of portable electronic devices, electric vehicles, and energy storage systems, there has been a significant increase in the use of batteries. Parallel to this increase, the amount of waste generated by batteries that have reached the end of their useful life is also increasing day by day and has become a serious environmental problem. Waste batteries pose an environmental risk due to the heavy and valuable metals they contain, such as nickel, cobalt, manganese, and lithium, and also have significant potential as a secondary raw material source. This thesis investigates the recovery of valuable metals from waste batteries using an environmentally friendly hydrometallurgical method. Within the scope of the study, choline chloride–urea and poly ethylene glycol-ascorbic acid deep eutectic solvents (DES) were preferred as the solvent system. In the experimental studies, the effects of different leaching conditions on metal solubility were investigated using waste battery black mass sample. The solution and solid phases obtained as a result of leaching processes were characterized using inductive couple plasma - optic emission spectroscopy (ICP-OES) and scanning electron microscopy (SEM) equipped with energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), respectively. SEM analyses showed that significant changes occurred in the microstructures of the samples before and after leaching. EDS analysis determined that the proportions of metals such as nickel, cobalt, and manganese in the solid phase decreased after the leaching process and that these metals were successfully transferred to the solvent phase in both DESs media. The results obtained demonstrated that the ethylene glycol-ascorbic acid deep eutectic solvent is an effective solvent system for recovering valuable metals from waste batteries. This thesis aims to contribute to the literature on the environmentally friendly recycling of waste batteries and to demonstrate the applicability of deep eutectic solvents in hydrometallurgical processes. The findings provide important data for the development of sustainable and environmentally friendly technologies in waste battery recycling.
Benzer Tezler
- Recovery of valuable metals from waste lithium-ion batteries by metallurgical routes
Atık lı̇tyum-ı̇yon pı̇llerden değerlı̇ metallerı̇n metalurjı̇k yollarla gerı̇ kazanımı
SEPEHR ABTAHI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONURALP YÜCEL
- Atık lityum iyon pillerdeki değerli metallerin derin ötektik çözelti kullanılarak kapalı kap mikrodalga liç prosesi ile geri kazanımı
Recovery of valuable metals from waste lithium-ion batteries using deep eutectic solvent via closed-vessel microwave leaching process
EMİNE GİZEM YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HASAN ALGÜL
- Lityum iyon pillerin geri dönüşümünün incelenmesi
Investigation of lithium ion battery recycling
FİGEN ALGÜL
Doktora
Türkçe
2026
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ALP
- Investigation of separation and recovery of cobalt from end-of-life lithium-ion battery by hydrometallurgical approach
Ömrü sonlanmış lityum-iyon pilden kobaltın ayırılması ve geri kazanılmasının hidrometalürjik yaklaşımla incelenmesi
SEVDE RANA GÜNAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERVET İBRAHİM TİMUR
- Design of anode active materials from hot dip galvanizing waste for lithium ion batteries
Lityum iyon piller için sıcak daldırma galvaniz atıklarından anot aktif malzemelerin tasarımı
ORHUN OĞUZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİLLUR DENİZ KARAHAN