Lityum kazanımı ve ön-deriştirme işlemleri için partikül formunda sorbentlerin geliştirilmesi
Development of particulate sorbents for lithium recovery and preconcentration
- Tez No: 651387
- Danışmanlar: PROF. DR. SÜLEYMAN ALİ TUNCEL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 131
Özet
Tez çalışmasında lityum kazanımı ve ön-deriştirme işlemleri için partikül formunda titanyum bazlı sorbentlerin geliştirilmesi incelenmiştir. Bu amaçla, yeni geliştirilen sol-jel kalıplama yöntemi ile elde edilen Ti(OH)4–polimer kompozit mikrokürelerin sorbent sentezinde çıkış materyali olarak kullanılması hedeflenmiştir. Ti(OH)4–polimer kompozit mikroküreler ile hem LiOH hem de Li2CO3 kullanılarak 700°C sıcaklıkta 5 saat süreyle Li2TiO3 öncülü sentezlenmiştir. Elde edilen dilityum titanat öncülü küresel formda ve gözenekli yapıdadır. Li2TiO3 partiküllerinin 70°C'de HCl çözeltisiyle etkileştirilmesi ile H2TiO3 iyon eleği (adsorbent) elde edilmiştir. Literatürde olmayan gözenekli küresel formda adsorbent ile sulu çözelti ortamından Li kazanımı kesikli sistemde incelenmiştir. Adsorpsiyon deneylerinde, sorbent derişimi, ortamdaki Li başlangıç derişimi ve ortam pH değerindeki değişimin, kullanılan sorbentin denge Li adsorpsiyonuna etkisi incelenmiştir. Eti Maden İşletmeleri Genel Müdürlüğü Kırka Bor İşletme Müdürlüğü Fabrika Zayıf çözeltisi, literatürden farklı bir şekilde, lityum içeren adsorpsiyon ortamı olarak kullanılmıştır. Adsorbentin lityum dışında ortamda bulunan B, Na, Mg, Ca ve K gibi iyonlardan sadece B ve Na iyonlarını adsorpladığı görülmüştür. B ve Na iyonlarının Li+ iyonuna oranla ayırma katsayıları(α), sırasıyla, 3.6 ve 12 olarak hesaplanmıştır. Adsorbentin tekrar tekrar kullanılabilirliği çalışılmış ve 5 defa üst üste kullanımı sonucunda 17.15 mg Li+/g partikül olan denge adsorpsiyonunun, 14 mg Li+/g partikül değerine düştüğü görülmüştür. Sentezlenen iyon eleğin başlangıç lityum derişimi 70-1700 mg/l aralığında lityum adsorpsiyon kapasitesi belirlenmiş ve 1700 mg/l derişimindeki adsorpsiyon değerinin 92.59 mg Li+/g partikül olduğu görülmüştür. Titanyum bazlı adsorbentin literatürde kullanılmış olan benzer formdaki malzemeler ile kıyaslaması yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
Within the scope of the thesis, development of particle-shaped titanium-based sorbents for lithium recovery and preconcentration has been studied. For this purpose, it is aimed to use Ti(OH)4–polymer composite microspheres, synthesized by a newly developed sol-gel templating method, in the sorbent synthesis. Ti(OH)4–polymer composite microspheres were reacted with both Li2CO3 and LiOH compounds at 700°C for 5 hours to synthesize Li2TiO3 precursor. The resulting dilithium titanate precursor has a spherical form and a porous structure. H2TiO3 ion sieve (sorbent) was obtained by treating Li2TiO3 particles with a solution of HCl at 70°C. Li+ recovery of these sorbents from the aqueous solution medium with porous spherical adsorbent, which is not available in the literature, was investigated in batch system. In adsorption experiments, the effect of sorbent concentration, Li initial concentration in the medium and the change in ambient pH value on equilibrium Li adsorption of the sorbent used was investigated. Eti Mine Works General Directorate Kırka Boron Operation Directorate Factory Weak solution was used as adsorption medium containing lithium, different from the literature. Sorbent adsorbed only B and Na ions from ions such as B, Na, Mg, Ca and K, found in media other than lithium. The separation coefficients (α) of B and Na ions relative to Li ion were calculated as 3.6 and 12, respectively. The reusability of the prepared sorbent was studied and it was observed that the amount of 17.15 mg Li+/ g particle adsorption has decreased to 14 mg Li+/g particle adsorption as a result of 5 consecutive usage. While the initial lithium concentration of the synthesized ion sieve was in the range of 70-1700 mg/l, the amount of lithium adsorption was followed and it was found that the adsorption value at the concentration of 1700 mg/l was 92.59 mg Li+/g particles. The prepared titanium-based sorbent was compared with materials of similar form used in the literature
Benzer Tezler
- Ege bölgesi jeotermal sularında lityum, bor ve arsenik düzeylerinin incelenmesi ve bu elementlerin jeotermal sulardan seçimli olarak ayrılması
Investigation the lithium, boron and arsenic levels in Aegean region geothermal waters and selective seperation of these elements
PINAR YANAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiÇevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NALAN KABAY
- Electro-membrane salt splitting process to produce lithium hydroxide
Elektro-membran tuz ayriştirma prosesi ile lityum hidroksit üretimi
ABDULLAH ZAHİD TURAN
Doktora
İngilizce
2016
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET NUSRET BULUTCU
- Sulardan lityum geri kazanımı ve bir jeotermal su örneğine uygulanması
Recovery of lithium from water and an application to a geothermal water sample
ASLI GÜRER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Çevre MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELTEM BİLİCİ BAŞKAN
- Kullanılmış lityum iyon pillerdeki metalik değerlerin mekanokimyasal yöntemle geri kazanımı
Recovery of metal values from spent lithium-ion batteries by mechanochemical process
AYÇA SÖNMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MERT ZORAĞA
- Recovery of lithium from reverse osmosis (RO) concentrate of geothermal water by integrated separation methods
Bütünleşik ayırma yöntemleriyle jeotermal suyun ters osmos (TO) konsantresinden lityum geri kazanımı
BAŞAK SEVER
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NALAN KABAY