E-atıklardan ve lityum pil atıklarından kritik metallerin kazanımı
Recovery of critical metals from e-waste and lithium battery waste
- Tez No: 882738
- Danışmanlar: PROF. DR. ATA UTKU AKÇIL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mühendislik Bilimleri, Çevre Mühendisliği, Mining Engineering and Mining, Engineering Sciences, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 128
Özet
Sürekli yenilenen ve gelişen teknoloji, elektrikli ve elektronik ürünlerin yaşam döngülerini olukça kısaltmıştır. Aynı zamanda, hızlı pazar gelişimi ve planlı eskime, insanların daha yüksek gereksinimlere sahip olmasına ve elektronik aygıt için daha fazla talepte bulunmasına sebep olmuştur. Bunun sonucunda çok fazla miktarda atık elektrikli ve elektronik ürün ortaya çıkmıştır. Bu ürünlerin üretilmesinde ihtiyaç duyulan kaynakların sınırlı olması ve değişen arz talep dengeleri ile kimi zaman tedarik kimi zaman da fiyat dalgalanmaları sebebi ile alternatif hammadde kaynakları oluşturma ihtiyacı ortaya çıkmıştır. İkincil kaynak olarak adlandırılan bu kaynaklar hem çevresel kaygıları gidermek için hem de talebi karşılamada önemli rol almaya başlamıştır. Günümüz ekonomi ve üretim teknolojisi eğilimlerini dikkate aldığımızda döngüsel ekonomi, yeşil üretim ve çevresel kaygılar ile gelişen yeni yaklaşımlara adapte olma zorunluluğu doğmuştur. Nihai ürün ve hammaddesi arasında oluşturulması gereken halkanın önemli aşamalarından biri olan Ar-Ge faaliyetleri ise hiç önemini kaybetmeyecek gelişim sürecidir. Bu süreçte gelecek projeksiyonu yapılarak alternatif yöntemler oluşturulması ve zaman içerisinde de bu yöntemlerin endüstriyel ölçekte uygulanması ve gelişen ihtiyaçlara cevap verebilecek şekilde de esnek uygulamalar olması önemlidir. Biyohidrometalurjik süreçlerin yürütüldüğü bu çalışmada, eatıkların en değerli kısımlarını içeren atık baskılı devre kartları ile hızlı bir atık döngüsüne giren lityum iyon pillerin ikincil kaynak olarak geri dönüşüm ve kazanım olanakları incelenmiştir. Günümüz rekabetçi koşullarına uygun, çevresel etkisi en aza indirilmiş ve ekonomik katkıları artırmaya yönelik bu çalışma sonucunda atık lityum iyon pillerden asidofilik karma kültürler ile pilot ölçekte tek aşamalı biyoliç sonrası 0,5 pülp yoğunluğunda Li, Co, Ni ve Mg geri kazanımları, %81, %75, %93 ve %72 olurken, atık baskılı devre kartlarında ise ön fiziksel işlemler (boyut küçültme ve yıkama) ile adapte edilmiş asidofilik kültürler ile biyoliç sonrası Cu %92 ve Zn %99 metal kazanımları sağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Constantly innovating and developing technology has greatly shortened the life cycle of electrical and electronic products. At the same time, rapid market development and planned obsolescence have led people to have higher requirements and demand for electronic devices. This has resulted in a huge amount of waste electrical and electronic products. Due to the limited resources needed to produce these products and the changing supply and demand balances and sometimes supply and sometimes price fluctuations, the need to create alternative raw material sources has emerged. These resources, called secondary resources, have started to play an important role both to address environmental concerns and to meet demand. Considering today's economic and production technology trends, it has become necessary to adapt to new approaches developed with circular economy, green production and environmental concerns. R&D activities, which are one of the important stages of the ring that needs to be formed between the final product and its raw material, is a development process that will never lose its importance. In this process, it is important to create alternative methods by making future projections and to implement these methods on an industrial scale over time and to be flexible applications that can respond to developing needs. In this study, biohydrometallurgical processes were carried out simultaneously, the recycling and recovery possibilities of waste printed circuit boards, which contain the most valuable parts of e-waste, and lithium ion batteries, which enter a rapid waste cycle, as secondary resources were examined. As a result of this study, that are more efficient and industrially applicable than the ongoing methods, in accordance with today's competitive conditions, minimizing environmental impact and increasing economic contributions. Li, Co, Ni and Mg recoveries from waste lithium ion batteries were 81%, 75%, 93% and 72% at 0.5% pulp density after one-stage bioprocessing at pilot scale with acidophilic mixed cultures, while Cu 92% and Zn 99% metal recoveries were achieved in waste printed circuit boards after bioprocessing with acidophilic cultures adapted from previous experiments with pre-physical treatments (size reduction and washing).
Benzer Tezler
- Design and production of biomass-derived anode active materials for lithium ion batteries
Lityum iyon bataryalar için organik atıklardan anot aktif malzeme tasarımı ve üretimi
İPEK TUNÇ
Doktora
İngilizce
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ
- Environmentally friendly components for energy storage devices
Enerji depolama cihazlarında çevre dostu bileşenlerin kullanımı
ELENA STOJANOVSKA
Doktora
İngilizce
2019
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KILIÇ
- Derin ötektik çözücüler kullanılarak lityum içeren borlu atıklardan lityum ekstraksiyonunun incelenmesi
Investigation of lithium extraction from lithium containing boron wastes by using different deep eutectic solvents
İLAYDA ECE ERDEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZÜMRİYE AKSU
- Mechanical activation-assisted leaching with saline water or dilute acid for lithium recovery from boron processing plant tailings
Bor üretim tesisi atıklarından lityum geri kazanımı için tuzlu su veya seyreltik asit ile mekanik aktivasyon destekli liç
GÜLSEN OBUZ TEKER
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiCevher Hazırlama Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERİDUN BOYLU
- Biyokütle tabanlı karbon eldesi ve yüksek performanslı lityum-sülfür bataryaları için ZnNi2S4/C katot tasarımı
ZnNi2S4/C cathode design for biomass-based carbon session and high performance lithium-sulfur batteries
EBRU KÖROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
BiyoteknolojiBartın ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RECEP TAŞ