Eti alüminyum fabrikası alüminyum hidroksit üretim prosesinden elde edilen lityum konsantresinden ticari lityum bileşiklerinin eldesi

Bu çalışma, Türkiye'de Eti Alüminyum A.Ş. Fabrikası'nda uygulanan Bayer prosesinin bir yan ürünü olan konsantre lityum kekinden değerli ticari lityum bileşiklerinin geri kazanımını araştırmaktadır. 300–350 ppm lityum içeren Boksit cevherinin Bayer prosesinde işlenmesi ile elde edilen lityum keki yaklaşık %68 oranında lityum alüminyum karbonat hidroksi hidrat [Li₂Al₄(CO₃)(OH)₁₂·3H₂O] içermektedir. Lityum keki içerisindeki lityumu ekonomik olarak geri kazanmak amacıyla, de-iyonize su kullanılarak farklı sıcaklıklar, reaksiyon süreleri ve katı/sıvı oranlarında çözme deneyleri gerçekleştirilmiştir. Optimum şartlar 220°C, 2 sa. reaksiyon süresi ve 1/10 katı/sıvı oranı olarak belirlenmiştir. Bu koşullarda, ICP-OES analizine göre lityum kazanım verimi %86,7'ye ulaşmıştır. Başlangıçta %3,82 Li₂O içeren lityum kekinin çözünme sonrası katıdaki Li₂O oranı %0,79'a düşerken, çözeltideki lityum konsantrasyonu 1448 ppm'e ulaşmıştır. Reaksiyon sonrası elde edilen katı atık %84,7 oranında böhmit içermekte olup, bu malzemenin Bayer Prosesi içerisinde yeniden kullanımı mümkündür. Optimum reaksiyon koşullarında elde edilen lityum çözeltisinden; lityum karbonat, lityum fosfat, lityum florür, lityum demir fosfat ve lityum hidroksit gibi yüksek saflıkta lityum bileşiklerinin üretimi gerçekleştirilmiştir. Bu bileşikler arasında, lityum karbonat, lityum fosfat ve lityum florür yüksek saflıkta başarıyla üretilmiştir. Lityum iyon batarya hammaddesi olarak kullanılabilecek %99,6 saflıkta lityum karbonat üretimi için proses akış şeması oluşturulmuştur.