Sulardan lityum geri kazanımı ve bir jeotermal su örneğine uygulanması

Günümüzde giderek azalan doğal kaynaklarımızın da etkisiyle geri kazanım konusunda yürütülen çalışmaların sayısı artış göstermektedir. Pek çok endüstride kullanım alanı bulan lityumun, özellikle gelişmekte olan teknolojiler ile arzı giderek artmaktadır. Lityum kaynaklarına alternatif olarak gösterilen jeotermal sulardan lityumun geri kazanım konusu öncelikli araştırma konuları arasında yer almaktadır. Jeotermal sulardan lityumun doğrudan ayrıştırılması ve geri kazanılması için geliştirilen teknolojiler, lityuma bağlı enerji depolaması için artan talebi karşılamak adına büyük bir öneme sahiptir. Bu tez çalışmasında sentetik olarak hazırlanan lityum klorür çözeltisinden, ticari katyonik reçine kullanılarak iyon değişim yöntemi ile lityumun geri kazanımı gerçekleştirilmiştir. Katyon değiştirici reçine kullanılarak gerçekleştirilen iyon değişim projesi ile sulardan lityum giderimi sağlandıktan sonra reçine üzerinde tutulan lityumun rejenerasyon prosesi ile geri kazanımı yapılmıştır. Kullanılan katyonik reçinenin lityum giderme verimi temas süresinin artmasıyla artış göstermiş ve dengeye ulaşma süresi 2 saat olarak belirlenmiştir. Sulardan iyon değişim prosesi ile lityum gideriminde; pH, reçine miktarı ve başlangıç lityum konsantrasyonu gibi önemli işletme parametrelerinin iyon değişimi kapasitesi üzerine etkisi ve maksimum lityum giderimini sağlayan kombinasyonun belirlenmesi amacıyla Box-Behnken istatistiksel deney tasarım yöntemi kullanılmıştır. Elde edilen yanıt yüzey fonksiyonuna göre lityum gideriminde optimum pH değeri 4 olarak bulunmuştur. Belirlenen pH değerinde optimum reçine miktarı 200 mg olmuştur. Reçine kullanılarak yapılan iyon değişim yöntemi ile en yüksek lityum giderim verimi 30 mg/L başlangıç lityum konsantrasyonunda % 69,51 olarak bulunmuştur. Reçinenin rejenerasyonu sonucunda lityumun maksimum geri kazanım verimi ise %98,44 olarak hesaplanmıştır. Son olarak Box Benhken istatistiksel analiz yöntemi ile belirlenen optimum koşullar doğrultusunda gerçek jeotermal su ile deneyler gerçekleştirilmiştir. Jeotermal su ile gerçekleştirilen maksimum lityum giderim verimi % 81,54, geri kazanım verimi ise % 97,68 olarak bulunmuştur.