TR2022013883A2 - Li̇-i̇yon bataryalarinin katot malzemesi̇nde kullanilan li̇tyum karbonatin boksi̇t cevheri̇nden üreti̇m yöntemi̇ - Google Patents
Li̇-i̇yon bataryalarinin katot malzemesi̇nde kullanilan li̇tyum karbonatin boksi̇t cevheri̇nden üreti̇m yöntemi̇Info
- Publication number
- TR2022013883A2 TR2022013883A2 TR2022/013883A TR2022013883A TR2022013883A2 TR 2022013883 A2 TR2022013883 A2 TR 2022013883A2 TR 2022/013883 A TR2022/013883 A TR 2022/013883A TR 2022013883 A TR2022013883 A TR 2022013883A TR 2022013883 A2 TR2022013883 A2 TR 2022013883A2
- Authority
- TR
- Turkey
- Prior art keywords
- lithium
- cake
- carbonate
- filtering
- bauxite ore
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 31
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 title claims description 21
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 66
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 65
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 claims abstract description 8
- MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N O.O.O.[Al] Chemical compound O.O.O.[Al] MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 11
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 10
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 8
- -1 lithium aluminum carbonate hydroxy hydrate Chemical compound 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 3
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical group O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 4
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L lithium sulfate Inorganic materials [Li+].[Li+].[O-]S([O-])(=O)=O INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- BBXFIHKEBHGAEC-UHFFFAOYSA-J aluminum lithium dicarbonate Chemical compound [Li+].[Al+3].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O BBXFIHKEBHGAEC-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N aluminum;lithium;dioxido(oxo)silane Chemical group [Li+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 2
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 150000002642 lithium compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 229910001760 lithium mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 229910052642 spodumene Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 1
- RBTVSNLYYIMMKS-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 3-aminoazetidine-1-carboxylate;hydrochloride Chemical compound Cl.CC(C)(C)OC(=O)N1CC(N)C1 RBTVSNLYYIMMKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- 229910052644 β-spodumene Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D15/00—Lithium compounds
- C01D15/08—Carbonates; Bicarbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/04—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
- C01F7/06—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom by treating aluminous minerals or waste-like raw materials with alkali hydroxide, e.g. leaching of bauxite according to the Bayer process
- C01F7/066—Treatment of the separated residue
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/30—Preparation of aluminium oxide or hydroxide by thermal decomposition or by hydrolysis or oxidation of aluminium compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/78—Compounds containing aluminium and two or more other elements, with the exception of oxygen and hydrogen
- C01F7/782—Compounds containing aluminium and two or more other elements, with the exception of oxygen and hydrogen containing carbonate ions, e.g. dawsonite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B26/00—Obtaining alkali, alkaline earth metals or magnesium
- C22B26/10—Obtaining alkali metals
- C22B26/12—Obtaining lithium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Bulus?; boksit cevheri kullanarak alüminyum hidroksit (Al(OH)3) üretim is?lemi gerçekles?tirilen tesislerde, prosesten olumsuz etkileri bulunan lityumun uzaklas?tırılarak, tas?ınabilir bilgisayar, tablet bilgisayar, akıllı telefon, elektrikli araçların çalıs?masını sag?layan yeniden s?arj edilebilir yapıda li-iyon bataryaların katot malzemesinde kullanılmak üzere lityum kazanımını sag?layan, boksit cevherinden lityum karbonat (Li2CO3) üretim yöntemi ile ilgilidir.
Description
TARIFNAME LI-IYON BATARYALARININ KATOT MALZEMESINDE KULLANILAN LITYUM KARBONATIN BOKSIT CEVHERINDEN ÜRETIM YÖNTEMI TEKNIK ALAN Bulus, boksit cevheri kullanarak alüminyum hidroksit (AI(OH)3) üretim islemi gerçeklestirilen tesislerde, proseste olumsuz etkileri bulunan lityumun uzaklastirilarak, tasinabilir bilgisayar, tablet bilgisayar, akilli telefon, elektrikli araçlarin çalismasini saglayan yeniden sarj edilebilir yapida li-iyon bataryalarin katot malzemesinde kullanilmak üzere lityum kazanimini saglayan, boksit cevheri içerisinde bulunan lityumun (300-350ppm) bazik ortamda 250°C- 280°C yüksek sicaklik ve basinç altinda çözünerek sodyum alüminat çözeltisine geçirilmesi, çöktürme tanki içerisine belirtilen lityumlu (25-30ppm) sodyum alüminat çözeltisi ve alüminyum hidroksit eklenerek, lityum alüminyum karbonat hidroksi hidrat (Li2Al4(COs)(OH)12.3H2O) yapisinda çöktürülmesi, çöktürme islemi gerçeklestirilen lityum alüminyum karbonat hidroksi hidrat (Li2Al4(COs)(OH)12.3H2O) yapisinin pres filtre kullanilarak filtre edilmesi sonrasinda lityumsuz çözeltinin lityumsuz çözelti tankina, kati haldeki lityum kekinin de lityum kek bunkerine alinmasi, lityum kek bunkerinin içerisindeki, içeriginde %2-2,5 lityum bulunan lityum kekinin kek hazirlama tankina gönderilerek burada su ile karistirilmasi, elde edilen karisimin reaktöre gönderilerek burada yüksek sicaklik ve basinç altinda lityumun sivi faza alinmasi, reaktör sonrasinda sivi/kati ayrimi için presleme ve filtre isleminin yapilmasi, - filtreleme asamasinda elde edilen böhmit yapisindaki katinin tesiste alüminyum hidroksit elde etmek üzere prosese gönderilmesi, - filtreleme asamasinda içerisinde 1000-1200 ppm lityum içerdigi tespit edilen sivi fazdaki ürünün buharlastiriciya gönderilmesi, - buharlastirici vasitasiyla lityum içeren sivi haldeki çözeltinin burada buharlastirilarak tekrar filtre edilip, kurutulmasiyla yaklasik %100 saflikta lityum karbonat elde edilmesi islem adimlariyla gerçeklestirilen, boksit cevherinden lityum karbonat (Li2COs) üretim yöntemi ile ilgilidir. ÖNCEKI TEKNIK Günümüzde, tasinabilir bilgisayar, tablet bilgisayar, akilli telefon, elektrikli araçlarin çalismasini saglayan yeniden sarj edilebilir yapida li-iyon bataryalar kullanilmaktadir. Li-iyon bataryalarda kullanilan lityum karbonat (Li2COs) ticari olarak mineraller ve göl sularindan üretilmektedir. Lityum karbonat Li2COs üretiminde lityum içeren göl suyu havuzlara alinip günes enerjisi ile buharlastirilmakta, lityum derisimi yükseltilen çözeltiye kalsiyum klorür CaCl2 ilave edilerek sülfat iyonu jips olarak çökmesi saglanmaktadir. Ortamdaki sodium klorür (NaCl), potasyum klorür (KCI), magnezyum klorür (MgCl2) sülfat olarak çöktürülerek ayrilmaktadir. Lityum içerigi %4-6 arasindaki çözeltiden bor ve magnezyum ortama kireç ve soda külü ilave edilerek çöktürülmekte, sonrasinda çözeltiden lityum karbonat (Li2COs) kristallendirilmektedir. Lityum karbonatin (Li2COs) minerallerden eldesinde ise, sülfirik asit (H2SO4) ve sodyum karbonat (Na2COs) özütleme yöntemleri kullanilmaktadir. Öncelikle oi- spodumen, kalsine edilerek ß-spodumen formuna dönüstürülmektedir. ß- spodumen 200°C'de asit ile kavurma isleminden sonra Iityum sülfat (Li2SO4) suya alinir. Sodium karbonat (Na2COs) ilavesi ve sicakligin yükseltilmesi ile Iityum karbonat (Li2COs) kristallendirilmektedir. Sodyum karbonat (Na2COs) özütlemesi ise 215 °C'de 20 bar basinçta otoklavda gerçeklesmektedir. Ortama CO2 verilmekte, çözülmeyen Iityum karbonat (Li2COs), kristallendirilmektedir. Teknolojinin gelisimi ile Iityum batarya kullaniminin artmasi Iityum karbonat (Li2COs) hammaddesine olan ihtiyaci artirmaktadir. Lityum rezervlerinin kisitli olmasi arz ve talep dengesini degistirmekte, dolayisiyla yeni Iityum kaynaklarina ihtiyaci artirmaktadir. Lityum karbonatin (Li2COs) minerallerden elde edilmesi, göllerden eldesine göre daha maliyetlidir. Lityum mineralinden Iityum karbonat (Li2COs) üretimi için yüksek sicaklikta kalsine islemi gerekmektedir. Bu durum, olmasina sebep olmaktadir. Sonuç olarak teknigin bilinen durumunda karsilasilan ve yukarida anlatilan olumsuzluklardan dolayi ilgili teknik alanda gelistirme yapilmasi gerekliligi ortaya çikmaktadir. BULUSUN AMACI Önceki teknikte var olan olumsuzluklardan dolayi bulus, anlatilan tüm olumsuzluklari çözmeyi amaçlamaktadir. Bulusun amaci, boksit cevheri kullanarak alüminyum hidroksit (AI(OH)3) üretim islemi gerçeklestirilen tesislerde, proseste olumsuz etkileri bulunan lityumun uzaklastirilarak, tasinabilir bilgisayar, tablet bilgisayar, akilli telefon, elektrikli araçlarin çalismasini saglayan yeniden sarj edilebilir yapida li-iyon bataryalarin katot malzemesinde kullanilmak üzere lityum kazanimini saglayan, boksit cevheri içerisinde bulunan lityumun (300-350ppm) bazik ortamda 250°C- 280°C yüksek sicaklik ve basinç altinda çözünerek sodyum alüminat çözeltisine geçirilmesi, çöktürme tanki içerisine belirtilen lityumlu (25-30ppm) sodyum alüminat çözeltisi ve alüminyum hidroksit eklenerek, lityum alüminyum karbonat hidroksi hidrat (Li2Al4(COs)(OH)12.3H2O) yapisinda çöktürülmesi, çöktürme islemi gerçeklestirilen lityum alüminyum karbonat hidroksi hidrat (Li2Al4(COs)(OH)12.3H2O) yapisinin presleme ve filtre kullanilarak filtre edilmesi sonrasinda lityumsuz çözeltinin lityumsuz çözelti tankina, toz haldeki lityum kekinin de lityum kek bunkerine alinmasi, lityum kek bunkerinin içerisindeki, içeriginde %2-2,5 lityum bulunan lityum kekinin kek hazirlama tankina gönderilerek burada su ile karistirilmasi, elde edilen karisimin reaktöre gönderilerek burada yüksek sicaklik ve basinç altinda lityumun sivi faza alinmasi, reaktör sonrasinda sivi/kati ayrimi için presleme ve filtre isleminin yapilmasi, filtreleme asamasinda elde edilen böhmit yapisindaki katinin tesiste alüminyum hidroksit elde etmek üzere prosese gönderilmesi, filtreleme asamasinda içerisinde 1000-1200 ppm lityum içerdigi tespit edilen sivi fazdaki ürünün buharlastiriciya gönderilmesi, buharlastirici vasitasiyla lityum içeren sivi haldeki çözeltinin burada buharlastirilarak tekrar filtre edilip, kurutulmasiyla %99,6 saflikta lityum karbonat elde edilmesi islem adimlariyla gerçeklestirilen, boksit cevherinden Iityum karbonat (Li2003) üretim yöntemi olusturulmasinin saglanmasidir. Bulusa konu yöntemle elde edilen Iityum karbonatin, li-iyon bataryalar haricinde, cam, seramik, sir ve emaye sektöründe diger Iityum bilesiklerinin üretimi için hammadde olarak kullanilabilmesinin saglanmasidir. Bulusa konu yöntem sayesinde; - boksit cevherinden Iityum karbonat (Li2C03) üretim islemi gerçeklestirilmekte, dolayisiyla Iityum bilesiklerinin eldesinde yeni bir hammadde kaynagi olan boksit'in kullanimi saglanmakta, - boksitin kullanilmasiyla birlikte Iityum rezervinin artmasi saglanmakta, - teknigin bilinen durumuna göre düsük maliyetli Iityum eldesi saglanmakta, - boksitten Iityum eldesi sirasinda prosesten lityumun uzaklastirilmasiyla, lityumun prosese olan olumsuz etkilerinin giderilmesini saglanmakta, - Iityum bataryalarinda kullanilabilecek yüksek saflikta ürün elde edilmekte, - teknik olarak kurulumu ve isletimi kolay ekipmanlardan olusan, isletmeye yük getirmeyen yapi saglanmaktadir. SEKILLERIN AÇIKLAMASI Sekil-1; Boksit cevherinden Iityum karbonat (Li2C03) üretim yönteminde kullanilan ekipmanlarin sematik görünümüdür. Sekil-2; Sodyum Alüminat Çözeltisinden Alüminyum Hidroksit ilavesi ile çöken kekin XRD (GNR-Explorer) difraktometre cihazindaki Minerolojik yapisini gösteren analiz grafigidir. Sekil-3; Boksit cevherinden lityum karbonat (Li2C03) üretim yöntemiyle elde edilen ürünün lityum karbonatin (Li2COs), XRD (GNR-Explorer) difraktometre cihazindaki Minerolojik yapisini gösteren analiz grafigidir. REFERANS NUMARALARI Çöktürme tanki Filtre Lityumsuz çözelti tanki Lityum kek bunkeri Kek hazirlama tanki Reaktör Buharlastirici BU LUSUN DETAYLI AÇIKLAMASI Günümüzde, tasinabilir bilgisayar, tablet bilgisayar, akilli telefon, elektrikli araçlarin çalismasini saglayan yeniden sarj edilebilir yapida li-iyon bataryalar kullanilmaktadir. Li-iyon bataryalarin üretiminde katot malzemesi olarak lityum karbonata (Li2C03) ihtiyaç duyulmaktadir. Hali hazirda lityum karbonat (Li2C03) üretimi mineraller ve göl sularindan gelistirilen yöntemlerle saglanmaktadir. Lityum karbonat (Li2C03) üretimi için gelistirilen yöntemlerin maliyetli olmasindan dolayi bulusa konu boksit cevherinden lityum karbonat (Li2C03) üretim yöntemi gelistirilmistir. Sekil-1'de boksit cevheri kullanarak alüminyum hidroksit (AI(OH)3) üretimi gerçeklestirilen tesislere entegre edilen, boksit cevherinden lityum karbonat (Li2COs) üretim yönteminde kullanilan ekipmanlarin sematik görünümü bulunmaktadir. Boksit cevheri kullanarak alüminyum hidroksit (AI(OH)3) üretim islemi gerçeklestirilen tesislerde, proseste olumsuz etkileri bulunan lityumun uzaklastirilarak, tasinabilir bilgisayar, tablet bilgisayar, akilli telefon, elektrikli araçlarin çalismasini saglayan yeniden sarj edilebilir yapida li-iyon bataryalarin katot malzemesinde kullanilmak üzere lityum kazanimini saglayan bulusa konu yöntemin uygulama isleminde, öncelikle boksit cevheri içerisinde bulunan lityumun çözünerek sodyum alüminat çözeltisine geçirilmektedir. Sekil-1'de görüldügü üzere çöktürme tanki (1) içerisine belirtilen lityumlu (25- 30ppm) sodyum alüminat çözeltisi ve alüminyum hidroksit eklenerek, lityum alüminyum karbonat hidroksi hidrat (Li2Al4(COs)(OH)12.3H20) yapisinda çöktürülmektedir. Çöktürme islemi gerçeklestirilen lityum alüminyum karbonat hidroksi hidrat (Li2Al4(COs)(OH)12.3H2O) yapisinin preslenerek filtre (2) vasitasiyla filtrelenmesi sonrasinda lityumsuz çözelti lityumsuz çözelti tankina (3), kati haldeki lityum keki de lityum kek bunkerine (4) alinmaktadir. Sodyum Alüminat Çözeltisindeki lityum, Alüminyum Hidroksit ile lityum alüminyum karbonat hidroksi hidrat (Li2Al4(COs)(OH)12.3H2O) yapisini olusturarak çökmektedir. (Sekil-2 (XRD (GNR-Explorer) difraktometre cihazindaki Minerolojik yapisini gösteren analiz grafigi) Lityum kek bunkerinde (4) konumlu içeriginde %2-2,5 lityum bulunan lityum keki, kek hazirlama tankina (5) gönderilerek burada su ile karistirilmaktadir. Elde edilen karisim, reaktöre (6) gönderilerek burada yüksek sicaklik ve basinç altinda lityumun sivi faza alinmasi saglanmaktadir. Reaktörde (6) gerçeklesen reaksiyon sonrasinda sivi/kati ayrimi için presleme ve filtreleme (2) islemi yapilmaktadir. Filtreleme (2) asamasinda elde edilen böhmit yapisindaki kati, tesiste alüminyum hidroksit elde etmek üzere prosese gönderilmekte, içerisinde 1000-1200 ppm lityum içerdigi tespit edilen sivi fazdaki çözelti de buharlastiriciya (7) gönderilmektedir. Buharlastirici (7) vasitasiyla lityum içeren sivi haldeki çözeltinin burada buharlastirilarak tekrar filtre (2) edilip, kurutulmasiyla yaklasik %100 saflikta lityum karbonat (Li2C03) elde edilmektedir. Elde edilen lityum karbonat (Li2COs), - XRD (GNR-Explorer) difraktometre cihaziyla analiz edildiginde %100 lityum karbonat (Li2C03) oldugu (sekil-3), - Lityum-iyon batarya katot malzemesinde kullanilan lityum karbonat (Li2C03) hammaddesinin safliginda oldugu görülmüstür. Bulusa konu yöntemle elde edilen lityum karbonat, li-iyon bataryalar haricinde, cam, seramik, sir ve emaye sektöründe diger lityum bilesiklerinin üretimi için hammadde olarak kullanilabilmektedir. Bulusa konu yöntem sayesinde; - boksit cevherinden lityum karbonat (Li2C03) üretim islemi gerçeklestirilmekte, dolayisiyla lityum bilesiklerinin eldesinde yeni bir hammadde kaynagi olan boksit'in kullanimi saglanmis, - boksitin kullanilmasiyla birlikte lityum rezervinin artmasi saglanmis, - teknigin bilinen durumuna göre düsük maliyetli lityum eldesi saglanmis, boksitten Iityum eldesi sirasinda prosesten Iityumun uzaklastirilmasiyla, teknik olarak kurulumu ve isletimi kolay ekipmanlardan olusan, isletmeye yük getirmeyen yapi saglanmistir. TR TR TR TR
Claims (1)
1. Bulus; boksit cevheri kullanarak alüminyum hidroksit (AI(OH)3) üretim islemi gerçeklestirilen tesislerde, proseste olumsuz etkileri bulunan lityumun uzaklastirilarak, tasinabilir bilgisayar, tablet bilgisayar, akilli telefon, elektrikli araçlarin çalismasini saglayan yeniden sarj edilebilir yapida li-iyon bataryalarin katot malzemesinde kullanilmak üzere lityum kazanimini - boksit cevheri içerisinde bulunan lityumun (300-350ppm) bazik ortamda 250°C-280°C yüksek sicaklik ve basinç altinda çözünerek sodyum alüminat çözeltisine geçirilmesi, - çöktürme tanki içerisine belirtilen lityumlu (25-30ppm) sodyum alüminat çözeltisi ve alüminyum hidroksit eklenerek, lityum alüminyum karbonat hidroksi hidrat (Li2Al4(COs)(OH)12.3H20) yapisinda çöktürülmesi, - çöktürme islemi gerçeklestirilen lityum alüminyum karbonat hidroksi hidrat (Li2Al4(COs)(OH)12.3H20) yapisinin presleme ve filtre kullanilarak filtre edilmesi sonrasinda lityumsuz çözeltinin lityumsuz çözelti tankina, kati haldeki lityum kekinin de lityum kek bunkerine alinmasi, - lityum kek bunkerinin içerisindeki, içeriginde %2-2,5 lityum bulunan lityum kekinin kek hazirlama tankina gönderilerek burada su ile karistirilmasi, - elde edilen karisimin reaktöre gönderilerek burada yüksek sicaklik ve basinç altinda lityumun sivi faza alinmasi, - reaktör sonrasinda sivi/kati ayrimi için presleme ve filtre isleminin yapilmasi, filtreleme asamasinda elde edilen böhmit yapisindaki katinin tesiste alüminyum hidroksit elde etmek üzere prosese gönderilmesi, filtreleme asamasinda içerisinde 1000-1200 ppm lityum içerdigi tespit edilen sivi fazdaki ürünün buharlastiriciya gönderilmesi, buharlastirici vasitasiyla lityum içeren sivi haldeki çözeltinin burada buharlastirilarak tekrar filtre edilip, kurutulmasiyla yaklasik gerçeklestirilen, boksit cevherinden lityum karbonat (Li2COs) üretim yöntemi ile karakterize edilmektedir.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TR2022/013883A TR2022013883A2 (tr) | 2022-09-06 | 2022-09-06 | Li̇-i̇yon bataryalarinin katot malzemesi̇nde kullanilan li̇tyum karbonatin boksi̇t cevheri̇nden üreti̇m yöntemi̇ |
| PCT/TR2023/050779 WO2024054177A1 (en) | 2022-09-06 | 2023-08-04 | The production method of lithium carbonate used in the cathode material of lithium-ion batteries from buxite ore |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TR2022/013883A TR2022013883A2 (tr) | 2022-09-06 | 2022-09-06 | Li̇-i̇yon bataryalarinin katot malzemesi̇nde kullanilan li̇tyum karbonatin boksi̇t cevheri̇nden üreti̇m yöntemi̇ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TR2022013883A2 true TR2022013883A2 (tr) | 2022-09-21 |
Family
ID=84603364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TR2022/013883A TR2022013883A2 (tr) | 2022-09-06 | 2022-09-06 | Li̇-i̇yon bataryalarinin katot malzemesi̇nde kullanilan li̇tyum karbonatin boksi̇t cevheri̇nden üreti̇m yöntemi̇ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| TR (1) | TR2022013883A2 (tr) |
| WO (1) | WO2024054177A1 (tr) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103131873B (zh) * | 2013-01-31 | 2014-07-16 | 贵州大学 | 利用混酸分离铝质岩中的锂元素并制备碳酸锂的方法 |
| CN107840355A (zh) * | 2017-11-13 | 2018-03-27 | 江西赣锋锂业股份有限公司 | 一种利用盐湖锂矿制备电池级碳酸锂的方法 |
| CN110627095B (zh) * | 2019-10-28 | 2022-08-12 | 中国铝业股份有限公司 | 一种从氧化铝生产过程提取锂并制备电池级碳酸锂的方法 |
| CN114751434B (zh) * | 2022-04-28 | 2023-11-24 | 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所 | 一种沉积型锂资源的综合回收利用方法 |
-
2022
- 2022-09-06 TR TR2022/013883A patent/TR2022013883A2/tr unknown
-
2023
- 2023-08-04 WO PCT/TR2023/050779 patent/WO2024054177A1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024054177A1 (en) | 2024-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109879301B (zh) | 从盐湖卤水高效分离镁锂及同时制备高纯氧化镁和电池级碳酸锂的方法 | |
| Song et al. | A promising approach for directly extracting lithium from α-spodumene by alkaline digestion and precipitation as phosphate | |
| CN109234527B (zh) | 一种煤矸石的超(亚)临界活化方法及其应用 | |
| CN103145158B (zh) | 一种硫酸焙烧法锂云母制备碳酸锂的方法 | |
| JP5406955B2 (ja) | 炭酸リチウムを製造する方法 | |
| CN102502720B (zh) | 深度碳化法处理碳酸盐型锂精矿生产电池级碳酸锂工艺 | |
| CN114438329B (zh) | 一种废置含锂铝电解质的综合回收方法 | |
| CN102923742B (zh) | 一种从粉煤灰中综合提取铝和锂的方法 | |
| Kuang et al. | Recovery of aluminium and lithium from gypsum residue obtained in the process of lithium extraction from lepidolite | |
| CN105152193A (zh) | 从卤水中提取镁、锂同时生产水滑石的工艺方法 | |
| CN101214978A (zh) | 电池级单水氢氧化锂的制备方法 | |
| CN102491378B (zh) | 以碳酸盐型卤水和硫酸盐型卤水为原料用重叠兑卤法制取碳酸锂的生产方法 | |
| CN102897810B (zh) | 一种利用粉煤灰生产氧化铝的方法 | |
| CN103539169A (zh) | 利用工业级碳酸锂制备电池级碳酸锂或高纯碳酸锂的方法 | |
| CN114875250B (zh) | 含锂粘土提纯锂的方法 | |
| CA2644092A1 (en) | Extraction of lithium from lithium bearing minerals by caustic leaching | |
| CN101691231A (zh) | 一种利用高含硼的盐卤饱和溶液制备碳酸锂的方法 | |
| CN109110788A (zh) | 一种盐湖卤水中锂镁资源综合利用的方法 | |
| Liu et al. | Fractional crystallization for extracting lithium from Cha'erhan tail brine | |
| CN106145164A (zh) | 从锂云母中制备碳酸锂的方法 | |
| CN103508469A (zh) | 一种碳酸锂生产中碳酸钠溶液的净化方法 | |
| CN101684523B (zh) | 从氧化铝基含钼废催化剂中回收钼的方法 | |
| CN103011207A (zh) | 从锂辉石精矿制备碳酸锂的方法 | |
| CN106395864A (zh) | 一种锂辉石烧结碳化法制备电池级碳酸锂的工艺 | |
| CN118047409A (zh) | 一种用可溶性钙盐回收铝电解固体废物的方法 |