Lityum-iyon pillerden lityum, kobalt ve diğer metallerin kazanımı
Oktay Celep1, Ersin Y. Yazici1, Haci Deveci1, Christie Dorfling21Karadeniz Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Maden Müh. Böl., Cevher-kömür Haz. Abd, Trabzon2Stellenbosch Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Proses Mühendisliği, Private Bag X1, Matieland 7602, Güney Afrika
Yüksek metal içeriklerine sahip olan atıklar önemli bir ikincil kaynak konumundadırlar. Bu atıkların değerlendirilmesi, çevresel ve ekonomik avantajlarının yanı sıra doğal kaynakların korunması açısından da önemlidir. Taşınabilir elektrikli ve elektronik cihazların (cep telefonları, dizüstü bilgisayarlar, video kameralar vb.) ve elektrikli otomobillerin yaygınlaşmasına bağlı olarak bunların temel bileşeni olan lityum-iyon pillerde/bataryalarda (LIB) kullanılan lityum ve kobalt tüketimleri de artmıştır. LIB’ler, lityum (%1,5-7), kobalt (%5-20), manganez (%15-20), bakır (%8-10), alüminyum (%5-8) ve nikel (%5-10) gibi metalleri içermesinden dolayı önemli bir ikincil kaynak olarak değerlendirilmektedirler. Atık LIB’lerden metallerin geri kazanımında endüstriyel olarak mekanik ön-işlem, pirometalurjik, hidrometalurjik veya bunların birleşimden oluşan yöntemler kullanılmaktadır. Mekanik ön-işlem ve fiziksel ayırma işlemlerinden sonra H2SO4, HCI ve HNO3 gibi inorganik ya da organik asitlerle liç sonrası çözelti saflaştırma, çöktürme ve solvent ekstraksiyon yöntemlerini içeren hidrometalurjik yöntemler kullanılmaktadır. Bu çalışmada, LIB’lerden metallerin geri kazanım prosesleri ve yapılmış farklı çalışmalar tartışılmıştır. Ayrıca, Dünya’da lityum/kobalt kazanımının gerçekleştirildiği endüstriyel uygulamalardan akım şemaları sunulmuştur.
Anahtar Kelimeler: Lityum-iyon pil, Geri Kazanım, Hidrometalurji, Liç, Lityum, KobaltRecovery of lithium, cobalt and other metals from lithium-ion batteries
Oktay Celep1, Ersin Y. Yazici1, Haci Deveci1, Christie Dorfling21Dept. Of Mining Eng., Div. Of Mineral And Coal Process, Karadeniz Technical University, Trabzon, Türkiye2Department of Process Engineering, Stellenbosch University, Private Bag X1, Matieland 7602, South Africa
Wastes with high metal content are an important secondary source. Utilization of these wastes is important offering environmental and economic advantages as well as the conservation of natural resources. Due to the widespread use of portable electrical and electronic devices (mobile phones, laptops, video cameras, etc.) and electric cars, the consumption of lithium and cobalt, which are used as main component in lithium-ion batteries/batteries (LIB), has increased. Because LIBs contain lithium (1.5-7%), cobalt (5-20%), manganese (15-20%), copper (8-10%), aluminium (5-8%), and nickel (5-10%), they are considered as an important secondary source. Industrially, mechanical pretreatment, pyrometallurgical and hydrometallurgical methods as alone or in combination are used in the recovery of metals from waste LIBs. After mechanical pretreatment and physical separation processes, hydrometallurgical methods including solution purification, precipitation and solvent extraction methods are used after leaching with inorganic such as H2SO4, HCI and HNO3 or organic acids. In this study, processes for recovery of metals from LIBs are discussed with critical review of studies carried out on this. In addition, flowsheets of industrial applications for lithium/cobalt recovery in the world are presented.
Keywords: Li-ion battery, Recycling, Hydrometallurgy, Leaching, Lithium, CobaltMakale Dili: İngilizce