Lityum iyon piller geniş kullanım alanları ile günümüzde önemli rol oynamaktadır. Lityum iyon pillerin kullanım alanlarının artması, kullanım ömürlerinden sonra ortaya çıkacak atık pil sorununu da arttırmaktadır. Hem artan atık lityum iyon pillerin neden olacağı çevre kirliliğini azaltmak hem de lityum iyon pillerinin içerisinde bulunan çeşitli değerli metallerin geri kazanılabilmesi için lityum iyon pillerin geri dönüşümü önemli rol oynamaktadır.
Lityum iyon pillerin geri kazanımı hakkında hem pirometalurjik hem de hidrometalurjik çalışmalar literatürde bulunmaktadır. Bu çalışmada kullanılmış lityum iyon pil katot aktif tozlarının hidrometalurjik temelli mekanokimyasal liç yöntemi ile maksimum metal geri kazanımı ve safiyetini sağlayan asit konsantrasyonu, bilye/toz oranı, deney süresi ve karıştırma hızı parametreleri incelenmiştir. Tüm liç çözeltilerine kimyasal analiz ICP-MS cihazı ile gerçekleştirilmiş, gerekli görülen liç katılarına ise XRD analizleri yapılmıştır.
Yapılan deneyler sonucunda, 240 dk deney süresi, 1 M okzalik asit (H2C2O4) konsantrasyonunda, 500 dakika-1 karıştırma hızında ve bilye/numune oranının: 20 olduğu şartlarda sıvı çözeltiden Li geri kazanım verimi %70, Co için %0,47, Mn için % 25 ve Ni için %2,3 olmuştur. Kobalt, nikel ve mangan büyük oranda çözelti sonunda çöken katı reaksiyon ürününde kalmıştır.
Lityumun sulu çözeltiye alınarak geri kazanılması, kobaltın büyük bir kısmının katı çökeltiye geçmesi, iki değerli metalin geri kazanımını kolaylaştıracaktır. Co’ın yanı sıra Ni ve Mn’da katı reaksiyon ürüne geçmektedir.
Anahtar Kelimeler: lityum iyon pil, hidrometalurji, mekonakimyasal liç, geri kazanım, okzalik asit
|