Investigation of Lithium Content of Boron Tailings

Creative Commons License

Uygun C., Tanrıverdi M.

9TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON ENGINEERING AND NATURAL SCIENCES, Sarajevo, Bosnia And Herzegovina, 17 - 21 May 2023, pp.22, (Summary Text)

  • Publication Type: Conference Paper / Summary Text
  • City: Sarajevo
  • Country: Bosnia And Herzegovina
  • Page Numbers: pp.22
  • Dokuz Eylül University Affiliated: Yes

Abstract

ABSTRACT:

Lithium, the metal of the future, has an unbalanced global distribution and is at risk of supply disruptions in many countries. According to the Geological Survey Institution of the US, lithium consumption jumped from 20 thousand tons to 93 thousand tons from 2010 to 2021. According to the latest data, usage of lithium in battery fieldhas increased from 23% to 74%. It is called the most important energy metal of the 21st century not only for batteries but also for nuclear fusion. Mineral resources and lithium in brine are economic resources and have been exploited one after another. Due to the depletion of lithium ore and the high cost of solvents used for separate from salt lake brine, interest in the lithium-containing clay is growing. Also, the increasing environmental awareness has a made itself felt in the mining sector, and the issue that disposed of the damage caused by the wastes generated as a result of mining activities is also at the forefront.

Lithium is an alkaline element and does not occur freely in nature. It is usually found as ionic compounds. Lithium-containing clay deposits can be broadly classified as Jadarite type and Hectorite type deposits. Hectorite deposits have a wide distribution. It is known that , lithium in smectite clays occurs in hectorite. This study aims to characterization the boron clays obtained from the boron waste dams of Balıkesir region and to examine the lithium content. As a result of the tests performed on clay samples taken from six different points, the highest Li content was determined as 1823 ppm Li. According to the sieve analysis, the d80 grain size of this sample was 1600 µm,even so the d80 grain size was determined as 3.91 µm according to the analysis made with the Horiba brand grain size analysis device. In XRD studies, it is seen that this sample contains a major amount of Saponite, Calcite, Colemanite. However, as a result of the detailed characterization for clay mineralogy, the presence of hectorite, saponite and montmorillonite minerals from the smectite group clay minerals were determined.

ÖZET:

Geleceğin metali olarak adlandırılan Lityum, dengesiz bir küresel dağılıma sahiptir ve birçok ülkede arz kesintisi riskiyle karşı karşıyadır.  ABD’nin Jeolojik Araştırmalar Kurumu’ na göre lityum tüketimi 2010’ dan 2021’ e kadar 20 bin tondan 93 bin tona sıçramıştır. Batarya alanında kullanımı ise son verilere göre  %23’ ten % 74’ e yükselmiştir. Sadece piller için değil, nükleer füzyon için de 21. Yüzyılın en önemli enerji metali olarak adlandırılmaktadır. Mineral lityum ve salamuralardaki lityum ekonomik lityum kaynaklarıdır ve peş peşe sömürülmüştür. Lityum cevherinin tükenmesi ve tuz gölü tuzlu suyundan lityum ayrıştırılması için kullanılan çözücülerin yüksek maliyeti nedeniyle, lityum içeren killere ilgi giderek artmaktadır. Ek olarak son zamanlarda artan çevre bilinci madencilik sektöründe de kendisini hissettirmiş, madencilik faaliyetleri sonucu oluşan atıkların çevreye zarar vermeden bertaraf edilmesi hususu da oldukça ön plandadır.

Lityum, alkali bir element olmasıyla birlikte doğada serbest olarak bulunmaz. Genellikle iyonik bileşikler halinde bulunur. Lityum içeren kil yatakları genel olarak Jadarit tipi ve hektorit tipi yataklar olarak sınıflandırılabilir. Hektorit tipi yataklar geniş bir dağılıma sahiptir. Smektit killerindeki lityumun, hektorit içinde olduğu bilinmektedir. Bu çalışmada da Balıkesir yöresine ait bor atık barajlarından temin edilen bor killerinin karakterizasyonu ve lityum içeriğinin incelenmesi hedeflenmiştir. 6 farklı noktadan alınan kil numunelerine yapılan testler sonucunda, en yüksek Li içeriği 1823 ppm Li olarak tespit edilmiştir. Bu numunenin, elek analizine göre d80 tane iriliği 1600 µm olmasına karşın, Horiba marka tane boyut analizi cihazıyla yapılan analize göre ise d80 tane iriliği 3,91 µm olarak belirlenmiştir. XRD çalışmalarında, bu numunenin majör miktarda Saponit, Kalsit, Kolemanit içerdiği görülmektedir. Ancak kil mineralojisi için yapılan detaylı karakterizasyon sonucunda ise smektit grubu kil minerallerinden hektorit, saponit ve montmorillonit minerallerinin varlığı tespit edilmiştir.