Lityum ekstraksiyonu için LANXESS'ten yeni iyon değişim reçinesi
Özel kimyasallar şirketi LANXESS, lityum tuzu çözeltilerinin saflaştırılması için ideal olan seçici iyon değişim reçineleri serisine Lewatit TP 308'i ekliyor.
LANXESS Sıvı Arıtma Teknolojileri iş biriminde Teknik Pazarlama Müdürü Dirk Steinhilber, "Bu tür saflaştırma süreçleri, lityum pillerin ve şarj edilebilir lityum-iyon pillerin üretiminde ihtiyaç duyulan ultra saf lityum tuzlarının yaratılmasında önemli bir rol oynuyor" dedi.
[caption id="attachment_136289" align="aligncenter" width="696"]
Leverkusen'deki LANXESS'in bir analitik laboratuvardaki iyon analizi. Fotoğraf kaynak: LANXESS AG[/caption]
Seyreltilmiş lityum tuzlu suyunun ekonomik yumuşatılması
İyon değiştirme reçinelerinin kullanımı, esas olarak çökeltme işlemlerine dayanan lityum tuzlu su için geleneksel son cilalama yöntemine göre bir dizi avantaj sunar. Steinhilber'in açıkladığı gibi, "Kalsiyum giderimi için iyon değişim süreçlerinin kullanılması, hem zaman hem de harcamayı önemli ölçüde azaltır."
Makro gözenekli Lewatit TP 308, litre başına 100 mg ila birkaç gram arasında değişen nispeten yüksek konsantrasyonlarda alkali, alkali toprak ve ağır metaller içeren düşük konsantrasyonlu lityum tuzu çözeltilerini (cLi < 2 g/l) işlemek için özel olarak geliştirilmiştir. Bu tür çözümler, örneğin, birincil adsorplayıcı malzemeden desorpsiyonun ardından jeotermal tuzlu suyun işlenmesi sırasında meydana gelir.
Bu çözeltilerden çok değerlikli iyonların - özellikle kalsiyumun - çıkarılması, olağanüstü değişim kinetiği sayesinde düşük sızıntı ile ve yüksek akış hızlarında çok verimli bir şekilde gerçekleşir. Aynı zamanda reçine yatağı boyunca basınç düşüşü de düşüktür. Laboratuvar testleri, rakiplerin çeşitli ürünlerine kıyasla Lewatit TP 308'in üstün performansını göstermiştir.
Reçinenin özellikle etkileyici bir özelliği, 4,3 eq/l'den (litre başına eşdeğer) fazla olan yüksek toplam kapasitesidir. Bu, standart reçinelerde olduğundan daha iyi hizmet ömürleri ve dolayısıyla rejenerasyon aşamaları arasında daha uzun aralıklar anlamına gelir.
Sonuç olarak, rejenerasyon kimyasallarına ve suya olan özel ihtiyaç azalır. Bu, daha düşük işletme maliyetleri ile birlikte sistem kullanılabilirliğinde genel bir iyileşme ile sonuçlanır. Steinhilber, "Reçine için özel olarak modifiye edilmiş bir polimer yapısı, sık rejenerasyon durumunda bile uzun bir kullanım ömrü sağlar ve süreci finansal açıdan çok daha çekici bir olasılık haline getirir" dedi.
[caption id="attachment_136290" align="aligncenter" width="696"]
Laboratuvar testleri, rakiplerin ürünlerine kıyasla Lewatit TP 308'in üstün performansını göstermiştir. Lityum tuzu çözeltilerinden çok değerlikli iyonların - özellikle kalsiyumun - çıkarılması, olağanüstü değişim kinetiği sayesinde çok az sızıntı ile ve yüksek akış hızlarında çok verimli bir şekilde gerçekleşir. Aynı zamanda reçine yatağı (resin bed) boyunca basınç kaybı da düşüktür. Grafik, Y ekseninde iyon değiştirme işleminin atık suyundaki kalsiyum konsantrasyonunu (ppm) gösterir; bu, üretilen lityum tuzlu suyunun saflığının bir ölçüsüdür. Saatteki yatak hacmi (BV/h) cinsinden akış hızı X ekseninde gösterilir. Fotoğraf kaynak: LANXESS AG[/caption]
Farklı lityum konsantrasyonları için özel yapım reçineler
LANXESS ayrıca, Lewatit TP 308'in uygulama yelpazesine ek olarak, konsantre lityum tuzu çözeltilerinin saflaştırılması için özel yapım iyon değişim reçineleri sunuyor. Lewatit MonoPlus TP 208 ve Lewatit MonoPlus TP 260 monodispers reçineler böylece iki değerlikli iyonları, yani kalsiyum, magnezyum, stronsiyum ve baryumu, 1-100 mg/l konsantrasyon aralığında tipik lityum içeriği 10 g/l olan tuzlu sudan (brine) uzaklaştırmak için kullanılabilir.
Kelatlayıcı iminodiasetik asit (IDA) gruplarına sahip bir reçine olan Lewatit MonoPlus TP 208, lityum klorür, lityum hidroksit ve lityum sülfat çözeltileri için en uygun olanıdır.
MonoPlus serisindeki monodispers reçine tiplerine ek olarak LANXESS, standart tiplerden (0,6-0,7 mm) daha küçük, yaklaşık 0,4 mm çapa sahip polimer boncuklara sahip her iki reçinenin MDS tiplerini sunar. Önemli ölçüde daha büyük spesifik yüzeyin bir sonucu olarak, MDS reçineleri daha hızlı değişim kinetiği ve önemli ölçüde daha yüksek kullanılabilir kapasite sergiler. Ayrıca hem ozmotik hem de mekanik olarak daha kararlıdırlar.
Safsızlıkların (impurities) neredeyse tamamen çıkarılmasını sağlarlar. Örneğin, 10 ppm kalsiyum içeren konsantre bir lityum klorür ve sodyum klorür çözeltisinde, Lewatit MDS TP 208 ile işlemden sonra ppb aralığında yalnızca eser miktarda kalsiyum kalır. Bu şekilde elde edilen ultra saf lityum tuzu çözeltileri, esas olarak, pahalı membranların tortu ve tıkanıklık oluşumundan korunması gereken kloralkali elektrolizi ile doğrudan LiOH üretimi için gereklidir.
Kaynak
