Pyrometallurgisk, hydrometallurgisk og direkte batterigenanvendelse
Pyrometallurgisk, hydrometallurgisk og direkte batterigenanvendelse er tre brede procesfamilier, der bruges til at genvinde værdi fra litium-ion-batterier. De adskiller sig i, hvad de bevarer, hvilke råmaterialer de kan modtage, og hvilken behandling der kræves for at fremstille genanvendelige produkter.
Pyrometallurgisk genanvendelse
Pyrometallurgiske processer bruger højtemperaturbehandling. Smeltning kan koncentrere metaller som nikkel, kobolt og kobber i en legering, der senere raffineres. Andre bestanddele kan gå til slagge, støv eller røggasbehandling. Processen kan håndtere varierede råmaterialer, men varme og efterfølgende raffinering øger kravene til energi og behandling, og genvinding af litium eller aluminium afhænger af hele anlæggets design frem for smeltningen alene.
Hydrometallurgisk genanvendelse
Hydrometallurgiske processer bruger væskekemi, ofte udvaskning efterfulgt af separation og udfældning eller ekstraktion. De kan genvinde litium og andre batterimaterialer med brugbar renhed, men ydelsen afhænger af reagensforbrug, håndtering af vand og spildevand, forberedelse af råmaterialet og antallet af rensningstrin. Mekanisk separation sker ofte før de kemiske trin.
Direkte genanvendelse
Direkte genanvendelse søger at bevare mere af katodematerialets fremstillede struktur frem for at nedbryde det fuldstændigt til enkelte grundstoffer. Processer kan separere, rense og regenerere katodemateriale gennem trin som relitiering. Bevaring af strukturen kan spare behandling, men direkte processer kræver normalt bedre kendskab til og kontrol over den indgående kemi og tilstand. Blandede eller forurenede råmaterialer gør det vanskeligere.
Proceskæder, ikke én universel vinder
Betegnelserne beskriver ikke altid tre isolerede ettrinsalternativer. Et anlæg kan kombinere mekanisk forberedelse, termisk behandling og vandbaseret raffinering. black mass kan være råmateriale til mere end én efterfølgende proces.
Ingen familie er universelt bedst. Den nyttige sammenligning gælder et defineret råmateriale og output: materialegenvindingsudbytte, produktrenhed, energi- og kemikalieforbrug, emissioner, sikkerhed, omkostninger og om produkterne kan vende tilbage til batteriproduktion. Se battery recycling for den bredere afgrænsning af genanvendelse.