Pyrometallurginen, hydrometallurginen ja suora akkujen kierrätys
Pyrometallurginen, hydrometallurginen ja suora akkujen kierrätys ovat kolme laajaa prosessiperhettä, joilla otetaan talteen arvoa litiumioniakuista. Ne eroavat siinä, mitä ne säilyttävät, millaisia syötteitä ne voivat vastaanottaa ja millaista käsittelyä uudelleenkäytettävien tuotteiden valmistus vaatii.
Pyrometallurginen kierrätys
Pyrometallurgiset reitit käyttävät korkean lämpötilan käsittelyä. Sulatus voi keskittää nikkelin, koboltin ja kuparin kaltaisia metalleja myöhemmin jalostettavaan seokseen. Muut aineet voivat päätyä kuonaan, pölyyn tai poistokaasujen käsittelyvirtoihin. Reitti sietää vaihtelevia syötteitä, mutta lämpö ja myöhempi jalostus lisäävät energia- ja prosessivaatimuksia. Litiumin tai alumiinin talteenotto riippuu koko laitoksen rakenteesta eikä vain sulatuksesta.
Hydrometallurginen kierrätys
Hydrometallurgiset reitit käyttävät nestekemiaa, tavallisesti liuotusta, jota seuraavat erotus ja saostus tai uutto. Ne voivat ottaa talteen litiumia ja muita akkumateriaaleja käyttökelpoisella puhtaudella, mutta tulos riippuu reagenssien käytöstä, veden ja jätevesien hallinnasta, syötteen valmistelusta ja puhdistusvaiheiden määrästä. Mekaaninen erotus tehdään usein ennen kemiallisia vaiheita.
Suora kierrätys
Suora kierrätys pyrkii säilyttämään enemmän katodimateriaalin valmistetusta rakenteesta sen sijaan, että materiaali hajotettaisiin täysin yksittäisiksi alkuaineiksi. Prosessit voivat erottaa, puhdistaa ja regeneroida katodimateriaalia esimerkiksi relitioinnilla. Rakenteen säilyttäminen voi vähentää käsittelyä, mutta suorat reitit tarvitsevat yleensä paremman tiedon ja hallinnan saapuvasta kemiasta ja kunnosta. Sekoitettu tai saastunut syöte vaikeuttaa tätä.
Prosessiketjuja, ei yhtä yleistä voittajaa
Nämä nimitykset eivät aina kuvaa kolmea erillistä yksivaiheista vaihtoehtoa. Laitos voi yhdistää mekaanisen valmistelun, lämpökäsittelyn ja vesipohjaisen jalostuksen. black mass voi olla syöte useammalle kuin yhdelle jatkoreitille.
Mikään prosessiperhe ei ole aina paras. Hyödyllinen vertailu tehdään määritetylle syötteelle ja tuotteelle: materiaalien talteenottosaanto, tuotteen puhtaus, energian ja kemikaalien käyttö, päästöt, turvallisuus, kustannukset sekä tuotteiden soveltuvuus takaisin akkuvalmistukseen. Kierrätyksen laajempi rajaus on artikkelissa battery recycling.