Pyrometallurgisk, hydrometallurgisk og direkte batterigjenvinning
Pyrometallurgisk, hydrometallurgisk og direkte batterigjenvinning er tre brede prosessfamilier som brukes til å gjenvinne verdi fra litiumionbatterier. De skiller seg i hva de bevarer, hvilke råvarer de kan ta imot og hvilken behandling som trengs for å lage produkter som kan brukes på nytt.
Pyrometallurgisk gjenvinning
Pyrometallurgiske prosesser bruker høytemperaturbehandling. Smelting kan konsentrere metaller som nikkel, kobolt og kobber i en legering som raffineres senere. Andre bestanddeler kan havne i slagg, støv eller avgassbehandling. Prosessen kan tåle varierte råvarer, men varme og etterfølgende raffinering øker energi- og prosesskravene, og gjenvinning av litium eller aluminium avhenger av hele anleggets design fremfor smeltingen alene.
Hydrometallurgisk gjenvinning
Hydrometallurgiske prosesser bruker væskekjemi, vanligvis utvasking etterfulgt av separasjon og utfelling eller ekstraksjon. De kan gjenvinne litium og andre batterimaterialer med nyttig renhet, men ytelsen avhenger av reagensbruk, håndtering av vann og avløp, forberedelse av råmaterialet og antall rensetrinn. Mekanisk separasjon skjer ofte før de kjemiske trinnene.
Direkte gjenvinning
Direkte gjenvinning prøver å bevare mer av katodematerialets produserte struktur fremfor å bryte det helt ned til enkelte grunnstoffer. Prosesser kan separere, rense og regenerere katodemateriale gjennom trinn som relitiering. Bevaring av strukturen kan spare behandling, men direkte prosesser krever vanligvis bedre kunnskap om og kontroll av den innkommende kjemien og tilstanden. Blandede eller forurensede råvarer gjør dette vanskeligere.
Prosesskjeder, ikke én universell vinner
Betegnelsene beskriver ikke alltid tre isolerte ett-trinnsalternativer. Et anlegg kan kombinere mekanisk forberedelse, termisk behandling og vannbasert raffinering. black mass kan være råvare til mer enn én etterfølgende prosess.
Ingen familie er universelt best. Den nyttige sammenligningen gjelder en definert råvare og et definert resultat: materialgjenvinningsutbytte, produktrenhet, energi- og kjemikaliebruk, utslipp, sikkerhet, kostnad og om produktene kan gå tilbake til batteriproduksjon. Se battery recycling for den bredere avgrensningen av gjenvinning.