Reciclagem pirometalúrgica, hidrometalúrgica e direta de baterias
A reciclagem pirometalúrgica, hidrometalúrgica e direta de baterias corresponde a três grandes famílias de processos utilizadas para recuperar valor de baterias de iões de lítio. Diferem no que preservam, nas matérias-primas que podem aceitar e no processamento necessário para produzir materiais reutilizáveis.
Reciclagem pirometalúrgica
As vias pirometalúrgicas utilizam tratamento a alta temperatura. A fundição pode concentrar metais como níquel, cobalto e cobre numa liga que é refinada posteriormente. Outros constituintes podem integrar escórias, poeiras ou fluxos de tratamento de gases residuais. Esta via pode aceitar matérias-primas variadas, mas o calor e a refinação posterior aumentam as necessidades de energia e de processamento. A recuperação de lítio ou alumínio depende da conceção completa da instalação, e não apenas da fundição.
Reciclagem hidrometalúrgica
As vias hidrometalúrgicas utilizam química em fase líquida, incluindo habitualmente lixiviação seguida de separação e precipitação ou extração. Podem recuperar lítio e outros materiais de bateria com uma pureza útil, mas o desempenho depende da utilização de reagentes, da gestão da água e dos efluentes, da preparação da matéria-prima e do número de etapas de purificação. A separação mecânica ocorre frequentemente antes das etapas químicas.
Reciclagem direta
A reciclagem direta procura conservar uma maior parte da estrutura fabricada do material do cátodo, em vez de o decompor completamente em elementos individuais. Os processos podem separar, limpar e regenerar o material do cátodo através de etapas como a relitiação. Preservar essa estrutura pode reduzir o processamento, mas as vias diretas exigem geralmente um melhor conhecimento e controlo da química e do estado dos materiais recebidos. Uma matéria-prima misturada ou contaminada dificulta esse processo.
Cadeias de processos, não uma solução universal
Estas designações nem sempre descrevem três alternativas isoladas de uma única etapa. Uma instalação pode combinar preparação mecânica, tratamento térmico e refinação aquosa. A black mass pode ser matéria-prima para mais do que uma via posterior.
Nenhuma família é universalmente a melhor. A comparação útil é feita para uma matéria-prima e um produto definidos: rendimento de recuperação de materiais, pureza do produto, utilização de energia e produtos químicos, emissões, segurança, custo e possibilidade de os produtos regressarem ao fabrico de baterias. Consulte battery recycling para o âmbito mais amplo da reciclagem.