Electra Battery Materials Corporation gab ein Update zu seinem Recyclingversuch für Batteriematerialien, der im Raffineriekomplex in Ontario stattfindet. Jüngste Optimierungen haben zu einer weiteren Verbesserung der Gewinnung von Lithium, Nickel, Kobalt und anderen kritischen Mineralien geführt, was die Qualität der verkaufsfähigen Produkte weiter erhöht. Zum jetzigen Zeitpunkt ist der Versuch zum Recycling der schwarzen Masse im Anlagenmaßstab weitgehend abgeschlossen und das Unternehmen stellt einen internen Bericht zusammen, in dem die verwendeten proprietären Methoden sowie verschiedene Optimierungen und modulare Wachstumsszenarien detailliert beschrieben werden.

Jüngste Optimierungen der schwarzen Masse: Electra hat die Qualität seiner Lithiumkarbonatprodukte um fast 20% gegenüber der ursprünglichen Verarbeitung verbessert und die Produktqualität nähert sich nun der "technischen Qualität" von Lithiumkarbonat. Es werden derzeit Gespräche mit Lithiumunternehmen geführt, um die Vorteile einer Zusammenarbeit oder einer eigenen Produktion technischer Qualität zu bewerten. Die Rückgewinnungsrate von Mangan wurde durch eine strategische Änderung der Verwendung und der Reihenfolge der Reagenzien auf etwa 95% verbessert.

Durch kontinuierliche Verfeinerungen der Prozessparameter für das Nickel-Kobalt-Mischhydroxid-Präzipitat (MHP), das aus dem Recyclingprozess hervorgeht, konnte die Nutzmetallkonzentration im MHP-Endprodukt zeitweise auf fast 50 % Nickel und Kobalt verbessert werden, was deutlich über den notierten Marktstandards liegt. Die verbesserte Metallkonzentration bietet die Möglichkeit, einen höheren Metallpreis zu erzielen und damit die Wirtschaftlichkeit des kontinuierlichen Recyclingprozesses zu verbessern. Weitere Optimierungsstudien sind im Gange, einschließlich der Metallrückgewinnung aus internen Recyclingströmen, wie z.B. die Verwendung von Abraumwasser als Prozesswasser für die Beschickung der Anlage, wodurch der Prozess zu einem vollständig geschlossenen Kreislauf mit minimalen Umweltauswirkungen wird.

Die vorläufigen Ergebnisse der Laborarbeiten zur Erkundung des Potenzials der Isolierung von Kobalt aus dem in der Laugenflüssigkeit enthaltenen Nickel mit hydrometallurgischen Methoden sind positiv. Die Isolierung des Kobalts könnte die Gesamtausbeute sowohl des Kobalt- als auch des Nickelprodukts verbessern. Electra hat Ende 2022 in seinem Raffineriekomplex in Ontario einen Versuch zur Rückgewinnung von kritischen Mineralien aus der schwarzen Masse geschredderter Lithium-Ionen-Batterien gestartet und diesen Demonstrationsprozess während des gesamten Jahres 2023 erfolgreich auf halbkontinuierlicher Basis betrieben, um die Produktausbeute zu maximieren.

Die Strategie für das Batterierecycling ist Teil eines mehrgleisigen Entwicklungsplans für einen Batteriematerialpark, der Drittanbietern von Kathodenvorprodukten Material in Batteriequalität liefert. Das Unternehmen hat eine eigene hydrometallurgische Technologie entwickelt, mit der alle kritischen Mineralien in der schwarzen Masse als verkaufsfähige Produkte gewonnen werden können. Nach der Rückgewinnung können die Produkte zu batteriegerechtem Material veredelt und von Gigafactories zur Herstellung von Batterien oder anderen Produkten wiederverwendet werden.

Weitere Höhepunkte des Black Mass Programms: Electra hat 40 Tonnen an schwarzer Masse in einer Anlage verarbeitet, die vermutlich die erste ihrer Art in Nordamerika ist. Die Gewinnungsraten für alle Zielmetalle - Lithium, Nickel, Kobalt, Graphit und Mangan - haben sich seit Beginn des Versuchs im Dezember 2022 verbessert. Ungefähr 28 Tonnen Nickel-Kobalt-MHP-Produkt wurden an Kunden ausgeliefert.

Der Bedarf an Reagenzien wurde reduziert und in einigen Fällen wurden alternative, weniger kostspielige Reagenzien verwendet, um die Metallgewinnung insgesamt zu verbessern. Darüber hinaus haben einige der ersetzten Reagenzien den Gesamtgehalt an Verunreinigungen innerhalb des Prozesses reduziert. Es wird erwartet, dass die Reduzierung des Reagenzienverbrauchs und die Substitution bestimmter Reagenzien die Betriebskosten senken und damit die Wirtschaftlichkeit des kontinuierlichen Recyclings verbessern werden.

Schwarze Masse ist der Begriff, der in der Industrie verwendet wird, um das Material zu beschreiben, das übrig bleibt, wenn abgelaufene Lithium-Ionen-Batterien zerkleinert und alle Gehäuse entfernt wurden. Die schwarze Masse enthält hochwertige Elemente, darunter Lithium, Nickel, Kobalt, Kupfer und Graphit, die nach ihrer Rückgewinnung zur Herstellung neuer Lithium-Ionen-Batterien recycelt werden können.