Die Electra Battery Materials Corporation hat einen aktuellen Bericht über ihren Versuch zum Recycling von Batteriematerialien vorgelegt, der eine verbesserte Rückgewinnung hochwertiger Elemente, einen höheren Metallgehalt in den hergestellten verkaufsfähigen Produkten und einen geringeren Einsatz von Reagenzien bestätigt. Zusammengenommen ebnen die Verbesserungen den Weg für qualitativ hochwertigere Kundenprodukte und eine verbesserte Wirtschaftlichkeit für das kontinuierliche Recycling von Batteriematerialien. Aufgrund der erzielten Erfolge wird Electra die Verarbeitung der schwarzen Masse in seinem Raffineriekomplex fortsetzen.

Höhepunkte des Versuchs zum Recycling schwarzer Masse: Electra hat bisher 40 Tonnen schwarze Masse in einer Anlage verarbeitet, die vermutlich die erste ihrer Art in Nordamerika ist. Die Rückgewinnungsraten für alle Zielmetalle haben sich seit dem Beginn des Versuchs Ende Dezember 2022 verbessert. Insbesondere die Gewinnungsraten für Mangan haben sich gegenüber den im Labor erzielten Ergebnissen um mehr als 50% verbessert.

Der Metallgehalt im Nickel-Kobalt-Mischhydroxid-Niederschlag (MHP), der beim Recyclingprozess entsteht, hat sich seit Beginn des Versuchs um 5 bis 10% erhöht. Ein höherer Metallgehalt führt zu einem höherwertigen, verkaufsfähigen Produkt und verbessert damit die potenzielle Wirtschaftlichkeit des kontinuierlichen Recyclingverfahrens. Bisher wurden etwa 20 Tonnen Nickel-Kobalt-MHP-Produkt 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 substituierten 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.

Auf der Grundlage der bisher erzielten Ergebnisse hat Electra beschlossen, die Verarbeitung von schwarzem Massenmaterial in seinem Raffineriekomplex fortzusetzen, um den Prozess weiter zu verbessern und den Kunden weiterhin verkaufsfähige Produkte zu liefern. Electra wird in den kommenden Wochen einen detaillierten Bericht über die wichtigsten Ergebnisse des Versuchs mit schwarzer Masse vorlegen. Electra hat Ende Dezember 2022 mit der Erprobung der schwarzen Masse begonnen und das Material im Batch-Verfahren verarbeitet. Dabei wurden erfolgreich Produkte gewonnen, die Lithium, Nickel, Kobalt, Mangan, Kupfer und Graphit enthalten.

Electras Versuch wird in dem Raffineriekomplex des Unternehmens nördlich von Toronto durchgeführt. Obwohl sich die Kobaltraffinerie noch im Bau befindet, kann der Recyclingversuch parallel zu den Bauarbeiten durchgeführt werden, da die wichtigsten Anlagen im Raffineriekomplex renoviert und installiert 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 geschreddert und alle Gehäuse entfernt wurden.

Die schwarze Masse enthält hochwertige Elemente, darunter Lithium, Nickel, Kobalt, Mangan, Kupfer und Graphit, die nach ihrer Rückgewinnung zur Herstellung neuer Lithium-Ionen-Batterien recycelt werden können. Die etablierten nordamerikanischen Batterierecycler haben sich auf das Sammeln und Schreddern von Batterien konzentriert, wobei die daraus resultierende schwarze Masse hauptsächlich durch ein pyrometallurgisches Schmelzverfahren behandelt wird, das einen höheren Kohlenstoff-Fußabdruck und eine geringere Metallausbeute als hydrometallurgische Verfahren aufweist. Das Recycling der schwarzen Masse wird angesichts der starken Nachfrage nach kritischen Mineralien und des sich abzeichnenden Versorgungsdefizits bei Metallen wie Nickel und Kobalt zunehmend zu einem wichtigen Bestandteil der Lieferkette für Elektroautobatterien.

Nach Angaben von McKinsey & Company wird das für das Recycling verfügbare Batteriematerial bis 2040 voraussichtlich um 20 % pro Jahr wachsen.