Electra Battery Materials Corporation heeft een update gegeven over het proces van recycling van batterijmaterialen dat plaatsvindt op het raffinaderijcomplex in Ontario. Recente optimalisaties hebben geresulteerd in extra verbeterde terugwinningen van lithium, nikkel, kobalt en andere kritieke mineralen, waardoor de kwaliteit van de verkoopbare producten verder is verbeterd. Op dit moment is de proef met het recyclen van zwarte massa op fabrieksschaal grotendeels voltooid en het bedrijf stelt een intern rapport op met details over de gebruikte bedrijfseigen methodologieën, evenals verschillende optimalisaties en modulaire groeiscenario's.

Recente optimalisaties van de zwarte massa: Electra heeft de productkwaliteit van lithiumcarbonaat met bijna 20% verbeterd ten opzichte van de eerste verwerking en de productkwaliteit benadert nu lithiumcarbonaat van "technische kwaliteit". Er zijn gesprekken gaande met lithiumbedrijven om de afweging te maken tussen samenwerking of het zelf produceren van een technische kwaliteit. Het mangaanherwinningspercentage is verder verbeterd tot ongeveer 95% door het gebruik en de volgorde van de reagentia strategisch aan te passen.

Voortdurende verfijningen van de procesparameters voor het uit het recyclingproces geproduceerde gemengde nikkel-kobalthydroxideprecipitaat (MHP) hebben de metaalconcentratie in het MHP-eindproduct soms verbeterd tot bijna 50% nikkel en kobalt, ruim boven de genoteerde marktnormen. Verbeterde metaalconcentratie creëert de mogelijkheid om een hoger te betalen metaal te genereren, waardoor de potentiële rendabiliteit van continue recyclingactiviteiten verbetert. Er zijn verdere optimalisatiestudies aan de gang, inclusief metaalterugwinning uit interne recyclingstromen zoals het gebruik van residuwater als proceswater om de fabriek te voeden, waardoor het proces volledig gesloten wordt met minimale milieueffecten.

Voorlopige resultaten van laboratoriumonderzoek naar de mogelijkheden om kobalt te isoleren uit nikkel in de loogvloeistof met behulp van hydrometallurgische methoden zijn positief. Het isoleren van het kobalt zou de totale betaalbaarheid van zowel het resulterende kobalt- als nikkelproduct kunnen verbeteren. Electra lanceerde eind 2022 een proef met zwarte massa op haar raffinaderijcomplex in Ontario om kritische mineralen terug te winnen uit zwarte massa in versnipperde lithium-ionbatterijen en exploiteerde dit demonstratieproces gedurende 2023 met succes op semi-continue basis om de productterugwinning te maximaliseren.

De strategie voor het recyclen van batterijen maakt deel uit van een veelzijdig ontwikkelingsplan voor een batterijmaterialenpark dat batterijkwaliteit materiaal levert aan externe fabrikanten van kathodeprecursoren. Het bedrijf heeft een eigen hydrometallurgische technologie ontwikkeld die alle kritieke mineralen in de zwarte massa tot verkoopbare producten maakt. Eenmaal teruggewonnen, kunnen de producten verder worden opgewaardeerd tot batterijkwaliteit materialen en hergebruikt worden door gigafabrieken voor de productie van batterijen of andere producten.

Extra hoogtepunten van het Zwarte Massa programma: Electra heeft 40 ton zwart massamateriaal verwerkt in een fabriek, waarschijnlijk de eerste in zijn soort in Noord-Amerika. De terugwinningspercentages voor alle beoogde metalen - lithium, nikkel, kobalt, grafiet en mangaan - zijn verbeterd sinds de start van de proef in december 2022. Ongeveer 28 ton nikkel-kobalt MHP-producten zijn naar klanten verscheept.

Er waren minder reagentia nodig en in sommige gevallen werden alternatieve, minder dure reagentia gebruikt voor een betere totale metaalterugwinning. Verder hebben sommige van de vervangen reagentia de algemene onzuiverheidsniveaus in het proces verlaagd. Verwacht wordt dat de vermindering in het gebruik van reagentia en de vervanging van bepaalde reagentia de bedrijfskosten zullen verlagen, waardoor de rendabiliteit van continue recyclingactiviteiten zal verbeteren.

Zwarte massa is de industrieterm die wordt gebruikt om het materiaal te beschrijven dat overblijft nadat verlopen lithium-ionbatterijen zijn verkleind en alle behuizingen zijn verwijderd. Zwarte massa bevat hoogwaardige elementen, waaronder lithium, nikkel, kobalt, koper en grafiet, die na terugwinning gerecycled kunnen worden om nieuwe lithium-ionbatterijen te maken.