Názov projektu: Optimalizácia procesov pre úplnú recykláciu použitých lítiových batérií

Výzva: APVV

Zodpovedný riešiteľ: prof. Ing. Andrea Miškufová, PhD.

Trvanie: 2024 - 2028

Akronym: OptiLib

Anotácia: Použité lítiové batérie (LiB) obsahujú celý rad strategických surovín a zložiek, počnúc kovovým obalom, cez hliníkové a medené fólie až po vysokohodnotný elektródový materiál tzv. aktívnu hmotu s obsahom kobaltu, lítia, niklu a mangánu. Ich množstvo na odpadovom trhu rapídne stúpa, čo súvisí s rozmachom IT a elektromobility. Recyklácia použitých LiB je predmetom rozsiahleho výskumu s cieľom naplniť princípy obehového hospodárstva, úspory primárnych surovín a energie a v neposlednom rade dekarbonizácie. Medzi základné postupy ich recyklácie patrí mechanicko-fyzikálna predúprava, po ktorej nasleduje pyrometalurgické, hydrometalurgické alebo kombinované spracovanie. V súčasnosti v každom kroku spracovania existujú viaceré problémy, ktoré je potrebné riešiť, aby recyklácia bola efektívna, ekonomicky únosná a environmentálne prijateľná. V projekte sa vychádza z recyklačného postupu použitých LiB, ktorý bol navrhnutý projektovým tímom na základe doterajších výsledkov. Návrh pozostáva z týchto hlavných krokov: vybíjanie, mechanicko-fyzikálna úprava, lúhovanie, rafinácia a získavanie kovov z výluhu do konečných produktov. V projekte sa bude skúmať najmä mokrý spôsob mechanickej predúpravy, ktorý doposiaľ nebol dostatočne preštudovaný. V kroku lúhovania sa bude realizovať optimalizácia postupu, najmä efektívnej spotreby lúhovacích činidiel s cieľom zlepšiť ekonomiku procesu. Jednou z hlavných oblastí záujmu je získavanie kovov z výluhov, kde je potrebné stanoviť optimálne podmienky pre separátnu izoláciu jednotlivých kovov s využitím rôznych činidiel pri zrážaní a kvapalinovej extrakcii s dôrazom na vysokú účinnosť a nízke straty. Celý recyklačný postup sa bude v prvom kroku aplikovať na prenosné LiB a následne sa bude prispôsobovať na nové druhy LiB z elektromobility. Po optimalizácii recyklačného postupu sa pristúpi k materiálovej bilancii s vývojom Shankeyho diagramu. Recyklačný postup bude v závere projektu pripravený na jeho validáciu vo veľkokapacitnom meradle.

Hlavným cieľom projektu je vývoj technológie hydrometalurgického spracovania nových typov lítiových batérií s cieľom ich materiálovéj recyklácie.