AIDIMME identifica el protocolo de trabajo para la recuperación de láminas de aluminio de baterías de vehículos eléctricos agotadas: Proyecto RECIBAT

El objetivo principal de la iniciativa RECIBAT, consiste en el desarrollo de una metodología de bajo impacto medioambiental para la recuperación de los principales metales contenidos en baterías de litio usadas.

Extracción, lixiviación y recuperación de materiales valiosos

La parte técnica del proyecto, se estructura en diferentes etapas en serie. En éstas, se aplican técnicas electroquímicas, dado el bajo consumo de recursos y el alto rendimiento asociado a este tipo de tecnologías. Estas tecnologías son la extracción, lixiviación y recuperación de materiales valiosos como son los metales cobalto (Co), níquel (Ni), litio (Li) y, metales procedentes de colectores aluminio (Al) y cobre (Cu).

En el proyecto RECIBAT, se trabaja sobre material catódico. Éste, procede de operaciones de desensamblado de módulos que constituyen las baterías de automóvil eléctrico, concretamente lámina catódica y “black mass” catódica (BMC).

Protocolos de pre tratamiento al material catódico

Como parte de la estrategia de recuperación de materiales se han aplicado diferentes protocolos de pre tratamiento al material catódico:

  • En primer lugar, electrólisis en soluciones acuosas respetuosas con el medio ambiente y/o ultrasonidos consiguiéndose en una sola etapa la separación de los óxidos metálicos.
  • También la lixiviación de alta eficiencia del litio.
  • Y la recuperación del aluminio en forma de lámina metálica.

Lámina catódica obtenida tras pretratamiento electroquímico.  E.xtracción lixiviación y recuperación de metales.
Lámina catódica tras pre tratamiento electroquímico 5 minutos.

Lámina catódica obtenida tras pre tratamiento electroquímico.  Extracción lixiviación y recuperación de metales.
Lámina catódica tras pre tratamiento electroquímico 5 minutos.

Detalle del sistema de pretratamiento electroquímico sobre lámina catódica.
Extracción lixiviación y recuperación de metales.
Montaje pre tratamientos electroquímicos sobre lámina catódica.

Resultados

Los mejores resultados respecto al aspecto de las láminas de aluminio separadas y los tiempos invertidos en la separación, se obtienen con el pre tratamiento electroquímico en medio H2SO4 1 M a 5V y 1,2 A y con proceso de ultrasonidos en medio H2SO4 2 M. Ambos con 5 minutos de tratamiento y posterior secado de la lámina a 80ºC durante 1 hora.

Pudiendo las soluciones utilizadas en el pre tratamiento pueden ser reutilizadas como licor de lixiviación en etapas posteriores.

Por ejemplo, con la aplicación de procesos electroquímicos se ha conseguido extraer y lixiviar del material catódico cerca del 95 % del Li. También recuperar la lámina de aluminio prácticamente intacta en 5 minutos. Además, el pre tratamiento junto con las etapas de lixiviación y recuperación electroquímica están manifestando ventajas. Estas ventajas, no son sólo técnicas respecto a su eficacia, sino también medioambiental en cuanto al consumo de reactivos involucrados en los procesos.

extracción lixiviación y recuperación de metales
Eficacias de lixiviación para los metales (Ni, Co, Mn, Li y Al).

Situándonos en el gráfico anterior, podemos observar las eficacias de lixiviación para los metales (Ni, Co, Mn, Li y Al) en función del pre tratamiento y medio aplicado:

  • En primer lugar ultrasonidos en H2O, H2O_H2O2, H2SO4 2 M y NaOH 5%.
  • Para concluir electroquímicamente en ácido sulfúrico 1 M o medio salino base sulfato amónico.

Amplíe información

Puede ampliar la información a través de publicaciones anteriores y de la ficha técnica del proyecto.

La acción RECIBAT está financiada por la Generalitat Valenciana a través del IVACE y con cofinanciación de la Unión Europea a través de Fondos FEDER.

Además, pertenece a la línea estratégica de I+D de economía circular. Conozca las capacidades y servicios de esta línea a través del siguiente enlace.


RECIBAT – METODOLOGÍA PARA RECICLAJE SOSTENIBLE DE METALES CONTENIDOS EN BATERÍAS DE LITIO

Número de proyecto: 22100061
Expediente: IMDEEA/2021/10
Duración: Del 01/07/2021 al 30/06/2022
Coordinado en AIDIMME por: OYONARTE ANDRES, SILVIA
Línea de I+D: ECONOMÍA CIRCULAR


Para más información contacte con AIDIMME.

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Silvia Oyonarte Andrés

MATERIALES Y PRODUCTOS • Tecnologías y Análisis Químico