Le réacteur de rotation récupère les métaux du Li usé

1 juin 2023 | Par Gérald Ondrey

Le recyclage des batteries au lithium (LIB) nécessite une utilisation intensive de l'hydrométallurgie, qui nécessite plusieurs étapes de processus d'extraction-extraction, chacune nécessitant des réacteurs séparés et des paramètres différents. Bien qu'il y ait eu des tentatives pour concevoir une solution en une seule étape et en un seul pot en divisant le réacteur à l'aide de membranes, ces efforts ont échoué dans des réacteurs plus grands, principalement en raison de défaillances de la membrane, en particulier sous forte agitation.

Pour résoudre ce problème, un groupe de recherche interdisciplinaire, dirigé par le professeur Bartosz A. Grzybowski du Centre de la matière molle et vivante de l'Institut des sciences fondamentales (IBS ; Daejeon, Corée du Sud ; www.ibs.re.kr), a rapporté une nouvelle méthode de recyclage des métaux précieux tels que le lithium, le nickel et le cobalt, à partir de batteries lithium-ion usagées. Le groupe de Grzybowski a appliqué ses "réacteurs liquides concentriques" en rotation pour simplifier le processus d'extraction-extraction pour le recyclage des LIB. L'étude est décrite dans un numéro récent d'Advanced Materials.

Le réacteur à rotation horizontale (schéma), qui a été conçu par le co-auteur Olgierd Cybulski, peut traiter des mélanges métalliques complexes dans lesquels l'alimentation aqueuse, l'extractant organique et les phases aqueuses d'accepteur sont tous présents dans le même récipient rotatif. Contrairement aux configurations à un pot qui utilisent des membranes, ce réacteur peut être vigoureusement agité et émulsifié sans la coalescence des couches aqueuses. L'arrangement des phases "d'alimentation", d'extraction organique ("navette") et d'"accepteur" de pH inférieur est maintenu en plaçant tous ces liquides dans un récipient rotatif de manière à ce qu'ils forment des couches concentriques suffisamment stables pour permettre une mélange interfacial, mais sans coalescence des couches aqueuses. "La technologie est également tournée vers l'avenir dans le sens où, comme nous le montrons, elle est adaptable à différentes compositions de métaux" d'alimentation "et bien sûr, à des métaux autres que ceux utilisés dans les batteries", déclare Grzybowski.