Прогресс и современное состояние гидрометаллургической и прямой переработки литий-ионных аккумуляторов и перспективы дальнейшего развития

За последние 20 лет наблюдался экспоненциальный рост рынка литий-ионных аккумуляторов (LIB); только в 2017 году было продано около 670 000 тонн LIB. Эта тенденция сохранится благодаря растущему интересу потребителей к электромобилям, недавним обязательствам автопроизводителей наладить их выпуск, последним достижениям в области систем хранения энергии и приверженности правительств электрификации транспорта. Хотя после коммерциализации LIB были разработаны некоторые ограниченные процессы переработки, они не соответствуют требованиям устойчивого развития. Поэтому значительные усилия направлены на замену широко применяемого пирометаллургического метода переработки менее вредными подходами, такими как гидрометаллургическая переработка, в частности выщелачивание на основе сульфатов, или прямая переработка. Выщелачивание на основе сульфатов является единственным крупномасштабным гидрометаллургическим методом, используемым в настоящее время для переработки LIB, и служит базовым решением для нескольких разрабатываемых пилотных или демонстрационных проектов. Вместе с тем большинство проектов и процессов сосредоточено лишь на извлечении Ni, Co, Mn и, в меньшей степени, Li, тогда как фосфат железа, содержащийся в аккумуляторах на основе литий-железо-фосфата (LFP), остается неиспользованным. Хотя этот тип аккумуляторов не доминирует на рынке LIB, его присутствие в потоке отходов LIB создает технические проблемы, влияющие на рентабельность современных процессов переработки. В настоящем обзоре рассматриваются существующие процессы и альтернативы пирометаллургии, включая новые процессы селективного выщелачивания и подходы к прямой переработке.