Солевая кристаллизация: новый способ очистки лития в Европе

Трехлетний проект LiSA — «Переработка лития методом кристаллизации с помощью солей» — объединит технологии переработки, промышленной химии и электрохимии. Его цель — разработать низкоуглеродный способ получения литиевых соединений аккумуляторного качества.

Правительство Нидерландов выделило на инициативу 2 млн евро в рамках программы TKI Energy. Еще 3,6 млн евро консорциум получит на разработку и испытания пилотной установки в Нидерландах.

Проект возглавляет химическая компания Nobian. В консорциум также входят переработчик батарей Back to Battery, Университет Твенте, Demcon Suster и ISPT.

Очистка лития в замкнутом цикле

В рамках LiSA литий из европейских геотермальных рассолов и отработанных батарей планируют перерабатывать в гидроксид и карбонат лития аккумуляторного качества.

Запатентованный процесс использует хлорид лития в качестве исходного материала и сочетает электрохимию с солевой кристаллизацией для выделения литиевых соединений из раствора.

Побочный продукт процесса — хлорид натрия — будут направлять в действующие хлорщелочные электролизеры Nobian для производства каустической соды. Затем ее вернут на стадию рафинирования. Такая схема должна сократить образование отходов и потребность в первичном сырье.

По оценке консорциума, технология может примерно на 50% снизить энергопотребление и выбросы CO₂ по сравнению с традиционными методами рафинирования лития. Ожидается также сокращение расхода воды и объема отходов.

На пилотной установке испытают литиевое сырье из нескольких европейских источников. Отдельное направление исследований — влияние примесей из переработанных аккумуляторных материалов на эффективность очистки.

От отработанных батарей к литиевым соединениям

Несмотря на рост производства батарей, Европа по-прежнему зависит от импорта литиевых химикатов. При этом лишь небольшая часть лития, извлеченного из отработанных аккумуляторов, возвращается в производство новых батарей.

LiSA должен связать переработку батарей с последующей очисткой лития. Back to Battery будет поставлять для испытаний литийсодержащие рассолы, полученные из отработанных аккумуляторов.

«LiSA использует наши возможности в области электрохимии и кристаллизации, чтобы помочь решить одну из ключевых проблем Европы в сфере сырьевых ресурсов», — говорит Коэрт ван Ларе, директор инновационной программы возобновляемой и циркулярной энергетики Nobian.

По словам генерального директора Back to Battery Стивена Лэнса, сотрудничество показывает, как существующие компетенции химической отрасли могут ускорить переход к замкнутому циклу производства батарей. «Мы извлекаем важнейшее сырье из отработанных батарей и возвращаем его в новые батареи без потери производительности», — отмечает он.

Пилотный проект для европейской цепочки поставок

Партнеры рассчитывают объединить переработку батарей, очистку лития и масштабирование технологии в единую производственную цепочку.

Университет Твенте займется моделированием и оптимизацией процессов. ISPT будет координировать проект и обмен результатами с отраслевыми партнерами.

Если испытания подтвердят заявленные показатели, технология сможет снизить зависимость Европы от импортных материалов для батарей и увеличить возврат лития из отработанных аккумуляторов в производство.