Il reattore rotante recupera i metalli dal Li esaurito

1 giugno 2023 | Di Gerald Ondrey

Il riciclaggio delle batterie al litio (LIB) richiede un ampio uso dell’idrometallurgia, che richiede più fasi di processi di estrazione-stripping, ciascuno dei quali richiede reattori separati e parametri diversi. Sebbene ci siano stati tentativi di ideare una soluzione a fase singola e a vaso unico suddividendo il reattore utilizzando membrane, questi sforzi sono falliti nei reattori più grandi, principalmente a causa di guasti alle membrane, soprattutto sotto forte agitazione.

Per affrontare questo problema, un gruppo di ricerca interdisciplinare, guidato dal professor Bartosz A. Grzybowski presso il Center of Soft and Living Matter dell’Institute for Basic Science (IBS; Daejeon, Corea del Sud; www.ibs.re.kr), ha riportato un nuovo metodo per riciclare metalli preziosi come litio, nichel e cobalto, dalle batterie agli ioni di litio esaurite. Il gruppo di Grzybowski ha applicato i suoi "reattori liquidi concentrici" rotanti per semplificare il processo di estrazione-stripping per il riciclaggio LIB. Lo studio è descritto in un recente numero di Advanced Materials.

Il reattore rotante orizzontalmente (diagramma), progettato dal coautore Olgierd Cybulski, può trattare miscele metalliche complesse in cui le fasi acquose di alimentazione, estrattore organico e accettore acquoso sono tutte presenti nello stesso recipiente rotante. A differenza delle configurazioni a vaso unico che utilizzano membrane, questo reattore può essere agitato ed emulsionato vigorosamente senza la coalescenza degli strati acquosi. La disposizione delle fasi "alimentazione" a pH più alto, estraente organico ("shuttle") e "accettore" a pH più basso viene mantenuta posizionando tutti questi liquidi in un recipiente rotante in modo che formino strati concentrici sufficientemente stabili da consentire un'efficace miscelazione interfacciale, ma senza coalescenza degli strati acquosi. "La tecnologia è anche lungimirante nel senso che, come mostriamo, è sintonizzabile su diverse composizioni metalliche di "alimentazione" e, naturalmente, su metalli diversi da quelli utilizzati nelle batterie", afferma Grzybowski.