Hydrometallurgiset menetelmät akkujen kierrätyksessä

1. Miamari Aaltonen
Metallifoorumi I, 14.6.2016
Porin yliopistokeskus
Hydrometallurgia akkujen kierrätyksessä

2. Hydrometallurgiset menetelmät akkujen
kierrätyksessä
• Akkutyypit
• Kierrätysprosessit
• Alustava koesuunnitelma
• Liiketoimintamahdollisuudet
Miamari Aaltonen Metallifoorumi I 14.6.2016

3. Akkutyypit
• Nikkelikadmium (NiCd):
– Kadmiumin käyttöä rajoitettu
• Nikkelimetallihydridi (NiMH)
• Litiumioni (Li-ioni):
– Esim. Litium-koboltti-oksidi (LCO) - grafiitti
Miamari Aaltonen Metallifoorumi I 14.6.2016

4. Nikkelikadmium- ja nikkelimetallihydridiakut
0
10
20
30
40
50
Ni Fe Cd REE Co K
Paino-%
Metallipitoisuuksia
NiMH
NiCd
Lähde: UNEP (2013) Metal Recycling, 2013Miamari Aaltonen Metallifoorumi I 14.6.2016

5. Litiumioniakut
0
5
10
15
20
25
30
Co Fe Ni Li Mn Cu
Paino-%
Metallipitoisuuksia
Li-ioni
Miamari Aaltonen Metallifoorumi I 14.6.2016
Lähteet: Al-Thyabat et al. 2013; Granata et al.
2012; Vassura et al. 2009; Dewulf et al. 2010

6. Kierrätysprosessit
Yritys Akkutyypit Pyro Hydro Talteen Ei talteen
Umicore
*Solvay (Rhodia)
NiMH
Li-ioni
x x
mm. Ni,
Co, *REE
Li
Retriev Technologies
(Toxco)
Li-ioni x mm. Li
Glencore (Xstrata)
NiMH
NiCd
Li-ioni
x x
Co, Cu,
Ni
REE, Li
Miamari Aaltonen Metallifoorumi I 14.6.2016 Lähteet: UNEP (2013) Metal Recycling, 2013; Thompson, 2011; Georgi-Maschler et al. 2012

7. Kierrätysprosessit: Umicore
Sulatus
Kuona
(Li, REE,
Mn, Al, Ca)
Metallikivi
(Co, Ni,
Cu, Fe)
Solvay
(Rhodia)
Liuotus
Liuos-
puhdistus
REE
Co, Ni
Saostus
NiMH
Li-ioni
Miamari Aaltonen Metallifoorumi I 14.6.2016 Lähde: UNEP (2013) Metal Recycling, 2013 Yazicioglu & Tytgat, 2011

8. Kierrätysprosessit: Retriev Technologies
(Toxco)
Li-ioni
Li
Esikäsittely,
murskaus
Liuotus
Liuos-
puhdistus
Saostus
Miamari Aaltonen Metallifoorumi I 14.6.2016 Lähde: Thompson, 2011

9. Alustava koesuunnitelma
• Litiumioniakut:
–Litiumin liuotus ja saostus
• Epäpuhtaudet akkujen kierrätysprosessissa:
–Vaikutus esim. elektrolyysissä
Miamari Aaltonen Metallifoorumi I 14.6.2016

10. Liiketoimintamahdollisuudet
• Litiumin talteenotto Suomessa:
–Kuonasta / murskeesta?
–Talteenotto esim. karbonaattina?
• Akkujen keräysasteen parantaminen:
–Pantti?
–Palautusvaihtoehdot
Miamari Aaltonen Metallifoorumi I 14.6.2016

11. Kiitos!
miamari.aaltonen@aalto.fi
Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulu
Materiaalitekniikan laitos