Brist på råmaterial till batterier har medfört ett växande behov att förbättra befintliga batteriåtervinningsprocesser. Traditionella hydrometallurgiska återvinningstekniker kräver stora mängder kemikalier för att möjliggöra effektiv återvinning av grundämnen från uttjänta litiumjonbatterier (LIB). För att minska kemikalieanvändningen och öka effektiviteten har simultanutfällning framträff som en alternativ återvinningsteknik. Syftet med detta examensarbete är att utveckla och optimera en sluten återvinningsprocess baserad på en syntetisk LIB laklösning genom simultanutfällning av nickel, mangan och kobalt med oxalsyra. Därefter fälls litium ut som litiumkarbonat med hjälp av natriumkarbonat. Den erhållna nickel mangan kobolt (NMC) oxalaten blandas med litiumkarbonat och kalcineras för att framställa ett NMC katodmaterial redo för användning i nya battericeller. Optimering av processen utfördes genom variation av molförhållanden, temperatur, koncentrationer och pH. 

Den högsta utfällningen av NMC med låg Li utfällning nåddes vid ett molförhållande på 2.5 för OA/Me²⁺ (där Me=Ni+Mn+Co) och en 1M lösning av oxalsyra tillsatt till den syntetiska laklösningen i ett volymförhållande 1:1 vid rumstemperatur. Under dessa förhållanden uppnås återvinningsgrader om 43.0\% för mangan, 99.3% för kobolt och 98.1% för nickel. I det efterföljande litiumåtervinningssteget nåddes den högsta Li utfällningen vid 90°C och ett molförhållande Na/Li på 1.05 vilket resulterade i utfällning av 76.1% av litiumet. Det slutliga kaliceringssteget möjliggjorde en fullständig omvandling av NMC-oxalat till NMC-katodmaterial. De processparametrar som gav lägst nivå av katjonblandning var sintring av NMC oxalaten vid 500°C i 5 timmar, följt av blandning med litiumkarbonat och en kalcinering vid 850°C i 12 timmar.

Scarcity of battery raw materials leads to an increasing need to improve current battery recycling routes. Traditional hydrometallurgical recycling techniques use extensive amounts of chemicals to sufficiently recycle all elements of end-of-life lithium ion batteries (LIBs). To minimize chemical use and increase efficiencies, simultaneous precipitation has emerged as an alternative recycling technique. This thesis aims at creating and optimizing a closed-loop recycling process from a synthetic LIB recycling leachate. The first step is the simultaneous precipitation of nickel, manganese, and cobalt with oxalic acid as the precipitant, followed by subsequent precipitation of lithium carbonate with sodium carbonate as precipitant. The produced nickel manganese cobalt (NMC) oxalate is mixed with lithium carbonate and calcinated to obtain a NMC cathode, ready for use in battery applications. Optimization was carried out by varying the molar ratios, temperature, concentrations, and pH. 

The highest NMC removal while maintaining a low Li removal was reached at a 2.5 molar ratio for OA/Me²⁺, (where Me=Ni+Mn+Co) with a 1M concentration of oxalic acid added with a volumetric ratio of 1:1 to synthetic LIB leachate at room temperature. This yields a metal removal of 43.0% of manganese, 99.3% of cobalt, and 98.1% of nickel. In the second lithium recovery step, the highest Li removal was achieved at 90°C and a 1.05 molar ratio of Na/Li, where 76.1% of lithium precipitated. The last calcination step successfully converted the NMC oxalate to a NMC cathode. The process that gave the lowest level of cationic mixing was when the NMC oxalate was sintered at 500°C for 5h, then mixed with lithium carbonate and calcinated at 850°C for 12h.