Van staalslak naar batterijgrondstof: Phoenix Metals bouwt pilotinstallatie in IJmuiden

Phoenix Metals maakt de stap van laboratorium naar industriële demonstratie. Het Nederlandse deeptechbedrijf heeft 4 miljoen euro aan seedfinanciering opgehaald voor de bouw van een pilotinstallatie in IJmuiden. Die moet ongeveer 500 ton industrieel materiaal kunnen verwerken en aantonen dat de technologie voor het terugwinnen van vanadium en andere grondstoffen ook op grotere schaal betrouwbaar werkt.

De pilot moet laten zien of het proces continu en reproduceerbaar kan worden uitgevoerd met industriële apparatuur en of de teruggewonnen materialen aan de kwaliteitseisen van potentiële afnemers voldoen.

Van laboratorium naar pilot

Phoenix Metals ontwikkelt een hydrometallurgisch proces dat bij temperaturen onder 100 °C werkt. Daarmee wil het bedrijf vanadium en andere waardevolle materialen terugwinnen uit industriële reststromen, waaronder staalslakken, raffinaderijresiduen en afval uit de maritieme sector. Het proces is gericht op het terugwinnen van meerdere componenten uit dezelfde materiaalstroom, in plaats van alleen één waardevol metaal te isoleren.

Bij staalslakken richt Phoenix Metals zich onder meer op vanadium, ijzer, magnesium, mangaan en calciumhoudende producten. Het vanadium moet uiteindelijk kunnen worden gezuiverd tot elektrolyt van batterijkwaliteit voor toepassing in vanadium-redox-flowbatterijen.

De financiering maakt het mogelijk om de technologie uit de laboratoriumomgeving naar een industriële pilot te brengen. De installatie in IJmuiden moet volgens Phoenix Metals in de eerste helft van 2027 met de pilotproductie beginnen. Daarna wil het bedrijf met een Series A-financieringsronde de eerste commerciële installatie mogelijk maken.

Proeffabriek naast Tata Steel

De locatie in IJmuiden is niet toevallig gekozen. Phoenix Metals gaat voor de pilot samenwerken met industriële partners, waaronder Tata Steel Nederland. De staalslakken vormen een belangrijke grondstof voor het proces.

De pilot moet volgens de betrokken partijen meer opleveren dan alleen een bewijs dat het chemische proces werkt. Phoenix Metals wil onder industriële omstandigheden onder meer de productkwaliteit, het energie- en chemicaliënverbruik en de reproduceerbaarheid van het proces vaststellen. Ook moet de installatie voldoende materiaal produceren om potentiële klanten de teruggewonnen producten te laten testen en kwalificeren.

Daarmee is de pilot een belangrijke technische stap. Een proces dat op laboratoriumschaal werkt, moet immers nog worden vertaald naar een installatie die betrouwbaar en herhaalbaar kan draaien met grote hoeveelheden en wisselende grondstoffen.

Vanadium uit staalslak

Vanadium is een belangrijke reden om de technologie op te schalen. Het metaal wordt gebruikt in onder meer hoogwaardige staalsoorten en vanadium-redox-flowbatterijen voor grootschalige energieopslag. Volgens Phoenix Metals wordt ongeveer 95 procent van de Europese vanadiumvraag momenteel geïmporteerd.

Het bedrijf stelt dat alleen al het vanadium in de staalslak die Tata Steel in Nederland produceert theoretisch overeenkomt met ongeveer een derde van de huidige Europese importvraag. Dat is een berekening van Phoenix Metals en geen gerealiseerde productiecapaciteit: de pilot moet juist nog aantonen hoeveel van het aanwezige vanadium daadwerkelijk technisch en economisch kan worden teruggewonnen.

Niet alleen vanadium

Een interessant aspect van het proces is dat Phoenix Metals de staalslak niet uitsluitend als bron van vanadium beschouwt. Het bedrijf wil meerdere materiaalstromen uit de slak benutten. IJzer, magnesium en calcium kunnen bijvoorbeeld worden teruggewonnen voor toepassing in staalproductie, cement en andere industriële producten.

Daarmee probeert Phoenix Metals een reststroom op meerdere manieren te valoriseren. Het doel is dus niet alleen om een kritieke grondstof uit afval te halen, maar om zoveel mogelijk van het oorspronkelijke materiaal opnieuw als grondstof te gebruiken.

Volgende stap: commerciële installatie

Naast de 4 miljoen euro aan nieuwe investeringen heeft Phoenix Metals inmiddels meer dan 5 miljoen euro aan subsidies ontvangen, onder meer via het Europese Just Transition Fund, de provincies Zuid-Holland en Noord-Holland, de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland en Kansen voor West.

De pilotinstallatie moet de technische en commerciële gegevens opleveren die nodig zijn voor de volgende schaalstap. Phoenix Metals heeft daarvoor een eerste commerciële installatie voor ogen. Op de eigen roadmap noemt het bedrijf een installatie met een capaciteit van 100.000 ton staalslak per jaar als volgende stap na de pilot.

Daarmee verschuift de uitdaging van chemische ontwikkeling naar industriële opschaling. De komende jaren moet blijken of Phoenix Metals de terugwinning van kritieke grondstoffen niet alleen technisch kan uitvoeren, maar dat ook op voldoende grote schaal en met een constante productkwaliteit kan doen. De pilot in IJmuiden wordt daarvoor de eerste grote praktijktest.