El proceso de recuperación de litio en etapa temprana (ESLR) asocia el tratamiento térmico de la masa negra de las baterías de iones de litio (LIB) con un posterior lixiviado, especialmente con agua, con el objetivo de recuperar Li en el primer paso de la cadena de procesos como carbonato de litio. La validación de ESLR ha resultado en altas eficiencias de Li; sin embargo, actualmente, los investigadores aún no han establecido los parámetros óptimos, lo que genera incertidumbres para una futura ampliación. Con base en eso, se investigaron cuatro parámetros, incluyendo diferentes masas negras previamente tratadas térmicamente en la industria, en un paso de lixiviado a escala de laboratorio con el objetivo de evaluar las eficiencias de lixiviado de Li y F. A través del análisis estadístico ANOVA, se generaron ecuaciones de regresión de las eficiencias de lixiviado para ambos elementos, lo que apoya un estudio de optimización. Los parámetros óptimos se trasladaron a una prueba de lixiviado a gran escala de 100 L y se evaluaron. Los resultados a escala de laboratorio mostraron que se lograron la maximización de Li y la minimización de F en una relación S/L de 30 g/L, 80 grados C y 6 L/min de adición de gas CO2, así como con una muestra de mayor tamaño de partícula y probablemente un tratamiento térmico más eficiente. Sin embargo, el resultado a gran escala con los mismos parámetros mostró una menor eficiencia de lixiviado de Li, lo que está relacionado con la pobre similitud geométrica entre los reactores de laboratorio y los de gran escala.