Prozessentwicklung zur Lithiumrückgewinnung aus Li-Ionen-Batterien für die Rohstoffsicherung von Morgen (ProLiMo) : - Phase 1 -

Forschungsbericht

Zusammenfassung: Ziel des ProLiMo-Projektes (Phase I) ist die Rückgewinnung von Lithium und Kohlenstoff mit einer Rückgewinnungsrate von 80 % oder höher. Um dies zu bewerkstelligen wird die Auslaugung der untersuchten Wertstoffe durchgeführt, bevor die anderen enthaltenen Wertstoffe wie Co oder Ni, ausgelaugt werden, um eine Verschleppung von Lithium während des vorgelagerten Prozesses zu vermeiden. Ziel ist es ebenso eine möglichst selektive Auslaugung des Lithiums zu erreichen, um den Produktionsprozess des lithiumhaltigen Produktes möglichst gering zu halten und weitere Verluste in der Rückgewinnung zu vermeiden. Da der vorliegende Bericht nur Phase 1 betrifft, welche sich nur auf die Auslaugung fokussiert, wird dieses Ziel zunächst auf eine Auslaugungseffizienz von 80 % oder höhere reduziert. Für den Kohlenstoff wird eine Rückgewinnung mittels Flotation untersucht, sowohl vor als auch nach einer thermischen Behandlung du nachfolgenden Lithiumlaugung. Für die Lithiumlaugung wurden verschiedene thermische Vorbehandlungsschritte unter Variation der thermischen Parameter und der verwendeten Zuschlagsstoffe. Der Prozess wurde hierbei an die Kalzinierungsprozesse angepasst, welche bei der thermischen Vorbehandlung lithiumhaltiger Erze verwendet wird. Als Zuschlagsstoffe wurden CaSO4.2H2O/CaCO3, (NH4)2SO4, NH4Cl und H2SO4 verwendet. Für die Route mit den Ca-haltigen Zuschlägen wurden Temperaturen im Bereich von 550 °C bis 1050 °C untersucht, während für die restlichen Routen niedrigere Temperaturen von 200 °C bis 300 °C untersucht wurden. Die thermisch vorbehandelten Proben wurden danach ausgelaugt und auf ihre Auslaugungseffizienz untersucht und mit der Rückgewinnungsrate der unbehandelten Probe verglichen. Diese ist mit 69 % vergleichsweise hoch, da sich in der verwendeten Schwarzmasse ein ungewöhnlich hoher Anteil an Li2CO3 befand. Sowohl für die Auslaugung unter Verwendung ammonischer Salze, als auch der calciumhaltigen Zuschlagsstoffe konnten aber Rückgewinnungsraten von 80 – 90 % erreicht werden. Für die Ammoniumsalze war dies jedoch mit einer Abnahme der Selektivität auf 79 % verbunden. Für den Zuschlag von Gips konnten Rückgewinnungsrate von 80 % oder erreicht werden, unter Beibehaltung gleich hoher Selektivitäten. Diese Prozessroute ist jedoch mit einem größeren thermischen und materiellen Aufwand verbunden. Leichte Abstriche mussten bei der Rückgewinnung des Kohlenstoffs gemacht werden, welche im Rahmen der Versuche nur 70 % erreichte

Angaben zum Objekt

• Standort: Deutsche Nationalbibliothek Frankfurt am Main
• Umfang: 1 Online-Ressource (66 Seiten)
• Sprache: Deutsch
• Anmerkungen: Illustrationen ; Literaturverzeichnis: Seite 55 - 57

Beteiligte, Orts- und Zeitangaben

• Ereignis: Veröffentlichung
• (wo): Sondershausen
• (wer): Deutsche Bundesstiftung Umwelt
• (wann): 2023
• Urheber: Ney, Christoph ; Becker, Jeraldiny
• Beteiligte Personen und Organisationen: Deutsche Bundesstiftung Umwelt ; K-UTEC AG Salt Technologies

Weitere Informationen

• URN: urn:nbn:de:101:1-2024032817152552686547
• Rechteinformation: Der Zugriff auf das Objekt ist unbeschränkt möglich.
• Letzte Aktualisierung: 25.03.2025, 13:46 MEZ