Batterierecycling: Innovatives Verfahren für Schwarzmasse
Die Kolonnentechnologie von H.C. Starck Tungsten optimiert Rückgewinnungsraten und Ausbeute bei reduziertem Energie- und Stoffeinsatz. Eine spezielle Vorbehandlung der Schwarzmasse ermöglicht gleich zu Beginn des Prozesses die Extraktion von Lithium-Ionen.
Auf der Battery Recycling Conference & Expo am 26. und 27. Juni in Frankfurt am Main präsentierte H.C. Starck Tungsten eine neue, eigenständige Technologie für das Recycling von Schwarzmasse, die gleichzeitig Rückgewinnungsraten und Ausbeuten maximiert und den Verbrauch von Energie und Hilfsstoffen minimiert. Das „Arebam“-System (Adaptive process for the Recycling of economically strategic Battery Materials), für das eine Reihe von Patenten angemeldet wurde, basiert auf drei Schlüsselinnovationen, die es laut H.C. Starck Tungsten besonders effizient und effektiv machen.
„Zum einen ermöglicht eine spezielle Vorbehandlung der Schwarzmasse die Extraktion von Lithium-Ionen gleich zu Beginn des Prozesses in einem Lithium-First-Ansatz, der die Rückgewinnungsraten gegenüber etablierten Verfahren von 65 auf 95 Prozent erhöht und den Einsatz von Soda nahezu überflüssig macht. Die Rückgewinnungsraten für Nickel, Kobalt und Mangan erreichen ähnlich hohe Werte von über 95 Prozent.
Der Ersatz der üblichen Mixer-Settler-Technologie durch ein ausgeklügeltes Kolonnensystem reduziert, zweitens, den Energiebedarf für die Säureextraktion um rund 80 Prozent und verbessert die Raum-Zeit-Ausbeute um den Faktor fünf. Drittens minimiert das hocheffiziente Verfahren den Einsatz von Hilfsstoffen, indem beispielsweise Natronlauge und Schwefelsäure in einem geschlossenen Kreislauf in den Recyclingprozess zurückgeführt werden. Damit sinkt der Gesamtverbrauch an Säuren um 50 und an Basen sogar um 90 Prozent.“
Deutlich geringere CO2-Emissionen
Neben den Verbesserungen gegenüber bestehenden Verfahren zum Schwarzmasserecycling bietet die „Arebam“-Technologie „erhebliche Vorteile im Vergleich zur Gewinnung von primärem Lithium, Nickel, Kobalt und Mangan“. Nach den Angaben von H.C. Starck Tungsten werden über einen Zeitraum von zehn Jahren rund 90 Prozent weniger CO2-Emissionen verursacht. Dr. Julia Meese-Marktscheffel, Director Technology & Innovation Global bei H.C. Starck Tungsten, sagt: „Leistungsfähige, industriell skalierbare Verfahren für das Schwarzmasserecycling bilden eine wesentliche Voraussetzung für die Entwicklung einer Kreislaufwirtschaft im Batteriesektor. Unsere innovative, kolonnenbasierte Technologie markiert in dieser Hinsicht einen Meilenstein, weil sie wesentlich effizienter und effektiver ist als etablierte Prozesse. Wir hoffen, dass unsere Lösung dazu beiträgt, die Etablierung von Schwarzmasse-Recycling im industriellen Maßstab deutlich voranzubringen.“
(Erschienen im EU-Recycling Magazin 08/2024, Seite 39, Foto: H.C. Starck Tungsten GmbH)
