TY - THES

T1 - Hydrometallurgische Recyclingverfahren von Alkali-Mangan-Zellen

AU - Schmidbauer, Norbert

N1 - gesperrt bis 18-01-2023

PY - 2018

Y1 - 2018

N2 - Batterien spielen in unserem täglichen Leben eine große Rolle, wobei die am häufigsten eingesetzten Batterien Alkali-Mangan-Zellen sind. Diese finden Verwendung in z.B. Fernbedienungen, Spielzeug, Taschenlampen u.v.m. Alkali-Mangan-Zellen enthalten neben dem Stahlgehäuse relativ große Mengen an Schwarzmasse, die v.a. aus Zink und Mangan besteht. Derzeit werden zur Rückgewinnung dieser Wertstoffe in erster Linie pyrometallurgische Verfahren angewandt, jedoch bieten auch hydrometallurgische Verfahren vielversprechende Möglichkeiten. Im ersten Teil der vorliegenden Masterarbeit wird ein Überblick der pyrometallurgischen und hydrometallurgischen Verfahren zum Recycling der Schwarzmasse aus Alkali-Mangan-Zellen gegeben. Dabei wurden einerseits Verfahren erhoben, die bereits großtechnisch angewendet werden, und andererseits auch Verfahren recherchiert, die bislang nur in der Literatur bzw. Patenten beschrieben wurden. Außerdem werden derzeit übliche Einsatzgebiete verschiedener Zink- und Manganverbindungen vorgestellt. Im zweiten Teil der Masterarbeit wurde eine Schwarzmasse aus der Aufbereitung von Alkali-Mangan-Batterien einer hydrometallurgischen Behandlung unterzogen, mit dem Ziel, Zink und Mangan rückzugewinnen. Für die Optimierung des Verfahrens wurden verschiedene Säuren zur Auslaugung von Zink und Mangan angewendet. Auch andere wesentliche Einflussfaktoren und -bedingungen wie das Feststoff-Flüssigkeits-Verhältnis, die Konzentration der Säuren und die Temperatur wurden im Zuge mehrerer Versuchsreihen variiert. An der erhaltenen Laugungslösung wurden Fällungsversuche zur selektiven Rückgewinnung von Zink und Mangan vorgenommen. Die durchgeführten Experimente zeigten, dass die hydrometallurgische Aufbereitung der Schwarzmasse sich durchaus eignet, um Zink und Mangan rückzugewinnen.

AB - Batterien spielen in unserem täglichen Leben eine große Rolle, wobei die am häufigsten eingesetzten Batterien Alkali-Mangan-Zellen sind. Diese finden Verwendung in z.B. Fernbedienungen, Spielzeug, Taschenlampen u.v.m. Alkali-Mangan-Zellen enthalten neben dem Stahlgehäuse relativ große Mengen an Schwarzmasse, die v.a. aus Zink und Mangan besteht. Derzeit werden zur Rückgewinnung dieser Wertstoffe in erster Linie pyrometallurgische Verfahren angewandt, jedoch bieten auch hydrometallurgische Verfahren vielversprechende Möglichkeiten. Im ersten Teil der vorliegenden Masterarbeit wird ein Überblick der pyrometallurgischen und hydrometallurgischen Verfahren zum Recycling der Schwarzmasse aus Alkali-Mangan-Zellen gegeben. Dabei wurden einerseits Verfahren erhoben, die bereits großtechnisch angewendet werden, und andererseits auch Verfahren recherchiert, die bislang nur in der Literatur bzw. Patenten beschrieben wurden. Außerdem werden derzeit übliche Einsatzgebiete verschiedener Zink- und Manganverbindungen vorgestellt. Im zweiten Teil der Masterarbeit wurde eine Schwarzmasse aus der Aufbereitung von Alkali-Mangan-Batterien einer hydrometallurgischen Behandlung unterzogen, mit dem Ziel, Zink und Mangan rückzugewinnen. Für die Optimierung des Verfahrens wurden verschiedene Säuren zur Auslaugung von Zink und Mangan angewendet. Auch andere wesentliche Einflussfaktoren und -bedingungen wie das Feststoff-Flüssigkeits-Verhältnis, die Konzentration der Säuren und die Temperatur wurden im Zuge mehrerer Versuchsreihen variiert. An der erhaltenen Laugungslösung wurden Fällungsversuche zur selektiven Rückgewinnung von Zink und Mangan vorgenommen. Die durchgeführten Experimente zeigten, dass die hydrometallurgische Aufbereitung der Schwarzmasse sich durchaus eignet, um Zink und Mangan rückzugewinnen.

KW - Alkali-Mangan-Zellen

KW - Schwarzmasse

KW - hydrometallurgische Verfahren

KW - Recycling

KW - Altbatterien

KW - Alkali manganese cells

KW - black mass

KW - hydrometallurgical processes

KW - recycling

KW - spent batteries

M3 - Masterarbeit

ER -