TY - THES

T1 - Pyrometallurgisches Recycling von Aktivmaterial aus der Aufbereitung von Lithium-Ionen-Batterien in einem induktiv beheizten Schüttschichtreaktor

AU - Holzer, Alexandra

N1 - gesperrt bis 14-10-2024

PY - 2019

Y1 - 2019

N2 - Die Themen globale Erwärmung und Reduktion des CO2-Ausstoßes sind aktueller denn je. Als Schlüsseltechnologien im Verkehrswesen gelten momentan elektrische Antriebe. Die dafür benötigten Energiespeicher basieren auf dem Prinzip von Lithium-Ionen und enthalten wertvolle Metalle, welche zum Teil als kritische Rohstoffe eingestuft werden. Um den Produktkreislauf zu schließen, ist die Entwicklung effizienter und ökonomischer Recyclingmethoden Gegenstand der Forschung. Das Ziel dieser Arbeit besteht in der Feststellung der Eignung des am Lehrstuhl für Thermoprozesstechnik der Montanuniversität Leoben entwickelten induktiv beheizten Schüttschichtreaktors zur Rückgewinnung aller Wertmetalle aus Lithium-Ionen-Batterien. Dafür wurde in der sogenannten InduMelt-Anlage ein Versuch mit dem Aktivmaterial der Lithium-Ionen-Batterien im Batch-Betrieb durchgeführt, im Zuge dessen ein vielversprechendes Ergebnis generiert werden konnte. Eine Möglichkeit der Rückgewinnung von Lithium über die Gasphase, sowie der restlichen Metalle in Form einer Legierung, konnte mittels dieses pyrometallurgischen Verfahrens abgeleitet werden. Zur Modifikation des Aktivmaterials und in Bezug auf die Anpassung an das Reaktorkonzept eines kontinuierlichen Betriebes, wurden mehrere Versuche im Erhitzungsmikroskop durchgeführt. Daraus konnten Erkenntnisse für die weitere Verfahrensentwicklung gewonnen werden. Es lässt sich aus den Versuchen ableiten, dass für die vollständige Überführung des Aktivmaterials in eine schmelzflüssige Phase entsprechende Vorbehandlungsschritte und Additive notwendig sind.

AB - Die Themen globale Erwärmung und Reduktion des CO2-Ausstoßes sind aktueller denn je. Als Schlüsseltechnologien im Verkehrswesen gelten momentan elektrische Antriebe. Die dafür benötigten Energiespeicher basieren auf dem Prinzip von Lithium-Ionen und enthalten wertvolle Metalle, welche zum Teil als kritische Rohstoffe eingestuft werden. Um den Produktkreislauf zu schließen, ist die Entwicklung effizienter und ökonomischer Recyclingmethoden Gegenstand der Forschung. Das Ziel dieser Arbeit besteht in der Feststellung der Eignung des am Lehrstuhl für Thermoprozesstechnik der Montanuniversität Leoben entwickelten induktiv beheizten Schüttschichtreaktors zur Rückgewinnung aller Wertmetalle aus Lithium-Ionen-Batterien. Dafür wurde in der sogenannten InduMelt-Anlage ein Versuch mit dem Aktivmaterial der Lithium-Ionen-Batterien im Batch-Betrieb durchgeführt, im Zuge dessen ein vielversprechendes Ergebnis generiert werden konnte. Eine Möglichkeit der Rückgewinnung von Lithium über die Gasphase, sowie der restlichen Metalle in Form einer Legierung, konnte mittels dieses pyrometallurgischen Verfahrens abgeleitet werden. Zur Modifikation des Aktivmaterials und in Bezug auf die Anpassung an das Reaktorkonzept eines kontinuierlichen Betriebes, wurden mehrere Versuche im Erhitzungsmikroskop durchgeführt. Daraus konnten Erkenntnisse für die weitere Verfahrensentwicklung gewonnen werden. Es lässt sich aus den Versuchen ableiten, dass für die vollständige Überführung des Aktivmaterials in eine schmelzflüssige Phase entsprechende Vorbehandlungsschritte und Additive notwendig sind.

KW - Recycling

KW - Lithium-Ion-Batteries

KW - Pyrometallurgy

KW - Recycling

KW - Lithium-Ionen-Batterien

KW - Pyrometallurgie

M3 - Masterarbeit

ER -