AURRELIA – Optimierung nasser Aufbereitungstechniken zur Rückgewinnung recyclingfähiger Fraktionen aus Lithium-Altbatterien

Mit dem Forschungsvorhaben AURRELIA wird das Ziel verfolgt, den Recyclingprozess von Post-Consumer Lithium-Ionen-Batterien (LIBs) durch die Entwicklung geeigneter Verfahren entlang der Prozesskette von der mechanischen bis zur hydrometallurgischen Aufbereitung zu optimieren. Hierbei soll ein möglichst großer Anteil der Batterie einem Recycling zugänglich gemacht werden.

Im Sinne eines Zero-Waste-Prozesses sollen hohe Ausbeuten und Reinheiten der gewonnenen Produkte erzielt werden. Zentraler Bestandteil des Vorhabens ist die recyclinggerechte und wirtschaftliche Aufbereitung der LIBs, bei der geeignete Zerkleinerungs- und Aufbereitungsverfahren untersucht werden. Mittels optimierter Schredder-Technik werden die LIBs im nassen Milieu zerkleinert, und anschließend in feste und flüssige Phasen separiert, so dass eine stoffstromspezifische Weiterbehandlung der Materialströme und damit eine umfassende Rückgewinnung der LIB-Komponenten möglich wird. Im Vordergrund steht dabei besonders die Vermeidung von Lithiumverlusten.

Das Verfahren beginnt mit einem Schredder-Prozess in wässriger Umgebung, wodurch die manuelle Demontage der Batterien entfällt. Im Anschluss erfolgt eine produktorientierte Separation, um Feststoffe und flüssigen Phasen als getrennte Fraktionen zu erhalten. Die in Lösung gebrachten Bestandteile des Elektrolyten und des Leitsalzes sollen durch Membrantechnologien und Fällung aus der wässrigen Phase selektiv abgetrennt und zurückgewonnen werden. Bei der hydrometallurgischen Aufbereitung soll der nasschemische Prozessweg hinsichtlich der erzielbaren Produktausbeute sowie -reinheit der Metallsalze optimiert werden. Erstmalig kommen dafür besonders umweltschonende, biologisch abbaubare Laugungsmittel zum Einsatz.

Mit den erzielten Ergebnissen wird anschließend ein Konzept für ein optimales LIB-Recycling erstellt, welches im Pilotmaßstab getestet werden soll. Das Projekt soll so einen maßgeblichen Beitrag zur Ausrichtung künftiger LIB-Recyclingprozesse leisten.