Der Lehrstuhl für Rohstoffaufbereitung und Recycling am Institut für Aufbereitung, Deponietechnik und Geomechanik (IFAD) forscht seit Jahrzehnten auf dem Gebiet der Aufbereitung von Rohstoffen und dem Recycling von Abfällen. Über besondere Kompetenz verfügt das Institut bei der Entwicklung von Aufbereitungsverfahren komplexer Stoffströme in eigenen Labor- und Technikumsanlagen. Auf dem Bereich des Recyclings ist das IFAD sowohl in produktionsintegrierten Prozessen als auch im post-consumer-Bereich tätig. Des Weiteren ist das IFAD in der Entwicklung kompletter Recyclingketten und vernetzter Systeme aktiv.

Das IFAD hat seit 2012 eine Vielzahl an Projekten im Bereich des Recyclings von Komponenten der Elektromobilität durchgeführt und sich insbesondere intensiv mit den Technologien der Flotation und der Hydrometallurgie befasst. Ein großes Forschungsfeld des IFAD liegt auf dem Gebiet des Engineering of Artificial Minerals und hierbei insbesondere in der Entwicklung von Systemen der Flotations-Chemie für synthetisch erzeugte Phasen sowie in der Trennung verschiedener Zielelemente aus Lösungen durch ionenselektive Verfahren.

Innerhalb des Forschungsclusters GreenBat ist das Institut für Aufbereitung, Deponietechnik und Geomechanik (IFAD) im Teilprojekt PyroLith vertreten und fungiert als Projektkoordinator. Die partnerspezifische Aufgabe des Instituts für Aufbereitung, Deponietechnik und Geomechanik (IFAD) ist die Entwicklung eines Verfahrens für die Flotation, um die Wertstoffkomponenten durch Flotation anzureichern. Durch ein geeignetes hydrometallurgisches Verfahren sollen die Zielwertstoffe zurückgewonnen werden. Die verbleibenden Schlackenkomponenten sollen als Vormaterial für die Baustofferzeugung genutzt werden können.

Projektbeteiligungen

S2taR

PyroLith (Leitung)

EVanBatter

LOWVOLMON

Die Forschungsaktivitäten am Lehrstuhl für Technische Thermodynamik und Energieeffiziente Stoffbehandlung liegen auf dem Gebiet der Thermodynamik, an der Schnittstelle zwischen Ingenieurwissenschaften und Naturwissenschaften. Am Lehrstuhl ist die Forschung im Bereich der experimentellen und theoretischen Thermodynamik mit der Entwicklung von neuen nachhaltigen Materialien, Prozessen und Produkten eng verzahnt. Der Lehrstuhl beschäftigt sich mit den Forschungsschwerpunkten: Prozessthermodynamik, Werkstoffthermodynamik, Thermodynamik von Multikomponentensystemen und der Statistischen Thermodynamik.

Innerhalb des Forschungsclusters greenBatt ist das IEVB im Teilprojekt PyroLith und LOWVOLMON vertreten. Die Aufgabe im Teilprojekt PyroLith ist es ein thermodynamisches Prozessmodell zur Simulation des schmelzmetallurgischen Prozesses zu entwickeln, um für verschiedene Schlackenkompositionen die im Prozess entstehenden Li-haltigen Mineralphasen zu berechnen und damit einen Beitrag zur Optimierung der stofflichen Zielausbeute im metallurgischen Prozess zu leisten. 

Das Teilprojekt LOWVOLMON beschäftigt sich mit der Untersuchung der Auswirkungen unterschiedlicher thermischer Behandlungen des Schredderguts von Batteriezellen auf die Recyclingausbeute und die Reinheit der gewonnenen Schwarzmasse. Es wird auf die modellgestützte Entwicklung einer thermischen Prozessstufe zur effizienten Abtrennung der Restbeladung der schwersiedenden Elektrolytkomponenten und des Binders gezielt.

Projektbeteiligungen

Das Institut für Nichtmetallische Werkstoffe der TU Clausthal deckt eine breite Kompetenzspanne im Bereich der Sekundärstoffe und deren Behandlungsprozessen ab. Hierbei werden sowohl industrienahe Kooperationsprojekte, als auch Grundlagenforschung betrieben. Aktuell werden beispielsweise auf der Grundlagenseite die latent-hydraulischen Eigenschaften von granulierten Hochofenschlacken mit einem Hochgeschwindigkeits-Kühlsystem erstmalig praxisgerecht systematisiert. Im Bereich der Baustoffherstellung laufen verschiedenste Projekte zur zukünftigen Verwertung von z.B. Klärschlämmen, Braunkohlenflugaschen oder Papieraschen sowohl auf der Zementseite, als auch auf der Betonseite. Darüber hinaus wird der Einsatz weniger hochwertiger Stoffströme, z.B. Müllverbrennungsaschen als Ersatzbaustoffe im Straßenbau evaluiert.

Das Institut verfügt über alle notwendigen Prüfverfahren und eine hervorragende Analytik, teilweise mit Alleinstellungsmerkmalen im Baustoffbereich (Kryo-FESEM, Einfrieren von Schlackeneigenschaften, versch. Nano-Oberflächenanalytik). Durch dieses Know-how werden umfassende Untersuchungen ermöglicht, welche zur Qualifizierung der Schlacken als Baustoff beitragen können. Die angestrebten Ansätze umfassen primär die zementseitige Verwendung der Schlacken als Sekundärrohstoff im Zementklinkerbrennprozess oder als zugemahlenen Zementhauptbestandteil. Nachrangig wird auch die Verwendungsmöglichkeit als künstliche Gesteinskörnung in Betracht gezogen. In der Vergangenheit wurden mehrere Forschungsprojekte mit ähnlichen Schwerpunkten durchgeführt, sodass bereits eine tragfähige Basis an Wissen und Untersuchungsroutinen besteht.

Projektbeteiligungen