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Lithium-Ionen-Batterien und -Akkus effizient und sicher recyceln

Auf der diesjährigen IFAT (4.-8. Mai 2020, Halle B4, Stand 351/450) in München zeigt BHS-Sonthofen ein neues Verfahren zum Recycling von Lithium-Batterien und -Akkus.

Neben der Prozesssicherheit steht dabei die direkte Verwertbarkeit der Endprodukte im Fokus. Herzstücke des Verfahrens sind ein Shredder von BHS sowie ein Vakuum-Trockner des Unternehmens AVA, das seit 2018 Teil von BHS ist.

Fossile Brennstoffe sollen nach und nach von anderen Energieträgern ersetzt werden. Ihr Einsatz erfordert effiziente Speichertechnologien. Allerdings stehen Lithium-Batterien und -Akkus häufig in der Kritik: Die verwendeten Rohstoffe stammen aus ökologisch und sozial fragwürdigen Quellen. Umso wichtiger sind deshalb effiziente und sichere Verfahren, mit denen sich die verwendeten Rohstoffe aus ausgedienten Akkus und Batterien zurück in den Wertstoffkreislauf führen lassen. Gemeinsam mit dem Tochterunternehmen AVA hat BHS ein Verfahren entwickelt, mit dem sich Lithium-Ionen-Akkus und -Batterien sicher und effizient recyceln lassen.

Sicherer Prozess zum Batterierecycling

Um die Batterien sicher zerkleinern zu können, müssen sie zunächst entladen werden. Für den ersten Zerkleinerungsschritt steht ein entsprechend dem Aufgabegut (Zellen oder Batteriemodule) ausgewählter BHS-Shredder bereit. Wurden die Batterien nicht mithilfe eines thermischen Verfahrens mit hohen Temperaturen behandelt, kann Funkenschlag in der Maschine zu Bränden des Elektrolyts führen. Um dieses Risiko auszuschließen, ist der Shredder für diesen speziellen Einsatz gasdicht ausgeführt und arbeitet unter Stickstoffatmosphäre.

Sobald die Zerkleinerungswerkzeuge das Aufgabegut auf die gewünschte Zielgröße gebracht haben, fallen die Teile durch entsprechend gestaltete Rostsegmente. In einem direkt nachgeschaltetem Vakuumtrockner von AVA werden die zerkleinerten Batterien batchweise erhitzt, sodass die Elektrolytbestandteile verdampfen und über eine Kondensationseinheit zurückgewonnen werden können. Für die elektrolytfreien Reststoffe folgt eine trockenmechanische Behandlung. bestehend aus diversen Sieb-, Trenn- und Verkugelungsschritten.

Die Anlagengröße ist je nach Kundenanforderung wählbar – von 100 kg bis zu mehreren Tonnen. „Am Ende des Verfahrens liegen folgende drei Endprodukte vor: hochwertige Aluminiumkonzentrate, Kupferkonzentrate sowie schwarze Masse, die unter anderem Lithium sowie verschiedene andere Metalle wie Mangan, Kobalt oder Nickel enthält. Alle drei Fraktionen sind bereit zur Weitervermarktung,“ erklärt Christian Kühn, Sales Director für Recycling & Environmental Technology bei BHS. „Ein weiterer Pluspunkt für viele unserer Kunden ist, dass die Produkte der Kleinanlage beim Transport nicht unter ADR-Bestimmungen fallen“.

Feinaufbereitung von Müllverbrennungsasche

Neben dem neuen Verfahren zum Batterierecycling legt BHS-Sonthofen auf der IFAT einen weiteren Schwerpunkt auf die Aufbereitung von Müllverbrennungsasche. Die Schlacken, die bei der Müllverbrennung entstehen, enthalten etwa 15-20 Prozent metallische Bestandteile. Bei der Verwertung der Schlacke geht es darum, möglichst reine Metallkonzentrate zu erhalten. Das Verfahren von BHS-Sonthofen verwendet hierfür eine Kombination aus Prallmühle (Typ PM) und Rotorprallmühle (Typ RPMX). Letztere können Besucher der IFAT live am Stand von BHS sehen.

Weitere Kernthemen für die diesjährige Messe sieht BHS im Recycling von Aluminium, Elektromotoren, Elektronikschrott, Leiterkabeln, Haus- und Gewerbemüll und Gipskartonrecycling. AVA ist zusätzlich mit einem eigenen Stand auf der IFAT vertreten (Halle A4, Stand 346). Das Tochterunternehmen aus Herrsching legt seinen Schwerpunkt in diesem Jahr auf das Recycling von Gefahrenstoffen.