Verbundstofftrennung / Stoffliche Verwertung von 3V Lithiumbatterien
Prozessbeschreibung
Verbundstoffe wie zum Beispiel faser- oder metallverstärkte Thermoplaste und galvanisierte Kunststoffteile, wie sanitäre Einrichtungen oder Altreifen, lassen sich durch die kryogene Mahltechnik mit relativ geringem Energieaufwand in ihre Bestandteile zerlegen oder von Begleitstoffen befreien.
Gaseanwendung
Grundlage dieses kältetechnischen Verfahrens, das den jeweiligen Anforderungen und Materialeigenschaften angepasst werden muss, sind die unterschiedlichen Längenausdehnungskoeffizienten und die Versprödungsfähigkeit der Materialien. So schrumpft bei Abkühlung mit flüssigem Stickstoff (-196°C) Gummi 7,5-mal mehr als Eisen. Durch eine anschließende Schlagbeanspruchung kann der Materialverbund getrennt werden.
Diagramm: Einfluss der Temperatur auf die Längenausdehnung von Metallen und Kunststoffen
Die Ziele der kryogenen Verbundstofftrennung sind
- ein hoher Trenngrad der Verbundstoffe, denn ein sauberer Einzelwerkstoff hat einen höheren Marktwert
- eine hohe Durchsatzleistung für geringe Produktionskosten
- thermische Schäden der Mahlprodukte zu vermeiden
- Staubexplosionen und Bränden währen der Mahlung zu verhindern
Stoffliche Verwertung von 3V Lithiumbatterien
Zur Trennung und Wiederverwertung der Einzelkomponenten von Lithiumbatterien müssen diese zunächst in einem Schredder mechanisch zerkleinert und aufgeschlossen werden. Die inerten und kryogenen Eigenschaften von Gasen verhindern im Recyclingprozess die extreme Entflammbarkeit von Lithium.
Brennende Lithiumprobe auf einem Edelstahlgewebe. Das unedle Metall reagiert mit dem Luftsauerstoff bei sehr hoher Temperatur (exotherme Reaktion). Dabei kommt es auch zur starken Rauchentwicklung.
Messer hat bereits Konzepte hierzu erarbeitet und bietet maßgeschneiderte Lösungen, um Lithiumbatterien fachgerecht zu zerlegen.
Messer-Lösung
Messer betreibt ein hochspezialisiertes Versuchstechnikum, das die Möglichkeit bietet, von Verfahrensentwicklungen zu profitieren, Produktionskosten abzuschätzen oder Musterchargen herzustellen. Hier können Trennversuche unter Einsatz von flüssigem Stickstoff oder anderen technischen Gasen getestet werden. Alle relevanten Parameter, wie Trenngrad, Strom- und Gasebedarf sowie Durchsatzleistung werden gemessen, ausgewertet und dem Kunden zur Verfügung gestellt.
Auch bereits bestehende Mühlen beim Kunden lassen sich optimieren. Für die Durchführung von Versuchen auf diesen Anlagen vor Ort können Granulatkühler, Stickstoffregelarmaturen und die Temperatursteuerung gestellt werden.