Hydrometallurgie

Das lässt sich nicht pauschal beantworten. Es kommt auf den Vergleichspunkt an. Gegenüber der Pyrometallurgie hat die Hydrometallurgie klare Vorteile: weniger Gasemissionen, kein Hochtemperaturschmelzen bei 800 bis 1.500 °C und 30 bis 50 % weniger Energieverbrauch. Dafür ist der Wasserverbrauch höher, und der Einsatz von Säuren, Laugen und organischen Lösungsmitteln macht eine aufwändige Abwasserbehandlung nötig. Ob ein konkreter Prozess insgesamt nachhaltiger ist, hängt von Verfahren, Rohstoffqualität und Betriebsweise ab. Und davon, wie konsequent Wasser- und Säurekreisläufe geschlossen werden.

Ja. Neben dem Neubau bietet HITEC ZANG die Nachrüstung und Automatisierung bestehender Anlagen an: Integration von Sensoren (pH, Redox, Temperatur, Durchfluss, Trübung), Aufbau einer SPS-Steuerung, Anbindung an eine Prozessleitsoftware sowie Implementierung einer GLP-konformen Messdatendokumentation. So lassen sich gewachsene Laborinfrastrukturen auf den Stand automatisierter Versuchsführung bringen, ohne die Anlage komplett zu ersetzen.

Ja. Batterierecycling, insbesondere die Aufbereitung von Schwarzmasse aus Lithium-Ionen-Batterien, ist eine der Kernanwendungen hydrometallurgischer Versuchsanlagen. Das Verfahren ist für diesen Zweck besonders geeignet, weil es eine hohe Selektivität bei der Trennung von Lithium, Kobalt, Nickel und Mangan ermöglicht und hochreine Fraktionen direkt aus dem Prozess liefert. HITEC ZANG Anlagen sind korrosionsbeständig ausgelegt und für den Einsatz mit aggressiven Medien (Säuren, Laugen, organische Extraktionsmittel) geeignet.

Beim Scale-up vom Labor in den Technikumsmaßstab weichen Ergebnisse oft ab, wenn Steuerung und Sensorik zwischen den Anlagengrößen wechseln. HITEC ZANG setzt deshalb auf eine einheitliche Steuerungs- und Sensorarchitektur über alle Anlagengrößen hinweg. Die im Labor validierten Prozessparameter, also pH-Wert, Temperatur, Rührerdrehzahl und Dosierraten, werden in der Technikumsanlage direkt übernommen. Das minimiert Übertragungsfehler und macht Laborergbnisse direkt skalierbar. Auf Wunsch unterstützen unsere Ingenieure auch die Auslegung der Technikumsanlage auf Basis Ihrer Labordaten.

HITEC ZANG entwickelt automatisierte Versuchsanlagen für alle wesentlichen Teilprozesse: Laugung (atmosphärisch, unter Druck, mit Schwefelsäure, Salzsäure oder Ammoniak), Fest-Flüssig-Trennung, Solventextraktion (Mixer-Settler-Systeme), Ionenaustausch, Membranverfahren (Ultra-, Nanofiltration, Elektrodialyse) sowie Elektrolyse und Fällung. Die Anlagen sind modular aufgebaut und lassen sich zu vollständigen Prozessketten kombinieren, vom Einzelreaktor bis zur integrierten Pilotanlage.

Hydrometallurgie, Leaching, Solvo-Leaching, Fällung und Lithium Recovery sind besonders relevante Themen.

Die Menge an Altbatterien – vor allem aus Elektroautos – wird ab ca. 2030 massiv ansteigen, wenn die ersten Generationen von Massen-EVs ihr Lebensende erreichen. Recyclinganlagen müssen dieses wachsende Volumen bewältigen können, ohne dass Kosten und Qualität aus dem Ruder laufen.

Automatisierung macht das möglich – manuelle Prozesse hingegen stoßen schnell an ihre Grenzen.

Schwarzmasse ist ein zentraler Ausgangsstoff im Batterierecycling, aus dem über geeignete Prozessschritte wieder wertvolle Rohstoffe gewonnen werden können.

Zusammensetzung und Qualität der Schwarzmasse variieren stark – je nach Batteriehersteller, Zellchemie und Alterszustand. Das macht automatisierte Analyse und Sortierung davor umso wichtiger.

Viele Recyclingprozesse sind komplex, sensibel und stark parameterabhängig. Automatisierung ist der Schlüssel, um Batterierecycling sicher, reproduzierbar und wirtschaftlich zu machen – und damit die Kreislaufwirtschaft beispielsweise für Elektromobilität überhaupt erst zu ermöglichen.