Schrott & Metall BHS-Sonthofen Großtechnische Batterierecyclinganlage für BASF BHS-Sonthofen liefert an die BASF eine Anlage für die mechanische Aufarbeitung von Lithium-Ionen-Batterien zu Schwarzer Masse. Für BHS ist es bereits die dritte großtechnische Anlage – die erste ist seit über einem Jahr erfolgreich in Betrieb. Im Zeitraum von etwas mehr als zwei Jahren haben wir im Bereich Batterierecycling neben zwei Pilot- auch zwei Großanlagen in Europa realisiert. Mit dem nun dritten Großprojekt erreichen wir einen hohen Reifegrad eines noch sehr jungen, neuartigen Recyclingverfahrens“, kommentiert Daniel Zeiler, Vice President im Geschäftsbereich Recyclingtechnik bei BHS-Sonthofen. Ende Juni 2023 eröffnete die BASF gemeinsam mit Partnern und Kunden feierlich Europas erstes gemeinsames Zentrum für Batteriematerialproduktion und Batterierecycling. Ein bedeutender Baustein ist die von BHS gelieferte Anlage zur mechanischen Aufbereitung von Lithium-Ionen-Batterien, die als ein Schritt gilt, um den Kreislauf in der europäischen Batteriewertschöpfungskette und Rohstoffversorgung zu schließen – und den CO 2 -Fußabdruck zu reduzieren. Die Anlage, deren Inbetriebnahme für 2024 geplant ist, verfügt über eine Verarbeitungskapazität von 15.000 Tonnen ausgedienter Lithium-Ionen-Batterien und Abfälle aus der Batterieproduktion pro Jahr. BASF errichtet die Anlage im brandenburgischen Schwarzheide, wo BASF bereits Kathodenmaterialien für Lithium-Ionen-Batterien herstellt. Die in der Anlage hergestellte Schwarze Masse enthält wertvolle Metalle wie Nickel, Kobalt und Lithium, die in einem weiteren Verarbeitungsschritt bei BASF chemisch extrahiert und dadurch der Produktion neuer Batteriematerialien zugeführt werden. Hohe Sicherheitsstandards BHS-Sonthofen und die BASF profitieren gleichermaßen von der umfassenden Zusammenarbeit. „Die Anlage in Schwarzheide wird nach höchsten Umwelt-, Gesundheits- und Sicherheitsstandards gebaut. Um die hohen Anforderungen unseres Kunden zu erfüllen, haben wir für unsere Maschinen und Komponenten in enger Abstimmung mit BASF konstruktive Lösungen erarbeitet“, erklärt Daniel Zeiler die Ergebnisse des ersten Jahres der Zusammenarbeit. Knut Zöllner, Senior Vice President bei BASF, bestätigt: „Mit BHS-Sonthofen haben wir einen Partner gewählt, der die Welten der klassischen Recyclingtechnik und der chemischen Prozesstechnik besonders gut vereint und mit seiner Erfahrung die BASF gut komplementiert.“ Besonders guter Materialaufschluss 2020 stellte BHS-Sonthofen erstmals ihr innovatives Verfahren zum Recycling von Lithium-Ionen-Batterien vor. Das mechanische Verfahren besteht aus den Hauptstufen Zerkleinerung, Trocknung und Siebung. Die Zerkleinerung erfolgt zweistufig und ermöglicht einen besonders guten Materialaufschluss, wobei die Schwarze Masse als Hauptprodukt erhalten wird. Hierbei werden hohe Rückgewinnungsquoten in Abhängigkeit der Kundenanforderungen bei gleichzeitig hoher Qualität erreicht. Der durchgängig gasdichte Prozess vom Schredder bis zum Trockner, in dem die Elektrolyte verdampfen, erfüllt die Anforderungen an Anlagensicherheit und Umweltverträglichkeit der BASF. Herzstück der Anlage ist der Vakuumtrockner vom Typ HTC, der die zerkleinerten Batterien im nächsten Schritt langsam erhitzt. BHS greift auch hier auf hauseigene Technologien und Expertise des Geschäftsbereiches „Process Technology“ zurück. Beim Erhitzen verdampft das nach der Zerkleinerung übrig bleibende Elektrolyt, während das Material schonend homogenisiert und autogen weiter aufgeschlossen wird. Über die mehrstufige Kondensationseinheit lassen sich die Elektrolytbestandteile zurückgewinnen. Als Schlüsselelement dieses innovativen Recyclingverfahrens lieferte BHS den Vakuumtrockner auch bereits an Marktbegleiter und Kunden mit Großanlagen zum Batterierecycling. In den zurückliegenden zwei Jahren hat BHS- Sonthofen die in dem Verfahren eingesetzten Technologien und Prozessparameter hinsichtlich Materialauswahl, Arbeitssicherheit und Wartungsfreundlichkeit weiter optimiert. „Beispielsweise gestaltet sich die Bedienung der Schredder noch einfacher und sicherer. Durch einen verbesserten Zugang lassen sich die Maschinen auch einfacher reinigen und warten“, so Zeiler. Außerdem konnte BHS wertvolle Betriebserfahrung aus den bereits realisierten Pilot- und Großanlagen hinsichtlich der Skalierung in das Projekt in Schwarzheide einfließen lassen. www.bhs-sonthofen.de Auslieferung eines BHS-Vakuumtrockners vom Typ HTC mit 20.000 Liter Volumen für die Trocknungsstufe beim Recycling von Lithium-Ionen-Batterien an einen Marktbegleiter. Foto: BHS-Sonthofen 40 recycling aktiv 5/2023
Schrott & Metall Das Eingangsmaterial ist ein Gemisch aus Schwer- und Leichtmetallen aus verschiedenen Quellen. Nach dem Schreddern ist das Material bereit für die Sortierung. Steinert Latasa Brasilien: Vorreiter im Aluminiumrecycling Mit seinen vier Schmelzanlagen und einer Aufbereitungskapazität von über 300.000 Tonnen Aluminium pro Jahr ist Latasa Reciclagem der größte Aluminiumrecycler in Brasilien. Das vielseitige Angebot des Unternehmens wird in wichtigen Wirtschaftssektoren, darunter Automobil-, Stahl-, Metall-, Verpackungs- und Konsumgüterindustrie, eingesetzt. Latasa nutzt einen als „Garimpeiro Urbano“ („Urban Mining“) bezeichneten Prozess, mit dem in 15 brasilianischen Bundesstaaten 96 Prozent der im Land produzierten Aluminiumdosen gesammelt werden. Im Rahmen der Initiative arbeiten 22 Sammelzentren für Nichteisenmetalle mit lokalen Wertstoffanbietern wie Kooperativen, Kommunen und Kleinlieferanten zusammen. Die Zusammensetzung der Endprodukte von Latasa richtet sich nach der aktuellen Klassifizierungstabelle für Aluminiumschrott, in der die Bezeichnungen und Eigenschaften von 20 Schrottmaterialtypen für den Inlandsmarkt aufgeführt sind. Die Klassifizierungstabelle für Aluminiumschrott wurde von der ABAL (Associação Brasileira do Alumínio, brasilianischer Aluminiumverband) erarbeitet und entspricht den Empfehlungen des ISRI (Institute of Scrap Recycling Industries). Mitte 2019 wandte sich der multinationale Aluminiumhersteller Novelis auf der Suche nach einem neuen Schrottmaterialtyp namens „Taint/Tabor“ an Latasa. Um den geforderten hohen Reinheitsgrad des gewünschten Produkts zu erzeugen, ist ein Recyclingverfahren erforderlich, das in der Lage ist, verschiedene Aluminiumqualitäten zu trennen. Im August 2021 erfolgten die ersten Tests mit Taint/Tabor-Schrott. Die Ergebnisse der Testläufe bei Steinert entsprachen dabei den Erwartungen von Latasa und Novelis. Im März 2022 wurde daraufhin in der Latasa-Recyclinganlage 1 eine Steinert KSS | XT LI in der Taint/Tabor-Sortierlinie in Betrieb genommen. Um alle Arten gesammelter Materialien aufzubereiten und reines, schmelzfertiges Aluminium zu gewinnen, setzt Latasa folgende automatisierte Separationstechnologien ein: UME, ein Überbandmagnetscheider zur Abtrennung von Eisen-Metallen aus Aluminiumschrott; EddyC, der Wirbelstromscheider zur Separation von Nichteisen- Metallen und Reststoffe sowie KSS | XT LI, ein Kombinations-Sortiersystem (Röntgentransmission mit 3-D-Laser und induktivem Sensor), das eine saubere Aluminiumqualität erzeugt und von Fremdstoffen reinigt. Reines Aluminium zum Einschmelzen verlässt das Steinert KSS | XT LI Sortiersystem. Fotos: Steinert Das Eingangsmaterial stammt aus verschiedenen Sammelquellen und liegt daher zu Beginn der Separation in unterschiedlichen Größen vor. Zunächst wird es in zwei Schredder-Phasen zu Materialfraktionen von 5 bis 15 mm und 15 bis 80 mm zerkleinert. An diesen Schritt schließen die Separationsphasen an. Zunächst trennt ein UME FE-Metalle und danach der EddyC Nichteisen-Metalle ab. Das mithilfe des Wirbelstromscheiders gereinigte Material wird einem Steinert-KSS-Kombinationssortiersystem zugeführt, das mit seiner Sensortechnik die Schwermetalle erkennt und vom Aluminium abtrennt. An diesem Punkt ist das Aluminium bereits äußerst rein. Lackiertes Material wird bei Latasa einer Oberflächenbehandlung unterzogen. Das lackfreie Material ist anschließend ebenfalls schmelzfertig. Die eingesetzte Technologie optimiert den Ertrag, da für jedes Produkt der maximal mögliche Wert erzielt wird und der Ausschuss auf ein Minimum sinkt. Der entscheidende Unterschied liegt in der Möglichkeit zur spezifischen Separation für jedes Material, sodass sich, so der Hersteller, die Anforderungen jedes einzelnen Kunden erfüllen lassen. www.steinertglobal.com recycling aktiv 5/2023 41
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