Schlussbericht zum Teilvorhaben der BGR-Arbeitsgruppe: "Mineralphasen- und Strukturanalytik Li-haltiger Schlacken" des Verbundprojektes PyroLith: "Entwicklung eines stabilen Prozesses auf Basis der Prozessketten Pyrometallurgie-Schlackenaufbereitung-Hydrometallurgie zur Rückgewinnung von Li aus Mn-haltigen Schlacken"

Abstract

Bisherige pyro-/hydrometallurgische Prozessrouten im Lithium-Ionen-Batterie (LIB)-Recycling wie der Umicore-Prozess erreichen eine gute Anreicherung von Co, Ni und Cu in weiter bearbeitbaren Legierungen, verfehlen aber eine Konzentration des Li in gewinnbaren Li-reichen Verbindungen durch sein Multiphasenverhalten in der Schlacke. Anstatt üblicher vielfältiger Li-Phasen wie β-Eukryptit, γ-LiAlO2, Li2MnSiO4, und LiAl5O8 soll im Projekt PyroLith durch Optimierung der Schlackenzusammensetzung die Li-Anreicherung in der hydrometallurgisch gut prozessierbaren Zielphase Li-Aluminat (γ-LiAlO2) getestet werden. Dafür bildet die im Teilvorhaben (TV) der BGR zu entwickelnde komplexe Mineralphasen- und Strukturanalytik Li-haltiger Schlacken eine Voraussetzung. Das TV war eng vernetzt mit anderen TVs von PyroLith. Es lieferte geochemisch-mineralogische Basisdaten zur Prozessmodellierung, zur Steuerung der pyrometallurgischen Experimente (Schlackenerzeugung) sowie zur Bewertung von Experimenten in der Prozessentwicklung für das LIBRecycling über die Charakterisierung von Zwischenprodukten (Trennung, Zerkleinerung, Flotation).