Recycling von Rohstoffen/Recycling of Raw Materials

6 December 2018
14 July 2023

Rohstoffe wie Seltenerdmetalle, Lithium, Cobalt oder Chrom sind von entscheidender Bedeutung für viele verschiedene Technologien. Die Nachfrage steigt zunehmend, so dass nach Wegen gesucht wird, um diese wichtigen Ressourcen zu recyceln. Beiträge auf diesem Gebiet werden im Virtual Issue Recycling von Rohstoffen vereint.

Raw materials such as rare earth metals, lithium, cobalt, or chromium are crucial for many different technologies. Demand is increasing, so ways to recycle these important resources are explored. Contributions in this area are combined in the virtual issue Recycling of Raw Materials.

Table of Contents

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Modeling and Flow Sheet Simulation of Selected Mechanical Recycling Processes for Li-Ion Batteries

Modeling and Flow Sheet Simulation of Selected Mechanical Recycling Processes for Li-Ion Batteries 

Dynamic simulation models were developed for a cutting mill and a zig-zag-sifter for use in lithium-ion battery recycling. With these models it is possible to simulate the individual unit processes as well as a small process chain. The simulation of connected processes helps to investigate the dynamic interactions between the processes.

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Tantalum Capacitor Separation from Waste Printed Circuit Boards with Molten Salt or Metal

Tantalum Capacitor Separation from Waste Printed Circuit Boards with Molten Salt or Metal

Tantalum is currently not recycled from waste printed circuit boards. A process is demonstrated on the pilot scale using either molten metal or salt, which shows promise in separating tantalum capacitors from printed circuit boards and offering a recycling route for tantalum.

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Recovery of Al, Co, Cu, Fe, Mn, and Ni from spent LIBs after Li selective separation by COOL-Process – Part 2: Solvent Extraction from Sulphate Leaching Solution

Recovery of Al, Co, Cu, Fe, Mn, and Ni from spent LIBs after Li selective separation by COOL-Process – Part 2: Solvent Extraction from Sulphate Leaching Solution

Selective separation of valuable metals from spent LIBs by counter-current solvent extraction. Fe, Co/Mn, Al, and Cu/Ni were selectively separated from the solid residue obtained after lithium recovery by the COOL-process.

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Electrochemical Recycling of Photovoltaic Modules to Recover Metals and Silicon Wafers

Electrochemical Recycling of Photovoltaic Modules to Recover Metals and Silicon Wafers

Silver, copper and tin were leached from photovoltaic modules by using boron-doped diamond electrodes to generate peroxydisulfate as oxidant from sulfuric acid. The dissolved metals were then recovered by electrowinning them within the same cell. Thus, the process can be driven solely by electricity without the addition of further chemicals.

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Grundsätzliche Ansätze zur Verbesserung der Ressourceneffizienz in der Metallindustrie
Basic Approaches to Improving Resource Efficiency in the Metals Industry

Grundsätzliche Ansätze zur Verbesserung der Ressourceneffizienz in der Metallindustrie Basic Approaches to Improving Resource Efficiency in the Metals Industry

Eine gesicherte Industrieversorgung mit Primärmetallen für strategische Ziele wie die Energiewende kann durch faktische Marktmonopolstrukturen als nicht garantiert angesehen werden. Deshalb werden Vorschläge für eine verbesserte Kreislaufführung im Metallbereich vorgestellt, die zu einer gebotenen Erhöhung der Ressourceneffizienz beitragen können.

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Recovery of Al, Co, Cu, Fe, Mn, and Ni from Spent LIBs after Li Selective Separation by the COOL-Process. Part 1: Leaching of Solid Residue from COOL-Process

Recovery of Al, Co, Cu, Fe, Mn, and Ni from Spent LIBs after Li Selective Separation by the COOL-Process. Part 1: Leaching of Solid Residue from COOL-Process

An approach for mobilization of metals such as Co, Ni, and Mn from spent LIBs after selective recovery of Li via COOL-Process was developed. Therefore, 4 different acids were tested and the concentration of the acid and the reducer H2O2 was optimized. The optimal leaching conditions were identified as 2 N H2SO4 and 2 vol % H2O2 at 50 °C and 2 h.

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Flüssig/Flüssig-Extraktion von Indium aus sauren Lösungen Liquid-Liquid Extraction of Indium from Acidic Solutions

Flüssig/Flüssig-Extraktion von Indium aus sauren Lösungen
 Liquid-Liquid Extraction of Indium from Acidic Solutions

Indium ist für viele Hochtechnologieanwendungen essenziell. Die Flüssig/Flüssig-Extraktion zur Gewinnung von Indium aus sulfatischen sauren Lösungen mit einem niedrigen Phasenverhältnis von VO/VA = 1:10 wird für die Reagenzien Cyanex 272, DEHPA und Cyanex 923 untersucht. Die Extraktionsmittel Cyanex 272 und DEHPA erwiesen sich als geeignet, Cyanex 923 dagegen nicht.

Bioleaching von Rostasche der thermischen Abfallbehandlung im Jahreszyklus
Bioleaching with Residues of Waste Incineration within the Circle of a Year

Bioleaching von Rostasche der thermischen Abfallbehandlung im Jahreszyklus Bioleaching with Residues of Waste Incineration within the Circle of a Year

Die thermische Abfallbehandlung ist ein wichtiger Baustein der aktuellen Ressourcenstrategie in Deutschland. Neben der Energiegewinnung ist vor allem das Recycling der Metalle ein wichtiger Aspekt einer Kreislaufwirtschaft. Fraktionen der Korngröße < 10 mm bergen jedoch große Unsicherheiten in Bezug auf eine wirtschaftliche Aufbereitung.

Rückgewinnung Seltener Erden aus FeNdB-Dauermagneten mittels Feststoffchlorierung
Recycling of Rare Earths from FeNdB-Magnets by Solid State Chlorination

Rückgewinnung Seltener Erden aus FeNdB-Dauermagneten mittels Feststoffchlorierung Recycling of Rare Earths from FeNdB-Magnets by Solid State Chlorination

Bei der Rückgewinnung von Seltenen Erden aus FeNdB-Magneten stoßen wässrige Systeme an ihre Grenzen. Ein eleganter Ausweg ist die trockene Chlorierung mit HCl(g) bei erhöhter Temperatur. Sie liefert die wasserlöslichen Metallchloride mit der stöchiometrischen Menge Säure, ohne dass kostenintensiv neutralisiert werden muss.

Rückgewinnung von Gadolinium aus pharmazeutischen Abwässern mittels gepulster elektrischer Entladung
Gadolinium Recovery from Aqueous Pharmaceutical Residuals by Pulsed Electrical Discharge

Rückgewinnung von Gadolinium aus pharmazeutischen Abwässern mittels gepulster elektrischer Entladung Gadolinium Recovery from Aqueous Pharmaceutical Residuals by Pulsed Electrical Discharge

Röntgenkontrastmittel auf Basis organischer Gadoliniumverbindungen stellen die derzeitige Abwasserbehandlung vor große Herausforderungen. Ein neuartiger Reinigungsansatz beruht auf dem Einsatz gepulster elektrischer Entladung zur Destabilisierung und Abbau des Ligandensystems. Gadolinium wurde quantitativ gefällt und ist als Wertstoff wiederverwendbar.

Rückgewinnung anorganischer Wertstoffe mit Bordotierten Diamantelektroden
Recovering Inorganic Resources by Applying Boron-Doped Diamond Electrodes

Rückgewinnung anorganischer Wertstoffe mit Bordotierten Diamantelektroden Recovering Inorganic Resources by Applying Boron-Doped Diamond Electrodes

Die Bedeutung der Gewinnung und Rückgewinnung von Rohstoffen nimmt immer mehr zu. Vor diesem Hintergrund wird ein neues, elektrochemisches Verfahren vorgestellt, mit dem Wertstoffe aus Klärschlammaschen, Verbrennungsschlacken und Bergbauhalden herausgelöst und zurückgewonnen werden können.

Biohydrometallurgie und Membrantechnik zur Wertstoffgewinnung aus Armerzlagerstätten und bergbaulichen Altablagerungen
Biohydrometallurgy and Membrane technology for Resource Recovery from Low-Grade Ores and Mining Residuals

Biohydrometallurgie und Membrantechnik zur Wertstoffgewinnung aus Armerzlagerstätten und bergbaulichen Altablagerungen Biohydrometallurgy and Membrane technology for Resource Recovery from Low-Grade Ores and Mining Residuals

Sekundäre Rohstoffquellen stehen als zukünftige Rohstofflieferanten im Fokus aktueller Forschungstätigkeiten. Anhand verschiedener Forschungsprojekte soll das Potenzial biohydrometallurgischer Methoden zur Wertstoffmobilisierung, kombiniert mit dem Einsatz von Membranverfahren für die anschließende Wertstoffgewinnung, vorgestellt werden.

Reactive Extraction and Critical Raw Materials: Industrial Recovery of Tungsten

Reactive Extraction and Critical Raw Materials: Industrial Recovery of Tungsten

Solvent extraction is a well-known separation technique for the recovery of metals. For an industrial application, several basic investigations are necessary for process and apparatus design. Here, the methodology, the scale-up problematic and the available methods for the hydrometallurgical recovery of tungsten as critical raw material are described.

Synthese von Calciumsilicathydraten für eine Rückgewinnung von Phosphor in der Abwasserbehandlung
Synthesis of Calcium Silicate Hydrates for the Recovery of Phosphorus from the Wastewater Treatment

Synthese von Calciumsilicathydraten für eine Rückgewinnung von Phosphor in der Abwasserbehandlung Synthesis of Calcium Silicate Hydrates for the Recovery of Phosphorus from the Wastewater Treatment

Dieser Beitrag widmet sich der Synthese von Calciumsilicathydraten zur Rückgewinnung von Phosphor aus Abwasser. Die Entwicklung von Technologien zur Schließung des Phosphorkreislaufs erlangen durch das bevorstehende Gebot, Phosphor im Rahmen der Abwasserbehandlung zurückzugewinnen, besondere Relevanz.

Metallgewinnung mittels Geobiotechnologie
Metal Recovery via Geobiotechnology

Metallgewinnung mittels Geobiotechnologie Metal Recovery via Geobiotechnology

Biomining wird zur Gewinnung von Wertmetallen aus sulfidischen Erzen eingesetzt. Biolaugung kann auch zur Aufbereitung oxidischer Erze wie Laterite sowie zum Recycling von Rückständen genutzt werden. Die gelaugten Metalle können aus den sauren Bergbau- und Prozesswässern mittels Biosorption oder Biomineralisation gewonnen werden.

Froth Flotation of Copper and Copper Compounds from Fine Fractions of Waste Incineration Bottom Ashes

Froth Flotation of Copper and Copper Compounds from Fine Fractions of Waste Incineration Bottom Ashes

One of the main challenges in mechanical processing of municipal solid waste incineration bottom ashes for metal recovery is the treatment of fine fractions < 0.2 mm. A new approach for Cu recovery from these fractions using froth flotation is presented. The principal applicability of this technique is shown and first suitable collector components are identified.

Rückgewinnung von Zinn aus ehemaligen Bergbauhalden
Recovery of Tin from Former Mining Dumps

Rückgewinnung von Zinn aus ehemaligen Bergbauhalden Recovery of Tin from Former Mining Dumps

Bergbauhalden gelten als potenzielle Rohstoffquelle zur Rückgewinnung von Wertstoffen. Moderne Aufbereitungsmethoden ermöglichen deren Anreicherung für eine anschließende Verwertung. Es wird ein Prozess beschrieben, Zinn aus angereichertem Tailingmaterial der früheren Kassiteritaufbereitung zurückzugewinnen und dem Rohstoffkreislauf zuzuführen.

Verfahren zum Recycling von seltenerdhaltigen Permanentmagneten
Processes for the Recycling of Rare Earth Permanent Magnets

Verfahren zum Recycling von seltenerdhaltigen Permanentmagneten Processes for the Recycling of Rare Earth Permanent Magnets

Hightech-Standorte weltweit sind abhängig von Seltenen Erden und damit von chinesischer Tagespolitik geworden, da das Land den Seltenerdmarkt dominiert. Metallurgische und wasserstoffbasierte Verfahren ermöglichen es, Nd-Fe-B-Legierungen aus der stetig wachsenden Masse an Altmagneten aus End-of-Life-Produkten energie- und umweltschonend zurückzugewinnen.

Wertstoffgewinnung aus Kraftwerksaschen Teil II: Thermische und chemische Behandlung von Braunkohlenkraftwerksaschen zur Gewinnung strategischer Metalle
Recovery of Valuable Metals from Power Plant Ashes Part II: Thermal and Chemical Treatment of Lignite Ashes for Recovery of Strategic Metals

Wertstoffgewinnung aus Kraftwerksaschen Teil II: Thermische und chemische Behandlung von Braunkohlenkraftwerksaschen zur Gewinnung strategischer Metalle Recovery of Valuable Metals from Power Plant Ashes Part II: Thermal and Chemical Treatment of Lignite Ashes for Recovery of Strategic Metals

Die Kombination von thermischer und chemischer Behandlung ist eine neue Methode zur Extraktion von Wertmetallen aus Braunkohlenaschen. Dabei ist das Reaktionsverhalten am stärksten von der mineralogischen Zusammensetzung abhängig, weniger von Partikelgröße und Oberfläche. Strategien für die Verwertung der Metalle zielen auf einen wirtschaftlich tragfähigen Prozess.

Processing of Grinding Slurries Arising from NdFeB Magnet Production

Processing of Grinding Slurries Arising from NdFeB Magnet Production

The investigation deals with a thermal treatment of grinding slurries, which arise during NdFeB magnet production in order to separate rare earth elements from iron and other accompanying elements. By this the hydrometallurgical treatment of the scraps can be simplified significantly since only a rare earth oxide phase has to be processed.