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Title:
DEVICE AND METHOD FOR THE GASEOUS EXTRACTION OF REDUCIBLE CONSTITUENTS FROM A STARTING MATERIAL, AND EXTRACTION SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/047553
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device (20) for the gaseous extraction of reducible constituents (21) from a starting material (22), comprising: a gas-tight reactor body which is at least partly made of fire-proof material (26) and has a material-receiving space (27) for receiving the starting material (22) including the reducible constituents (21), the reactor body in the operating state having a reducing atmosphere (19); a heating system (30) for heating the reactor body; and a rotation apparatus (24) for rotationally driving the reactor body. The invention also relates to a method for the gaseous extraction of constituents to be reduced/reduced constituents from a starting material, and to an extraction system.

Inventors:
NOACK HARALD (AT)
Application Number:
PCT/IB2023/058571
Publication Date:
March 07, 2024
Filing Date:
August 30, 2023
Export Citation:
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Assignee:
NOACK HARALD (AT)
International Classes:
C21B13/08; C21B3/04; C21B7/24; C21B13/12; C22B4/08; C22B5/12; C22B7/00; C22B7/04; C22B15/00; H01M6/52; H01M10/54
Domestic Patent References:
WO2008051356A22008-05-02
WO2021175703A12021-09-10
Foreign References:
EP3260559A12017-12-27
US20220177999A12022-06-09
US20140318312A12014-10-30
Other References:
VON SANJAY PINDAR, „RAPID RECYCLING OF SPENT LITHIUM-ION BATTERIES USING MICROWAVE ROUTE, Retrieved from the Internet
VON ALEXANDRA HOLZER, A NOVEL PYROMETALLURGICAL RECYCLING PROCESS FOR LITHIUM-ION BATTERIES AND ITS APPLICATION TO THE RECYCLING OFLCO AND LFP, Retrieved from the Internet
VON STEFAN WINDISCH-KERN, THERMAL ANALYSIS OF LITHIUM ION BATTERY CATHODE MATERIALS FOR THE DEVELOPMENT OF A NOVEL PYROMETALLURGICAL RECYCLING APPROACH, Retrieved from the Internet
VON XIANFENG HU, RECOVERY OF CO, NI, MN, AND LI FROM LI-ION BATTERIES BY SMELTING REDUCTION - PART II: A PILOT-SCALE DEMONSTRATION, Retrieved from the Internet
VON DR.-ING. SANDRA PAVON-REGANA, LITHIUMRECYCLING AUS PRODUKTIONSRÜCKSTÄNDEN DER PRIMÄRBATTERIEHERSTELLUNG (LIPRIBAT, 2019
Attorney, Agent or Firm:
IPRIME KÜNSCH PATENTANWÄLTE GMBH (LI)
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Claims:
P400038WO_20230830 Seite 32 | 36 final Patentansprüche 1. Vorrichtung (20; 120; 220; 320) zur gasförmigen Extraktion von reduzierbaren Bestandteilen (21) aus einem Ausgangsmaterial (22), mit einem gasdichten Reaktorkörper, der zumindest teilweise aus feuerfestem Material (26) besteht und einen Materialaufnahmeraum (27) zum Aufnehmen des Ausgangsmaterials (21) einschliesslich der reduzierbaren Bestandteile (21) aufweist, wobei der Reaktorkörper im Betriebszustand eine reduzierende Atmosphäre (19) aufweist, und mit einem Heizsystem (30; 130; 230) zum Heizen des Reaktorkörpers, sowie mit einer Rotationseinrichtung (24) zum rotativen Antreiben des Reaktorkörpers. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktorkörper ein Drehkörper, und insbesondere ein Drehrohrkörper (25; 225; 325), ist, und bevorzugt bezüglich einer Horizontalen geneigt ist, und insbesondere konisch ausgebildet ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktorkörper einen Ausgang (29; 329) und einen Eingang (28) aufweist und insbesondere eine erste Gaszuführung (50) vorhanden ist, wobei insbesondere ein erstes Transportschleusensystem (40) am Eingang angeordnet ist und insbesondere ein zweites Transportschleusensystem (45) am Ausgang angeordnet ist. 4. Vorrichtung nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ableiteinrichtung (60) vorhanden ist, insbesondere eine oder mehrere Absaugeinrichtungen (60), zum Ableiten der reduzierbaren Bestandteile (21) vorhanden ist. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ableiteinrichtung (60) eine Flüssigkeitszufuhr (65) aufweist, um die reduzierbaren Bestandteile (21) in der Ableiteinrichtung (60) mithilfe einer Flüssigkeit zu transportieren. 6. Vorrichtung nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial (22) getrocknetes Klärschlamm-Granulat oder Klärschlammschlacke- Granulat oder Batterie-Granulat oder Akkumulator-Granulat ist und Lithiumverbindungen und/oder Phosphorverbindungen umfasst und das Ausgangsmaterial (22) insbesondere Suszeptorkörper (46) und/oder Mahlkörper (43) aufweist. 7. Vorrichtung nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial (22) Kupfererzkonzentrat oder pulverförmiges Eisenerz ist und Elemente wie Schwefel, Phosphor, Quecksilber, Arsen, Cäsium, Selen, Rubidium, Kadmium, Kalium, Natrium, Zink, Tellur, Lithium oder weiterer Stoffe bzw. Verbindungen mit niedrigen Siedepunkten umfasst. P400038WO_20230830 Seite 33 | 36 final 8. Vorrichtung nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizsystem (30; 130; 230) zumindest eines der folgenden Heizeinrichtungen, eine induktive Heizeinrichtung, eine elektrische Heizeinrichtung, eine elektromagnetische Strahlungsheizeinrichtung oder eine Verbrennungsheizeinrichtung, insbesondere eine Gasverbrennungsheizeinrichtung umfasst. 9. Vorrichtung nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizsystem (30; 130; 230) eine Lichtbogen-Heizeinrichtung umfasst, wobei zumindest zwei Elektroden (231, 232) zum Erzeugen eines Lichtbogens (235) in den Reaktorkörper einführbar sind, wobei insbesondere zumindest eine der Elektroden (231, 232) bewegbar ist, um den Lichtbogen (235) aktiv zu bewegen. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spuleneinrichtung (238) zum Erzeugen eines externen Magnetfelds im Reaktorkörper vorhanden ist, um den Lichtbogen (235) aktiv zu bewegen. 11. Vorrichtung nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizsystem (30; 130; 230) ausgebildet ist, das Ausgangmaterial (22) auf zumindest 450°C, bevorzugt zumindest 850°C, insbesondere zumindest 1200°C, zu erhitzen. 12. Vorrichtung nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Gaseinlass (52, 53) vorhanden ist, um eine reduzierende Atmosphäre (19) im Materialaufnahmeraum (27) zu erzeugen, wobei insbesondere Wasserstoff und/oder Kohlenmonoxid als Reduktionsgas (48) vorhanden ist. 13. Vorrichtung nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mikrowellengenerator (85) zum Erzeugen von Kohlenmonoxid vorhanden ist. 14. Vorrichtung nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückführeinrichtung (90) zum Rückführen zumindest von Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff in den Reaktorkörper vorhanden ist. 15. Vorrichtung nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (80) vorhanden, welche zumindest mit der Rotationseinrichtung (24), und insbesondere mit dem Heizsystem (30; 130; 230), zum Austausch von Steuerdaten verbunden ist. P400038WO_20230830 Seite 34 | 36 final 16. Vorrichtung nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Monitoringsystem (75) vorhanden ist, welches insbesondere mit der Steuereinrichtung (80) zum Austausch von Daten verbunden ist. 17. Vorrichtung nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kamerasystem (70) zum Überwachen des Materialaufnahmeraum (27) vorhanden ist, wobei das Kamerasystem (70) insbesondere ein optisches System (72) aufweist. 18. Vorrichtung nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Mitnehmer (42) im Reaktorkörper vorhanden ist. 19. Verfahren zur gasförmigen Extraktion von zu reduzierenden Bestandteilen (21) aus einem Ausgangsmaterial (22) umfassend zumindest die folgenden Schritte: a. Anordnen des Ausgangsmaterials (22) in einen Materialaufnahmeraum (27) eines Reaktorkörpers; b. Abdichten des Materialaufnahmeraums (27); c. Erzeugen einer reduzierende Atmosphäre (19) im Materialaufnahmeraum (27); d. Aufheizen des Ausgangsmaterial (22) auf zumindest >450 °C; e. Rotatives Antreiben des Reaktorkörpers; f. Ableiten der zu reduzierenden Bestandteile (21) über die Gasphase aus dem Materialaufnahmeraum (27). 20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass dem Ausgangsmaterial (22) ein Suszeptor (46), insbesondre Graphit, beigemengt wird. 21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass dem Ausgangsmaterial (22) Zuschlagsstoffe zum Unterbinden einer Schmelzenbildung im Ausgangsmaterial (22) beigemengt werden. 22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schritt d) ein Gasgemisch aus einem Inertgas und/oder einem Reduktionsgas in den Materialaufnahmeraum (27) eingeführt wird, um das Ausgangsmaterial (22) zu umspülen. P400038WO_20230830 Seite 35 | 36 final 23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abgas zumindest teilweise verbrannt wird oder in den Materialaufnahmeraum (27) rückgeführt wird. 24. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass dem Ausgangsmaterial (22) zumindest ein Mahlkörper (43) zugeführt wird. 25. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass während oder nach dem Schritt f) eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, beigemengt wird. 26. Extraktionssystem (400) umfassend zumindest eine Vorrichtung (20; 120; 220; 320) nach einem der Ansprüche 1 bis 18.
Description:
P400038WO_20230830 Seite 1 | 36 final Vorrichtung und Verfahren zur gasförmigen Extraktion von reduzierbaren Bestandteilen aus einem Ausgangsmaterial sowie ein Extraktionssystem Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gasförmigen Extraktion von reduzierbaren Bestandteilen aus einem Ausgangsmaterial gemäss dem Patentanspruch 1, ein Verfahren zur gasförmigen Extraktion von reduzierbaren Bestandteilen aus einem Ausgangsmaterial gemäss dem Patentanspruch 19 sowie ein Extraktionssystem gemäss dem Patentanspruch 26. Technologischer Hintergrund Derzeit wird pulverförmiges Erz, das in Minen durch mechanischen Abbau bzw. Sprengen sowie durch Zermahlen des Gesteins entsteht, nicht verhüttet, da die Gefahr von Verklumpungen in der Prozessierung von Erzen besteht und die Formstruktur nicht zu dem volumenmäßig viel größeren Anteil an Bruchmaterial passt. Das pulverförmige Erz bleibt als Staub am Boden und wird von den Fahrzeugen in den Minen am Minengelände verteilt. Der Staub auf den Fahrbahnen wird mittels Wasser gebunden, um eine exzessive Staubaufwirbelung in den Minen zu unterbinden. Ist die feste Staubschicht zu dick, wird diese abgetragen und auf einer Halde deponiert. Durch die große Oberfläche des pulverförmigen Erzes kann der Regen leicht ungewollte Stoffe wie z.B. Quecksilber, Arsen, usw. aus den Halden auswaschen und somit die Umgebung und das Grundwasser vergiften oder mittels Wind weiträumig verfrachtet werden. Des Weiteren ist beispielsweise Kupfererz oft mit Arsen belastet. Die Lagerstätten der Erde mit geringer oder keiner Arsenbelastung werden immer seltener und somit steigt der Preis für arsenfreies Kupfererz. Viele Kupferhütten verarbeiten keine Kupfererzkonzentrate mit mehr als 0,5% Arsen und manche Staaten haben den Import von Kupfererzkonzentrat mit mehr als 0,5% Arsen verboten. Je höher der Arsenanteil im Erz ist, umso geringer ist dessen Preis, so es überhaupt verkäuflich ist. Internationale Händler sind dazu übergegangen, arsenarmes/arsenfreies Erzkonzentrat mit billigem arsenbelasteten Erzkonzentrat zu verschneiden, um den Profit zu maximieren und unter der 0,5% Grenze zu bleiben. Um den Arsengehalt des Erzkonzentrates zu reduzieren, wird das arsenhaltige Erz „geröstet“. Dies reduziert den Arsengehalt, aber auch den Kupfergehalt und geschieht unter oxidierender Atmosphäre. Arsen(III)oxid As2O3 „dampft“ aus und kondensiert als feiner Staub, der das Grundwasser der Umgebung um die Verarbeitungsstätten durch Auswaschungen verseucht. P400038WO_20230830 Seite 2 | 36 final Verfahren wie FINEX und COREX stellen bekannte Verfahren zur direkten Eisenerz-Reduktion dar, weisen jedoch den Nachteil auf, dass pulverförmige Erze nicht prozessierbar sind, da die Porengröße zwischen den Pulverpartikeln für die benötigte Gasdurchströmung zu klein ist. Die feinen Körner packen das Reaktorvolumen zu dicht, sodass Gas am Durchströmen gehindert wird. Das COREX-Verfahren benötigt eine Korngröße von mindestens.8mm bis 16mm (Pellets), oder 20mm (Stückerz) und es müssen min. 85% größer 6,3mm sein, um ein Verstopfen der gasführenden Poren zwischen den Körnern zu vermeiden. Dieses Verfahren nutzt eine reduzierende CO-Atmosphäre. Hieraus ergibt sich eine Betriebstemperatur von ~850°C, um einen ausreichend hohen CO-Partialdruck für die Reduktion des Erzes zu haben. Dieses Verfahren nutzt Kohle als Kohlenstoffquelle für die CO-Produktion. Das FINEX-Verfahren nutzt ebenfalls eine CO-Atmosphäre, um in mehreren hintereinander angeordneten Wirbelschichtreaktoren das fluidisierte Erzpulver zu reduzieren. Es werden ebenfalls Temperaturen von ~850°C benötigt und die Korngröße meist künstlich erzeugte Pellets ist mit 1mm bis 3mm sehr eng spezifiziert. Dies hat folgenden Grund: Kleinere Partikel werden durch den fluidisierenden Gasstrom fortgeblasen und größere Partikel können nicht fluidisiert und pneumatisch transportiert werden und blockieren den Gasstrom. Der SL/RN-Prozess von Metso beschreibt eine direkte Reduktion von Eisenerzpulver zu (Kohle, Gas, usw.) im Drehrohrofen unter Zugabe von Luft. Da zu wenig Sauerstoff für eine komplette Verbrennung des Kohlenstoffs im Verfahren vorhanden ist, bildet sich eine reduzierende CO-Atmosphäre aus. Nachteilig an der bekannten Lösung ist, dass feines Pulver nicht prozessierbar ist und die Prozesstemperatur sehr hoch ist, weiters kommt es durch den Magnetit-Wüstit-Übergang bei der Eisenerzreduktion zu ringförmigen Anbackungen im Drehrohrofen die mit der Zeit zu einem verstopfen des Drehrohrofens führen können. Derzeit werden aus Lithium-Ionen-Batterien nur Kupfer, Kobalt, Mangan, Eisen und Nickel extrahiert. Hierzu wird das Batterie-Granulat mit Kohlenstoffüberschuss in einer reduzierenden Gasflamme verbrannt. Aus der Schlacke können die Legierungskügelchen extrahiert werden. Lithium wird in der glasartigen Schlacke gebunden und kann nicht extrahiert werden. Für die Extraktion von Lithium steht derzeit nur ein nasschemischer Prozess zur Verfügung, der durch die hohe Komplexität nicht rentabel ist und bei dem die Entsorgung der Chemikalien aufwändig ist. Dieser nasschemische Prozess wird teilweise durch Wärme-Vorbehandlung, die die Lithiumverbindungen in Lithiumnitrid, Lithiumcarbonat und Lithiumoxid überführt, unterstützt. P400038WO_20230830 Seite 3 | 36 final Aus dem Stand der Technik ist der Artikel „Lithium- und Kobalt-Rückgewinnung aus Elektrolichtbogenofenschlacken des Batterie-Recyclings“ von Bernd Friedrich et. al Ruckgewinnung_aus_Elektrolichtbogenofenschlacken_des_Batteri e-Recyclings) bekannt. In dieser Offenbarung wird Lithiumbatterie-Granulat in einem Lichtbogen aufgeschmolzen. Die Metalle gehen in die Schmelze über. Das Lithium wird reduziert und das elementare Lithium verdampft, reagiert mit dem Luftsauerstoff zu Lithiumoxid und fällt in der Ofenasche aus. Ein beträchtlicher Teil des Lithiums wird in der Schlacke gebunden. Mittels nasschemischen Prozesses wird das Lithium aus der gemahlenen Schlacke und der Asche ausgewaschen. Aus dem Stand der Technik ist der Artikel „Rapid recycling of spent lithium-ion batteries using microwave route“ von Sanjay Pindar et. al (https://doi.org/10.1016/j.psep.2020.09.012) bekannt. In dieser Offenbarung wird vor dem nasschemischen Extraktionsprozess das Batteriegranulat thermisch mittels Mikrowellen vorbehandelt. Das Granulat wird auf bis zu 1000 Grad erwärmt und anschließend das Lithium ausgewaschen. Nachteilig an dieser bekannten Lösung ist, dass das Material zuerst poröse wird, weil gewisse Poren bzw. Verbindungen aufbrechen (Pyrolyse) und bei höheren Temperaturen eine Versinterung stattfindet, die eine Extraktion erschwert. Aus dem Stand der Technik ist die WO 2021/175703 A1 bekannt. In dieser Offenbarung wird eine Methode beschrieben, bei der ein Batteriegranulat mit Schlackenbildner vermengt in einen Graphitbruch gefüllten statischen Schüttreaktor, der induktiv beheizt wird, eingebracht wird. Die Schlackenbildner müssen so eingestellt sein, dass das Batteriegranulat durch den Graphitbruch hindurch schmilzt und die Zwischenräume zwischen dem Grafit nicht verstopfen. Ein weiteres konstruktives Problem dieser Methode ist die Siebplatte am Boden durch die die Schlacke permanent austritt jedoch der Graphitbruch zurückgehalten wird. Der Graphitbruch wirkt als Heizelement (Suszeptor) um die Magnetfeldänderungen der Induktionsspule der induktiven Heizung in Wärme umzuwandeln. Diese induktive Heizung erwärmt jedoch auch die metallene Tragstruktur um den Reaktor herum. Dies bedingt eine magnetische Abschirmung der Tragstruktur, die das ganze Reaktordesign aufwändig gestalten. Gattungsähnliche Offenbarungen finden sich auch in dem Artikel „A Novel Pyrometallurgical Recycling Process for Lithium-Ion Batteries and Its Application to the Recycling of LCO and LFP“ von Alexandra Holzer et. al (https://doi.org/10.3390/met11010149), in dem Artikel “Thermal analysis of lithium ion battery cathode materials for the development of a novel pyrometallurgical recycling approach“ von Stefan Windisch-Kern et. al (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S25889133 21000296?via %3Dihub), in dem Artikel „Recovery of Co, Ni, Mn, and Li from Li-ion batteries by smelting reduction - Part II: A pilot- scale demonstration“ von Xianfeng Hu et. al (https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2020.229089) und der „Lithiumrecycling aus Produktionsrückständen der Primärbatterieherstellung (LiPriBat)“ von Dr.-Ing. Sandra Pavon-Regana, TU Bergakademie Freiberg, 2019. P400038WO_20230830 Seite 4 | 36 final Die Notwendigkeit den CO 2 -Ausstoss auf der Erde zu reduzieren und Energie einzusparen, bzw. Prozesse auf erneuerbar erzeugbare Energiequellen umzustellen, motivierte zu der im Folgenden beschriebenen Erfindung. Darstellung der Erfindung Eine Aufgabe ist es, zumindest einen Nachteil des Standes der Technik zu vermeiden und insbesondere eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zur gasförmigen Extraktion von teilweise giftigen Stoffen zu schaffen und dabei auf einen nasschemischen Prozess zu verzichten. Darüber hinaus soll insbesondere ein Extraktionssystem geschaffen werden, welches die Vorrichtung umfasst und mit dem eine gasförmige Extraktion von teilweise giftigen Stoffen verbessert durchführbar ist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Figuren und in den abhängigen Patentansprüchen dargelegt. Eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur gasförmigen Extraktion von reduzierbaren Bestandteilen aus einem Ausgangsmaterial umfasst einen gasdichten Reaktorkörper, der zumindest teilweise aus feuerfestem Material besteht und einen Materialaufnahmeraum zum Aufnehmen des Ausgangsmaterials einschliesslich der reduzierbaren Bestandteile aufweist, wobei der Reaktorkörper im Betriebszustand eine reduzierende Atmosphäre aufweist, und umfasst ein Heizsystem zum Heizen des Reaktorkörpers, sowie eine Rotationseinrichtung zum rotativen Antreiben des Reaktorkörpers. In der erfindungsgemässen Vorrichtung werden die in dem sich erwärmenden Ausgangsmaterial angeordneten Bestandteile wie beispielsweise Metalle bzw. Metalloxide, Phosphor oder Schwefel verdampft und effizient reduziert. Die zu extrahierenden Bestandteile werden in der hier offenbarten Vorrichtung aus der entstehenden. Gasphase direkt in einem sehr reinen Zustand gewonnen und als reduzierte Bestandteile aus dem Reaktorkörper abgeleitet. Das sich im Reaktorkörper befindliche Restmaterial umfasst in der Regel Metalllegierungskügelchen mit einem Siedepunkt höher als die Prozesstemperatur, eine Mischung aus Oxiden, die bei den im gegenständlichen Verfahren angestrebten Temperaturen in einer CO-Atmosphäre oder mit Wasserstoff nicht reduziert werden können, sowie optional Kohlenstoff und andere Zuschlagsstoffe. Ist der Kohlenstoffanteil noch ausreichend groß, kann Restmaterial in einem externen CO-Generator weiterverwendet werden, oder dem zu prozessierenden Ausgangsmaterial zur Unterdrückung von Schlackenbildung beigemengt werden, oder thermisch verwertet werden. Die extrahierten Bestandteile können industriell weiterverarbeitet werden, sodass das Abbauen von Erzen oder anderen Metallen im Minenabbau effizienter ist und vor P400038WO_20230830 Seite 5 | 36 final allem dem CO 2 Fingerabdruck derartiger Minen verbessert. Durch die erfinderische Prozessführung bzw. Vorrichtung wird eine derzeit schädliche Auswirkung des Minenabbaus auf die Umwelt vermieden. Weiters werden Umwelt-Giftstoffe/Wertstoffe aus derzeit nicht wirtschaftlich prozessierbaren pulverförmigen Ausgangsmaterialien, wie Erzen und Batteriegranulaten oder anderen Stoffgemengen entfernbar und gleichzeitig wichtige industrielle Wertstoffe gewonnen. Die reduzierende Atmosphäre kann durch den direkten Einsatz des Reduktionsgas, insbesondere Wasserstoff, im Materialaufnahmeraum erzeugt werden, sodass die Gewinnung der reduzierbaren gasförmigen Bestandteile effizient und reproduzierbar erfolgen kann. Wasserstoff hat eine verbesserte Diffusionseigenschaften und ist ungiftig. Alternativ oder ergänzend wird Kohlenmonoxid (CO) als Reduktionsgas im Reaktorkörper verwendet. CO ist weniger explosiv, sodass die Betriebssicherheit erhöht ist. Im Reaktionskörper kann ein Gasgemisch aus Luft bzw. Inertgas und dem Reduktionsgas vorhanden sein, wobei das Reduktionsgas massgeblich zur Reduktion der Bestandteile beiträgt. Das Ausgangsmaterial kann pulverförmig im Reaktorkörper vorliegen, wobei insbesondere durch den Einsatz von Wasserstoff als Reduktionsgas, eine geringe Prozesstemperatur beginnend von etwa 450°C und höher, im Reaktorkörper ausreichen, um die Extraktion der reduzierbaren Bestandteile zu starten und effizient zu reduzieren. Pulverförmige Ausgangsmaterialien lassen sich einfach und prozesssicher verarbeiten. Die Vorrichtung ist leicht an variierende Zusammensetzungen des Ausgangsmaterials anpassbar, da die reduzierende Atmosphäre einstellbar sowie die Temperatur mithilfe des Heizsystems einstellbar ist. In einem im Betrieb hermetisch dichten Reaktorkörper ist das Ausgangsmaterial einbringbar und aufgrund der Drehbewegung im Betrieb durchmischbar Insbesondere weist die Vorrichtung zumindest einen weiteren hier offenbarten Reaktorkörper auf. Damit ist die Extraktion der Bestandteile aus dem Ausgangsmaterial skalierbar und parallelisierbar, sodass gleichzeitig eine grosse Menge an Ausgangsmaterial parallel prozessierbar ist. Beispielsweise ist damit ein Extraktionssystem betreibbar, welches reduzierbare Bestandteile aus unterschiedlichen Ausgangsmaterialien extrahiert. Vorzugsweise ist der Reaktorkörper ein Drehkörper. Das Ausgangsmaterial ist einfach einbringbar und aufgrund der Drehbewegung im Betrieb des Drehkörpers einfach durchmischbar. Liegt die Reaktorkörpertemperatur über der Schmelztemperatur der zu reduzierenden Bestandteile, wie beispielsweise Metalle, jedoch unter deren Siedetemperatur, bilden sich im Drehkörper aus den reduzierbaren Bestandteilen kleine Kügelchen. Diese Kügelchen treffen durch die Drehbewegung auf weitere Kügelchen und vergrößern sich somit. Durch das Durchkneten der geschmolzenen Kügelchen im Reaktorkörper, werden Verunreinigungen aus dem Inneren der Kügelchen an die Oberfläche befördert. Dies ist ein Effekt der Oberflächenspannung der geschmolzenen Bestandteile. Dies steigert die Reinheit beispielsweise P400038WO_20230830 Seite 6 | 36 final der Metall-/Legierungskügelchen. Diese Kügelchen können aus dem prozessierten Material leicht durch gravitative Separation extrahiert werden und einem anschliessenden Reinigungs- und Separationsprozess zugeführt werden. Insbesondere ist der Reaktorkörper ein Drehrohrkörper. Ein Drehrohrkörper ist ein rohrförmiger Drehkörper, der einfach um seine Zylinderlängsachse drehbar ist. Derartige Drehrohrkörper ermöglichen einen prozesssicheren Betrieb der Vorrichtung, insbesondere in einem Extraktionssystem. Bevorzugt ist der Reaktorkörper bezüglich einer Horizontalen geneigt. Damit kann sich das Ausgangsmaterial entlang der Längsachse des Reaktorkörpers im Reaktorkörper bewegen und kann besser durchmischt werden. Eine Klumpenbildung der reduzierbaren Bestandteile im Reaktorkörper kann dadurch verhindert werden. Insbesondere ist der Reaktorkörper konisch ausgebildet, sodass eine Bewegung des Ausgangsmaterials entlang der Längsachse des Reaktorkörper im Prozess verbessert ermöglicht ist. Die Neigung und die Drehgeschwindigkeit des Reaktorkörpers bestimmen die Verweilzeit des Ausgangsmaterials im Materialaufnahmeraum. Bevorzugterweise weist der Reaktorkörper einen Ausgang und einen Eingang auf, um das Ausgangsmaterial einzufüllen und die reduzierten Bestandteile bzw. die Restmaterialien aus dem Reaktorkörper herauszubefördern. Insbesondere ist zumindest eine erste Gaszuführung vorhanden. Die erste Gaszuführung ist zum Zuleiten des Reduktionsgases zum Reaktorkörper vorhanden. Damit kann die Gaszuführung zum Reaktorkörper einfach bereitgestellt werden und der Eintrittspunkt des Reduktionsgases frei auswählbar sein. Bevorzugt ist die erste Gaszuführung am Ausgang und eine zweite Gaszuführung am Eingang vorhanden. Die Gaszuführungen dienen zum einfachen Heranschaffen des Reduktionsgases. Das Reduktionsgas soll prozesssicher und unverschmutzt dem Reaktorkörper zuführbar sein. Die separaten Gaszuführungen ermöglichen dies. Insbesondere ist ein erstes Transportschleusensystem am Eingang angeordnet und insbesondere ein zweites Transportschleusensystem am Ausgang angeordnet. Mithilfe der Transportschleusensysteme ist ein kontinuierlicher Betrieb des Reaktorkörpers möglich, da das Ausgangsmaterial stetig in den Materialaufnahmeraum einbringbar ist und das Restmaterial stetig aus dem Reaktorkörper entfernbar ist. Vorzugsweise ist eine Ableiteinrichtung zum Ableiten der reduzierbaren Bestandteile vorhanden. Die Ableiteinrichtung ist derart ausgestaltet, dass ein Absinken der Temperatur unter den Siedepunkt der zu extrahierenden gasförmigen Bestandteile vermieden ist. Damit ist eine Kondensation der extrahierbaren gasförmigen Bestandteile in der Ableiteinrichtung vermeidbar und ein Verstopfen der Ableiteinrichtung verhinderbar. Mithilfe der Ableiteinrichtung können die P400038WO_20230830 Seite 7 | 36 final reduzierten Bestandteile in der Gasphase direkt am Entstehungsort abgeleitet bzw. abtransportiert werden. Insbesondere sind eine oder mehrere Absaugeinrichtungen zum Ableiten der reduzierbaren gasförmigen Bestandteile vorhanden, sodass das Ableiten einfach vollzogen werden kann. Beispielsweise werden Absauglanzen eingesetzt, welche rohrförmige Hohlkörper sind, und einen geringen Durchmesser aufweisen, sodass sich ein Düseneffekt in der Absauglanze einstellen kann. Eine Absauglanze kann auch aus mehreren einzelnen Rohren bestehen, um an unterschiedlichen Positionen im Reaktorkörper, beispielsweise in unterschiedlichen Temperaturzonen im Reaktorkörper, verschiedenen Wertstoff-/Gas-fraktionen absaugen zu können. Dies kann auch mithilfe mehrerer Absauglanzen, die durch die beiden Enden des Reaktorkörpers eingeführt werden, realisiert werden. Vorteilhaft ist eine externe Absaugeinrichtung vorhanden, um einen erhöhten Unterdruck im Reaktorkörper zu erzeugen. Damit ist eine erhöhte Betriebssicherheit gegeben, sodass die hier beschriebene Vorrichtung ohne Einwände betreibbar ist. Bevorzugterweise weist die Ableiteinrichtung eine Flüssigkeitszufuhr auf, um die reduzierbaren Bestandteile in der Ableiteinrichtung mithilfe einer Flüssigkeit zu transportieren. Eine mögliche Lösung stellt das Absaugen der Reduktionsgase im heißesten Teil des Reaktorkörpers bzw. Drehrohrkörpers mittels innen mit Wasser gespülter und außen thermisch isolierter Ableitungen, beispielsweise Rohre, dar. Somit werden gasförmige Stoffe gleich ausgewaschen und es kann zu keiner Verstopfung des Absaugrohres kommen, da der große Temperaturgradient mögliche Partikel gleich zu Staub zerplatzen lässt. Ist der Wasserdruck stark genug und findet eine Zerstäubung durch Düsen statt, kann diese Absauglanze gleichzeitig als Wasserstrahlpumpe dienen, um die Bestandteile und Reduktionsgase abzusaugen und im Reaktorkörper bzw. Drehrohrkörper einen Unterdruck zu erzeugen, um das unkontrollierte Austreten von gesundheitsschädlichen Gasen aus ungewollten Leckagen zu unterbinden. Damit ist eine erhöhte Betriebssicherheit gegeben. Dieser Unterdruck kann auch zum Erniedrigen der Siedetemperatur, der über die Gasphase zu extrahierenden Bestandteile dienen und das Kohlenmonoxid- Kohlendioxid-Verhältnisses (CO-CO2-Verhältnis) in Richtung Kohlenmonoxid (CO) verschieben. Damit wird eine Verringerung der Prozesstemperatur möglich, sodass eine Energieeinsparung erfolgen kann. Vorzugsweise ist das Ausgangsmaterial getrocknetes Klärschlamm-Granulat oder Klärschlammschlacke-Granulat oder Batterie-Granulat oder Akkumulator-Granulat und umfasst Lithiumverbindungen. Alternativ oder ergänzend umfasst das Ausgangsmaterial Phosphorverbindungen. Insbesondere weist das Ausgangsmaterial pulverförmiges Erz auf. P400038WO_20230830 Seite 8 | 36 final Derartige Materialien sind besonders geeignet, um deren reduzierbaren Bestandteile zu extrahieren. Bei der Aufarbeitung von Batterien kann das Ausgangsmaterial zuerst mechanisch zerkleinert werden, wobei große Teile der zu reduzierenden Bestandteile gravitativ und, alternativ oder ergänzend, magnetisch extrahiert werden. Anschliessend wird das übriggebliebene pulverförmige Material als Ausgangsmaterial in den Reaktorkörper eingebracht. Insbesondere weist das Ausgangsmaterial Suszeptorkörper auf. Die Suszeptorkörper können wiederkehrend dem Ausgangsmaterial zugeführt werden, sodass eine wiederkehrende Kreislaufwirtschaft mit den Suszeptoren entsteht. Als Suszeptorkörper kann beispielsweise Grafit, oder auch andere gut elektrisch leitfähige Materialien eingesetzt werden, welche bei Temperaturen von mindestens 1500 Grad in reduzierender Atmosphäre formstabil bleiben. Hier sei beispielsweise Wolfram, Tantal, Molybdän und andere erwähnt, wobei Grafit den Vorteil bietet, dass er billig ist, leicht zu bearbeiten ist und gleichzeitig den Kohlenstoff für die Reduzierung des zu extrahierenden Bestandteils bereitstellt. Zusätzlich zu Grafit kann auch reaktives Grafit- oder Kokspulver als Suszeptor zuzugeben werden. Alternativ oder ergänzend weist das Ausgangsmaterial Mahlkörper auf. Um ein Anbacken der pulverförmigen Bestandteile bzw. des Granulates an der Reaktorkörperwand bzw. der Drehrohrinnenwand zu vermeiden, können dem Ausgangsmaterial grobe Partikel wie z.B. Magnesiumoxidkeramik-Bruch beigemengt werden. Diese Mahlkörper reiben an der Drehrohrinnenwand bzw. zerreiben Anbackungen wie in einer Kugelmühle. Die Mahlkörper werden aus dem prozessierten Ausgangsmaterial ausgesiebt und dem nachfolgend zu prozessierenden Ausgangsmaterial wieder beigemischt, sodass ein Kreislaufsystem entsteht. Insbesondere werden dem zu prozessierenden Ausgangsmaterial Zuschlagstoffe beigemengt, die eine Schmelzenbildung oder Schlackenbildung unterbinden bzw. vermindern. Die Auswahl der Zuschlagstoffe hängt von der Zusammensetzung und Kristallisation des Ausgangsmaterials (Erz/Gangart (Erzbegleitstoffe)) ab. Generell kann gesagt werden, Zuschlagstoffe wie MgO und CaO "stören" sehr reine SiO2-Gitterbildung und senken daher den Schmelzpunkt von nahezu reinem SiO2. Ab einem CaO/SiO2-Verhältnis von ca. 1,5 erhöhen CaO und MgO den Schmelzpunkt von Schlacken, sodass eine Klumpenbildung im Ausgangsmaterial unterbunden werden kann. Fe x O y beispielsweise senkt den Schmelzpunkt. Bei den Kupfererzen sind mögliche Zuschlagsstoffe beispielsweise SiO2 (für nahezu reine SiO2-Schlacken) bzw. MgO und CaO für basischere Schlacken (CaO/SiO2>1,2). Durch Zugabe von beispielsweise Grafit, reaktiven Grafit oder Koks bildet sich durch den Kohlenstoffabrieb der in den Poren des Drehrohres bzw. des Reaktorkörpers (z.B.: Al2O3 oder P400038WO_20230830 Seite 9 | 36 final MgO-Keramikrohr oder Grafit) haften bleibt, eine Kohlenstoff-Trennschicht, die ein Anbacken des Ausgangsmaterial an der Innenseite der Reaktorkörperwand vermindert. Im Reaktorkörper können vorteilhaft im Bereich des Ausganges durch konzentrische auf der Innenseite des Reaktorkörpers angeordnete Rillenstrukturen, mit Auslässen am Umfang des Reaktorkörpers, vorhanden sein, um eine gravitative Trennung des Ausgangsmaterials mit einem Materialstrom mit niedriger Dichte und mit einem Materialstrom hoher Dichte, erfolgen. Dies erfordert ein zusätzliches Transportschleusensystem für einen der beiden Materialströme. Damit ist eine einfache Trennung der Restmaterialien und der Suszeptorkörper und der Mahlkörper möglich, sodass eine Nachbearbeitung der Restmaterialien im nachfolgend offenbarten Extraktionssystem vereinfacht wird. Dabei wird eine Kreislaufwirtschaft im Extraktionssystem ökonomischer und wirtschaftlicher möglich. Bevorzugterweise ist das Ausgangsmaterial Kupfererzkonzentrat oder pulverförmiges Eisenerz und umfasst Elemente wie Phosphor, Schwefel, Quecksilber, Arsen, Cäsium, Selen, Rubidium, Kadmium, Kalium, Natrium, Zink, Tellur, Lithium oder weiterer Stoffe bzw. Verbindungen mit niedrigen Siedepunkten. Das zu prozessierende Ausgangsmaterial soll die ganze Prozesszeit pulverförmig bzw. granular bleiben. Vorzugsweise umfasst das Heizsystem zumindest eines der folgenden Heizeinrichtungen: eine induktive Heizeinrichtung, eine elektrische Heizeinrichtung, eine elektromagnetische Strahlungsheizeinrichtung oder eine Verbrennungsheizeinrichtung, insbesondere eine Gasverbrennungsheizeinrichtung. Das Heizsystem ist bevorzugt ausgebildet, das Ausgangmaterial auf zumindest 450°C, und insbesondere grösser 850°C, zu erhitzen. Insbesondere ist das Heizsystem ausgebildet, die Reaktorkörpertemperatur über der Schmelztemperatur der zu reduzierenden Bestandteile, wie beispielsweise Metalle, jedoch unter deren Siedetemperatur, zu temperieren, sodass sich im Reaktorkörper aus den reduzierbaren Bestandteilen kleine Kügelchen bilden können. Der Reaktorkörper ist bei einem induktiven Heizsystem beispielweise aus Grafit gefertigt oder auf der Aussenseite des Reaktorkörpers, beispielsweise des Drehrohrs, ist eine Absorber- Heizschicht aufgebracht, die die Wärme an das Drehrohr abgibt und das Drehrohr erwärmt, sodass das im Drehrohr befindliche Ausgangsmaterial, beispielsweise in Granulatform erhitzt wird. Eine weitere Möglichkeit bei der induktiven Erwärmung ist die Beigabe eines Suszeptors zum Granulat. Dies kann z.B. Graphitbruch sein, der weiters wie eine Art Kugelmühle wirkt und somit ein Anbacken des Granulats an der Außenwand verhindert. P400038WO_20230830 Seite 10 | 36 final Bei einer elektrischen Heizeinrichtung ist ein Heizkörper vorhanden, der um den sich drehende Reaktorkörper angeordnet ist. Der Reaktorkörper erwärmt sich mittels Wärmestrahlung und Konvektion. Diese Methode stellt die günstigste Erwärmungsmethode dar, weist jedoch die geringste Energiedichte zum Erwärmen des Ausgangsmaterials auf. Somit ist die Verweilzeit des Ausgangsmaterials im Reaktorkörper länger anzusetzen bzw. der Reaktorkörper muss zumindest in einer Längsausdehnung wesentlich länger sein als sein Durchmesser, sodass das Ausgangsmaterial sich auf einer längeren Wegstrecke durch den Reaktorkörper bewegt. Bei einer elektromagnetischen Strahlungsheizeinrichtung wirkt das Ausgangsmaterial als Suszeptor für die eingestrahlten Wellen, beispielsweise Funkwellen. Ist die Absorption des Ausgangsmaterials nicht ausreichend, kann dies durch z.B. Zugabe von Kohlenstoff-Bruch oder Kohlenstoff-Pulver kompensiert werden und gleichzeitig stellt dies eine Kohlenstoffquelle für Reduktions-Reaktionen dar. Sind die eingestrahlten Wellen kurzwellig genug, z.B. Mikrowellenstrahlen, weist das Ausgangsmaterial eine ausreichend hohe Absorption auf, um das Ausgangsmaterial auf die passende Temperatur, z.B. grösser 850°C, zu bringen. Es bilden sich sogenannte Hotspots (EM-Feld-Konzentrationspunkte), welche eine Reduktion der benötigten Heizenergie erwarten lässt. Weiters kann bei ausreichender Energiedichte es in den „Hotspots“ bzw. räumlichen Bereichen mit hoher Elektromagnetischer (EM)-Feld-Dichte zu Plasmabildung kommen. In diesem Plasma spaltet sich das Reduktionsgas (beispielsweise Wasserstoff H2 in zwei Wasserstoffatome) in dessen Atome bzw. Radikale, die viel reaktiver als die Ausgangs- Reduktionsgase sind, auf. Dies bewirkt eine Beschleunigung des Reduktionsprozesses. Bei der Verwendung einer Verbrennungsheizeinrichtung wird Gas bzw. Kohlenstoffpulver eingeblasen und mittels zugeführtem Sauerstoff bzw. Luft verbrannt. Ist ein Brennstoffüberschuss vorhanden, bildet sich eine reduzierende Atmosphäre aus. Vorteilhaft werden nach der Verbrennung bzw. nach der Aufheizung zusätzlich CO oder H2 Gasmengen eingeblasen, um die für die Reduktion von beispielsweise Phosphor oder Lithium günstigen CO- Partialdrücke/Reduktionsgaspartialdrücke zu erreichen. Wasserstoff weist hier ökologisch gesehen Vorteile auf, da nur Wasserdampf in der Verbrennung entsteht und der Wasserstoff CO2-neutral erzeugt werden kann (beispielsweise mithilfe von Photovoltaik/Ökostrom mittels Elektrolyse. Bevorzugterweise umfasst das Heizsystem eine Lichtbogen-Heizeinrichtung, wobei zumindest zwei Elektroden zum Erzeugen eines Lichtbogens in den Reaktorkörper einführbar sind. In den Reaktorkörper werden beispielsweise von den gegenüber liegenden Enden des Reaktorkörpers Elektroden (beispielsweise aus Grafit) eingeführt. Dafür sind jeweils Öffnungen vorhanden, in denen die Elektroden jeweils eingeführt werden. Die Elektroden sind mit einem Einführmechanismus verbunden, der einen Antrieb zum Bewegen der Elektroden aufweist. Die Elektroden berühren sich und es zündet ein Lichtbogen, wenn eine elektrische Spannung mit P400038WO_20230830 Seite 11 | 36 final einem genügend hohen Potentialunterschied zwischen den Elektroden angelegt wird. Mit zunehmender Erwärmung wird dieser Lichtbogen durch Vergrößerung des Elektrodenabstandes verlängert. Damit wird ein grösserer Bereich im Materialaufnahmeraum mit dem Lichtbogen ausgefüllt, sodass die Reduktion und Erwärmung der Bestanteile verbessert ist. Der Einführmechanismus kann einen Antrieb zum Bewegen der Elektroden aufweisen. Der Antrieb kann pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch ausgebildet sein. Insbesondere ist zumindest eine der Elektroden bewegbar, um den Lichtbogen im Betrieb aktiv zu bewegen und bevorzugt zu regeln und zu verlängern. Somit vergrößert sich die Brennspannung und es kann mehr Wärme erzeugt werden. Ein Lichtbogen spaltet durch seine hohe Temperatur von mehreren 1000°C (etwa grösser 2000°C) und die hierbei entstehende harte UV-Strahlung, das Reduktionsgas (z.B. Wasserstoff H2 in zwei Wasserstoffatome bzw. zwei H + ) in dessen Atome bzw. Radikale auf, die viel reaktiver als die Ausgangs- Reduktionsgase sind, sodass der Reduktionsprozess beschleunigt ist. Der Wärmeübertrag vom Lichtbogen in das Reduktionsgas kann optimiert werden, indem bevorzugt eine oder beide Elektroden längs durchbohrt sind und das Reduktionsgas direkt durch die Längsbohrung in den Lichtbogen eingeblasen wird. Dabei sind die Bohrungen mit einer Zuführleitung verbunden, in der das Reduktionsgas transportiert wird. Das Reduktionsgas durch die Elektrode zu leiten, vorerwärmt das Reduktionsgas und kühlt die Elektroden, was die Lebensdauer der Elektroden verlängert und den Reduktionsprozess verbessert. Vorzugsweise ist eine Spuleneinrichtung zum Erzeugen eines externen Magnetfelds im Reaktorkörper vorhanden, um den Lichtbogen aktiv im Materialaufnahmeraum bzw. im Reaktorkörper zu bewegen oder zu stabilisieren. Die Spuleneinrichtung ist mit einer Energieversorgung verbunden. Die Spuleneinrichtung kann am Reaktionskörper angeordnet sein oder in unmittelbarer Umgebung zum Reaktionskörper angeordnet sein. Durch externe Magnetfelder ist es möglich die Interaktion des Lichtbogens mit dem Reduktionsgas weiter zu steigern, indem der Lichtbogen zu Bewegungen angeregt wird. Die Interaktion des Lichtbogen- Eigenmagnetfeldes mit dem externen Magnetfeld wird als „magnetische Blaswirkung“ bezeichnet und es kann sich vorteilhaft ein magnetischer „Plasma Vortex“ ausbilden. Dieses extrem heisse Plasma- Reduktionsgas führt zu einer wesentlich besseren und schnelleren Wärmeverteilung im Reaktorkörper, da das Plasma in kühleren Bereichen des Reaktorkörpers wieder zu molekularem Reduktionsgas rekombiniert und somit Wärme abgibt. (2 H + + 2 e- werden zu H2). Dies bewirkt eine Beschleunigung des Reduktionsprozesses. Bevorzugterweise ist das Heizsystem ausgebildet, das Ausgangmaterial auf zumindest 450°C, bevorzugt 850°C, insbesondere zumindest 1200°C, zu erhitzen. Damit sind die zuvor genannten zu reduzierenden Bestandteile sicher und mit einem hohen Reinheitsgrad reduzierbar und in P400038WO_20230830 Seite 12 | 36 final weiterer Folge aus dem Reaktorkörper extrahierbar. Durch die Wahl von Wasserstoff als Reaktionsgas, kann eine Temperatur von 450°C ausreichen, die zu reduzierenden Bestandteile aus dem Ausgangsmaterial zu extrahieren. Vorzugsweise ist zumindest ein Gaseinlass vorhanden, um eine reduzierende Atmosphäre im Materialaufnahmeraum zu erzeugen, wobei insbesondere Wasserstoff bzw. Kohlenmonoxid als Reduktionsgas vorhanden ist. Das sich erwärmende Ausgangsmaterial wird mit einem Gemisch aus Inertgas (z.B. Argon, Stickstoff (N2)) und Reduktionsgas (z.B. Wasserstoff (H2), Kohlenmonoxid (CO)/Kohlendioxid (CO2)-Gemisch) und insbesondere Luft (Mischung aus Inertgas (Stickstoff) und Sauerstoff für die CO-Produktion (Reduktionsgas) mit Kohlenstoffüberschuss) umspült. Diese reduzierende Atmosphäre reduziert die zu extrahierenden Bestandteile aus dem Ausgangsmaterial. Ist die Temperatur über den Siedepunkten der zu reduzierenden Bestandteile, werden diese Bestandteile über die Gasphase extrahiert und abgesaugt. Bevorzugt ist ein Gasauswäscher vorhanden, in dem die zu extrahierenden Bestandteile ausfallen. Das abgesaugte CO kann entweder nachverbrannt werden oder dem Prozess als Reduktionsgas rückgeführt werden. Damit entsteht ein nachhaltiger Kreislaufprozess. Bevorzugterweise ist ein Mikrowellengenerator zum Erzeugen von Kohlenmonoxid vorhanden. Damit kann zusätzlich benötigtes CO energiesparend, separat und bei Bedarf vor Ort erzeugt werden. Mit dem Einsatz von Mikrowellen EM-Feldern kann die benötigte Temperatur im Reaktorkörper gesenkt werden, um CO2 in CO umzuwandeln. Dies stellt eine bedeutende Energieeinsparung dar und beruht auf einer Hotspot-Bildung in stehenden EM-Feldern auf der Oberfläche des Kohlenstoff- CO2-CO Überganges. Es kann bei gleich hoch produzierter CO- Konzentration die Temperatur zwischen 200°C (95% CO) und 400°C (70% CO) gesenkt werden. Die bekannte Boudouard-Reaktion beschreibt das temperaturabhängige CO-CO2-Gleichgewicht. Es ist jedoch weniger bekannt, dass dieses Gleichgewicht auch druckabhängig ist (Prinzip von Le Chatelier). Somit ist es möglich, durch Hotspotbildung und Druckreduzierung das CO-CO2- Gleichgewicht bei gleicher Temperatur Richtung CO zu verschieben. Diese Hotspot Generierung kann mittels EM-Felder oder Lichtbogen geschehen. Dies stellt eine energieeffiziente Methode dar, um den Energiebedarf zur kontinuierlichen regelbaren CO-Generation zu minimieren. Die Hotspot Generierung mittels EM-Felder kann auch zur Ionisierung von Wasserstoff eingesetzt werden, wenn die Feldstärke hoch genug ist. Die „freie Weglänge“ ist bei Normaldruck sehr gering und somit kommt es zwischen den ionisierten Wasserstoffatomen (H+) sehr oft zu Zusammenstößen. Diese Zusammenstöße senken die Temperatur der ionisierten Wasserstoffatome unter die Rekombinationstemperatur und es bildet sich molekularer Wasserstoff. Dies bedeutet, dass die Ionisierung des Wasserstoffes in unmittelbarer Nähe zum reduzierenden Ausgangsmaterials geschehen sollte, um Rekombination zu vermeiden. Somit P400038WO_20230830 Seite 13 | 36 final ergibt sich, dass die Ionisierung durch EM-Strahlung direkt im Reaktorkörper geschehen sollte, so der Gasdruck nicht sehr stark reduziert wird. Ist der Druck im Reaktorkörper sehr stark reduziert und somit die „Freie Weglänge“ größer als die Strecke Ionisator zu Reduktionsgut, kann als Wasserstoff-Ionisator auch eine „stille Entladung“ bzw. Korona-Entladung eingesetzt werden. Vorzugsweise ist eine Rückführeinrichtung zum Rückführen zumindest von Kohlenmonoxid und/oder von Wasserstoff in den Reaktorkörper vorhanden. Wasserstoff kann dabei wieder direkt als Reduktionsgas eingesetzt werden. Damit ist eine Kreislaufwirtschaft der Reduktionsgase ermöglicht, sodass der Gesamtprozess ressourcenschonend und umweltschonend ablaufen kann. Bevorzugterweise ist eine Steuereinrichtung vorhanden, welche zumindest mit der Rotationseinrichtung zum Austausch von Steuerdaten verbunden ist. Insbesondere ist die Steuereinrichtung mit dem Heizsystem zum Austausch von Steuerdaten verbunden. Zum Austausch von Steuerdaten sind Steuerleitungen vorhanden, sowie Energieversorgungsleitungen zur Energieversorgung der einzelnen Einrichtungen und Systeme in der Vorrichtung. Um die Betriebssicherheit und eine optimale Prozessführung zu erreichen, werden die Gase und Abgase sowie die Flüssigkeiten der Abgaswäsche laufend analysiert. Hierbei werden Daten wie Kohlenmonoxidgehalt, Kohlendioxidgehalt, Sauerstoffgehalt, Lambda- Wert, pH-Wert usw. mit Sensoren erfasst. Diese Werte werden benötigt, um die Abgasnachbehandlung im Reaktorkörper so zu regeln, dass keine schädlichen Gase wie Kohlenmonoxid, Arsenwasserstoff, Schwefelwasserstoff in die Umwelt entweichen. Dafür kann zumindest ein Gasanalysator, bspw. eine Gaschromatographieeinrichtung oder Gasspektrometer vorhanden sein, um zumindest einen der vorgenannten Parameter zu detektieren und an die Steuereinrichtung bzw. an eine Recheneinrichtung zu übergeben. Vorzugsweise ist ein Monitoringsystem vorhanden, welches insbesondere mit der Steuereinrichtung zum Austausch von Daten verbunden ist. Das Monitoringsystem umfasst zumindest eine Anzeigeeinrichtung. Das Monitoringsystem kann auch kabellos mit einem Endgerät zum Austausch von Daten verbunden sein. Das Endgerät kann ein mobiles Endgerät sein, insbesondere in Smartphone. Das Smartphone kann eine Applikationssoftware aufweisen, welche mit dem Monitoringsystem verbindbar ist, um die Steuereinrichtung zu steuern und den hier vorliegenden Prozess bzw. die hier beschriebenen Verfahren zu steuern. Bevorzugterweise ist ein Kamerasystem zum Überwachen des Materialaufnahmeraums vorhanden. Die Kamera kann mit einer Recheneinrichtung und/oder der Steuereinrichtung zum Austausch von Sensordaten und/oder Steuerdaten verbunden sein. Als Steuereinrichtung kann ein Mikrocontroller eingesetzt sein und als Recheneinrichtung ein Computer. Insbesondere sind die Sensordaten an der Anzeigeeinrichtung, bspw. ein Display des Monitoringsystems anzeigbar. P400038WO_20230830 Seite 14 | 36 final Insbesondere weist das Kamerasystem ein optisches System auf. Damit wird eine optische Kontrolle des Materialaufnahmeraums möglich. Das optische System umfasst optische Linsen, sodass die Reduktion der Bestandteile beispielsweise in einem gewünschten Bereich im Materialaufnahmeraum beobachtbar und analysierbar ist. Vorzugsweise ist zumindest ein Mitnehmer im Reaktorkörper vorhanden, welcher vorteilhaft im Reaktorkörper eingebaut bzw. angeordnet ist, um ein Rutschen der Mahlkörper und des zu prozessierenden Ausgangsmaterials auf der Innenwand des Reaktorkörpers unterbinden zu können und die Mahlkörper zu einer Rollbewegen zu zwingen. Die Mitnehmer können als Vorsprünge im Reaktorkörper lösbar bzw. austauschbar angeordnet werden. Je nach Anwendungsfall kann der Mitnehmer hakenförmig, trapezförmig, quaderförmig oder dreieckförmig ausgebildet sein. Das Anheben bzw. Mitnehmen der Mahlkörper und Abrollen lassen bei Überschreiten einer gewissen Höhe führt zu einem besseren Zerschlagen von Verklumpungen im zu prozessierenden Ausgangsmaterial und zu einem Abschlagen von Anbackungen. Diese Mitnehmer können als austauschbare Verschleißteile ausgebildet sein, die im Reaktorkörper befestigt sind oder als Innenform des Reaktorkörpers ausgebildet werden. Die reduzierten Bestandteile können weiters Lithiumverbindungen und/oder Phosphorverbindungen sein. Das Ausgangsmaterial kann ein Batteriematerialsystem oder einem Klärabfallmaterial, insbesondere aus lithiumhaltigen und/oder phosphorhaltigen Granulat, sein. Ein erfindungsgemässes Verfahren zur gasförmigen Extraktion von zu reduzierenden Bestandteilen aus einem Ausgangsmaterial umfasst zumindest die folgenden Schritte: a. Anordnen des Ausgangsmaterials in einen Materialaufnahmeraum eines Reaktorkörpers; b. Abdichten des Materialaufnahmeraums; c. Erzeugen einer reduzierende Atmosphäre im Materialaufnahmeraum; d. Aufheizen des Ausgangsmaterial auf zumindest grösser 450 °C, e. Rotatives Antreiben des Reaktorkörpers f. Ableiten der zu reduzierenden Bestandteile über die Gasphase aus dem Materialaufnahmeraum. Mit dem erfindungsgemässen Verfahren werden die in dem sich erwärmenden Ausgangsmaterial angeordneten Bestandteile wie beispielsweise Metalle bzw. Metalloxide, Schwefel oder Phosphor P400038WO_20230830 Seite 15 | 36 final verdampft und effizient reduziert. Die zu extrahierenden Bestandteile werden in dem hier offenbarten Verfahren aus der Gasphase direkt in einem sehr reinen Zustand erzeugt. Die extrahierten Bestandteile können industriell weiterverarbeitet werden, sodass das Abbauen von Erzen oder anderen Metallen im Minenabbau effizienter ist und vor allem dem CO2- und Ökologischen-Fingerabdruck derartiger Minen verbessert. Durch die erfinderische Prozessführung werden derzeit schädliche Auswirkungen des Minenabbaus auf die Umwelt vermindert/vermieden. Weiters werden Giftstoffe aus derzeit nicht wirtschaftlich prozessierbaren pulverförmigen Ausgangsmaterialien, wie Erzen und Batteriegranulaten oder anderen Stoffgemengen entfernbar und gleichzeitig wichtige industrielle Wertstoffe gewonnen. Vorzugsweise wird dem Ausgangsmaterial ein Suszeptor beigemengt. Die Suszeptorkörper können wiederkehrend dem Ausgangsmaterial zugeführt werden, sodass eine wiederkehrende Kreislaufwirtschaft mit den Suszeptoren entsteht. Bevorzugterweise werden dem Ausgangsmaterial Zuschlagsstoffe zum Unterbinden einer Schmelzenbildung oder Schlackenbildung im Ausgangsmaterial beigemengt. Diese können bei richtiger Wahl, den späteren Schmelzprozess bei veränderter bzw. höherer Temperatur, durch Schmelzenbildung bzw. Schlackenbildung positiv beeinflussen. Vorzugsweise wird nach dem Schritt d) ein Gasgemisch aus einem Inertgas in den Materialaufnahmeraum eingeführt, um das Ausgangsmaterial zu umspülen. Das sich erwärmende Ausgangsmaterial wird mit einem Gemisch aus Inertgas (z.B. Argon, Stickstoff (N2)) und Reduktionsgas (z.B. Wasserstoff (H2), Kohlenmonoxid (CO)/Kohlendioxid (CO2)-Gemisch) und insbesondere Luft (Mischung aus Inertgas (Stickstoff) und Sauerstoff für die CO-Produktion (Reduktionsgas) mit Kohlenstoffüberschuss) umspült. Alternativ oder ergänzend wird nach dem Schritt d) ein Gasgemisch aus einem Reduktionsgas in den Materialaufnahmeraum eingeführt, um das Ausgangsmaterial zu umspülen. Bevorzugterweise wird ein Abgas zumindest teilweise verbrannt oder in den Materialaufnahmeraum rückgeführt. Das Nachverbrennen unterbindet das Freisetzen von giftigen Abgasen, wie beispielsweise Schwefelwasserstoff oder As2O3 bzw. Arsenoxide. Kohlendioxid kann einfach in den Reaktorkörper rückgeführt werden, um eine Kreislaufwirtschaft zu schaffen. Vorzugsweise wird dem Ausgangsmaterial zumindest ein Mahlkörper zugeführt. Der Mahlkörper kann wiederkehrend dem Ausgangsmaterial zugeführt werden, sodass eine Kreislaufwirtschaft der Mahlkörper entsteht und damit eine ressourcenschonender Prozess möglich ist. P400038WO_20230830 Seite 16 | 36 final Bevorzugterweise wird während oder nach dem Schritt f) eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, beigemengt, um die reduzierbaren Bestandteile in der Ableiteinrichtung mithilfe einer Flüssigkeit zu transportieren. Eine mögliche Lösung stellt das Absaugen der Reduktionsgase im heißesten Teil des Reaktorkörpers bzw. Drehrohrkörpers mittels innen mit Wasser gespülter und außen thermisch isolierter Ableitungen, beispielsweise Rohre, dar. Somit werden gasförmige Bestandteile gleich ausgewaschen und es kann zu keiner Verstopfung des Absaugrohres kommen, da der große Temperaturgradient mögliche Partikel gleich zu Staub zerplatzen lässt. Ein erfindungsgemäßes Extraktionssystem umfasst zumindest eine hier vorliegend beschriebene Vorrichtung und kann zumindest einen Pulver-/Granulatmischer, zumindest ein Sieb für das Pulver/Granulat, zumindest einen gravitativen Separator, zumindest einen Auffangbehälter, zumindest eine Temperiereinrichtung, zumindest eine Pumpe, Absaugeinrichtungen sowie zumindest eine Abgasnachbehandlungseinrichtung umfassen. Die zuvor genannten Einrichtungen des Extraktionssystems können beispielsweise mithilfe einer Photovoltaikanlage versorgt werden, wobei beispielsweise ein Elektrolyseverfahren zum Herstellen von Wasserstoff vorhanden ist, bzw. die Photovoltaikanlage dazu dient, die Lichtbogenheizung zu betreiben oder ein anderes hier genanntes Heizsystem zu betreiben. Damit ist die Energieversorgung für den gesamten Prozess aus erneuerbarer Energie möglich. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben sind. Die Bezugszeichenliste ist wie auch der technische Inhalt der Patentansprüche und Figuren Bestandteil der Offenbarung. Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bedeuten gleiche Bauteile, Bezugszeichen mit unterschiedlichen Indices geben funktionsgleiche oder ähnliche Bauteile an. Mittels der nachfolgenden Figuren wird anhand von Ausführungsbeispielen die Erfindung näher erläutert. Die Bezugszeichenliste ist Bestandteil der Offenbarung. Positionsangaben, wie "oben", unten", "rechts" oder "links" sind jeweils auf die entsprechenden Darstellungen bezogen und sind nicht als einschränkend zu verstehen. Obwohl die Erfindung mittels der Figuren und der zugehörigen Beschreibung dargestellt und detailliert beschrieben ist, sind diese Darstellung und diese detaillierte Beschreibung illustrativ und beispielhaft zu verstehen und nicht als die Erfindung einschränkend. Es versteht sich, dass Fachleute Änderungen und Abwandlungen machen können, ohne den Umfang der folgenden P400038WO_20230830 Seite 17 | 36 final Ansprüche zu verlassen. Insbesondere umfasst die Erfindung ebenfalls Ausführungsformen mit jeglicher Kombination von Merkmalen, die vorstehend zu verschiedenen Aspekten und/oder Ausführungsformen genannt oder gezeigt sind. Die Erfindung umfasst ebenfalls einzelne Merkmale in den Figuren, auch wenn sie dort im Zusammenhang mit anderen Merkmalen gezeigt sind und/oder vorstehend nicht genannt sind. Im Weiteren schliesst der Ausdruck "umfassen" und Ableitungen davon andere Elemente oder Schritte nicht aus. Ebenfalls schliesst der unbestimmte Artikel "ein" beziehungsweise "eine" und Ableitungen davon eine Vielzahl nicht aus. Die Funktionen mehrerer in den Ansprüchen aufgeführter Merkmale können durch eine Einheit erfüllt sein. Die Begriffe "im Wesentlichen", "etwa", "ungefähr" und dergleichen in Verbindung mit einer Eigenschaft beziehungsweise einem Wert definieren insbesondere auch genau die Eigenschaft beziehungsweise genau den Wert. Alle Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als den Umfang der Ansprüche einschränkend zu verstehen. Figurenbeschreibung Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bedeuten gleiche Bauteile. Es zeigen: Fig.1 : eine erste Ausführungsform einer erfinderischen Vorrichtung zur gasförmigen Extraktion von reduzierbaren Bestandteilen aus einem Ausgangsmaterial in einer schematischen Schnittansicht, Fig. 2: die erfinderische Vorrichtung gemäss Fig. 1 in einer weiteren schematischen Schnittansicht, Fig. 3: eine weitere Ausführungsform der erfinderischen Vorrichtung in einer schematischen Schnittansicht, Fig. 4: ein Heizsystem einer weiteren Ausführungsform der erfinderischen Vorrichtung in einer schematischen Schnittansicht, Fig. 5: eine weitere Ausführungsform der erfinderischen Vorrichtung in einer schematischen Schnittansicht, Fig. 6: ein vereinfachtes Flussdiagramm eines erfinderischen Verfahrens zur gasförmigen Extraktion von reduzierbaren Bestandteilen aus einem Ausgangsmaterial, und P400038WO_20230830 Seite 18 | 36 final Fig.7: ein erfinderisches Extraktionssystem mit einer Vorrichtung gemäss einer der Fig.1 bis 5 in einer schematischen Darstellung. Ausführung der Erfindung Figur 1 und Figur 2 zeigen eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung 20 zur gasförmigen Extraktion von gasförmig reduzierbaren Bestandteilen 21 aus einem Ausgangsmaterial 22. Die Vorrichtung 20 umfasst einen gasdichten Drehrohrkörper 25 als Reaktorkörper, der aus feuerfestem Material 26, wie beispielsweise MgO-Keramik, besteht und einen Materialaufnahmeraum 27 zum Aufnehmen des Ausgangsmaterials 22 einschliesslich der reduzierbaren Bestandteile 21 aufweist. Im Betriebszustand herrscht im Materialaufnahmeraum 27 eine reduzierende Atmosphäre 19. Die Vorrichtung umfasst ein Heizsystem 30 zum Heizen des Drehrohrkörpers 25, sowie eine Rotationseinrichtung 24 zum rotativen Antreiben des Drehrohrkörpers 25. Die reduzierbaren Bestandteile 21 werden in der reduzierenden Atmosphäre 19 im Drehrohrkörper 25 derart aufgeheizt, sodass sie in deren Gasphase übergehen. Der Drehrohrkörper 25 ist bezüglich einer Horizontalen geneigt. Damit kann sich das Ausgangsmaterial 22 entlang der Längsachse des Drehrohrkörpers 25 im Drehrohrkörper 25 bewegen. Die Rotationseinrichtung 24 umfasst einen Antrieb und ein Getriebe, welche den Drehrohrkörper 25 im Betrieb in eine rotative Drehung um dessen Längsachse versetzt. Der Drehrohrkörper 25 weist ein Dichtungssystem auf, welches den Materialaufnahmeraum 27 im Betrieb der Vorrichtung 20 gasdicht verschliesst. Der Drehrohrkörper 25 weist einen Ausgang 29 und einen Eingang 28 auf, um das Ausgangsmaterial 22 mit dem zu reduzierenden Bestandteilen 21 aus dem Reaktorkörper einzufüllen bzw. die Restmaterialien 23 herauszubefördern. Dabei ist ein erstes Transportschleusensystem 40 am Eingang 28 angeordnet und ein zweites Transportschleusensystem 45 am Ausgang 29 angeordnet. Mithilfe der Transportschleusensysteme 40, 45 ist ein kontinuierlicher Betrieb im gasdichten Drehrohrkörper 25 möglich, da das Ausgangsmaterial 22 stetig in den Materialaufnahmeraum 27 einbringbar ist und die Restmaterialien 23 stetig aus dem Drehrohrkörper 25 entfernbar sind. Durch die Neigung des Drehrohrkörpers 25 sowie dessen rotatorische Bewegung werden das Ausgangsmaterial 22 und die Restmaterialien 23 vom Eingang 28 zum Ausgang 29 transportiert. Das Ausgangsmaterial 22 umfasst neben den zu reduzierenden Bestandteilen 21 auch Mahlkörper 43 und Suzeptorkörper 46. Zusätzlich sind Mitnehmer 42 im Drehrohrkörper 25 vorhanden, um ein Rutschen von den beigemengten Mahlkörpern 43 und dem Ausgangsmaterial 22 auf der Innenwand des Drehrohrkörpers 25 zu unterbinden. Mithilfe der Mitnehmer 42 werden die Mahlkörper 43 in eine P400038WO_20230830 Seite 19 | 36 final Rollbewegen gezwungen. Die Mitnehmer 43 sind als Vorsprünge 44 im Drehrohrkörper 25 ausgebildet. Je nach Anwendungsfall kann der Mitnehmer 42 hakenförmig, trapezförmig, quaderförmig oder dreieckförmig ausgebildet sein. In einer nicht gezeigten Ausführungsform können im Drehrohrkörper 25 im Bereich des Ausgangs 29 konzentrische auf der Innenseite des Drehrohrkörpers 25 angeordnete Rillenstrukturen mit Auslässen am Umfang des Drehrohrkörpers 25 vorhanden sein, um eine gravitative Trennung der Restmaterialien 23 in einem ersten Materialstrom mit niedriger Dichte und in einen zweiten Materialstrom mit hoher Dichte, zu bewirken. Es ist eine erste Gaszuführung 50 am Ausgang 29 und ein zweite Gaszuführung 51 am Eingang 28 vorhanden. Die Gaszuführungen 50, 51 dienen zum einfachen Einbringen des Reduktionsgases 48, beispielsweise Wasserstoff oder CO, um die reduzierende Atmosphäre 19 im Drehrohrkörper 25 zu schaffen. Das Ausgangsmaterial 22 liegt pulverförmig im Drehrohrkörper 25 vor. Durch den Einsatz von Wasserstoff als Reduktionsgas 48 ist eine geringe Prozesstemperatur beginnend von etwa 450°C und höher, im Drehrohrkörper 25 ausreichend, um die Extraktion der reduzierbaren Bestandteile 21 zu starten und diese effizient zu reduzieren. Die Gaszuführungen 50, 51 umfassen jeweils einen Gaseinlass 52, 53, das Reduktionsgas 48 in den Drehrohrkörper 25 zu leiten und um anschliessend eine reduzierende Atmosphäre 19 im Materialaufnahmeraum 27 zu erzeugen. Das sich erwärmende Ausgangsmaterial 22 wird mit einem Gemisch aus Inertgas (z.B. Argon, Stickstoff (N2)) und Reduktionsgas 48 (z.B. Wasserstoff (H2), Kohlenmonoxid (CO) -Kohlendioxid (CO2)-Gemisch), und Luft umspült. Diese reduzierende Atmosphäre 19 reduziert die zu extrahierenden Bestandteile 21 aus dem Ausgangsmaterial 22. Ist die Temperatur über den Siedepunkten der zu reduzierenden Bestandteile 21, werden diese Bestandteile 21 über die Gasphase extrahiert und abgesaugt. In der Vorrichtung 22 werden die in dem sich erwärmenden Ausgangsmaterial 22 angeordneten Bestandteile 21 wie Metalle bzw. Metalloxide mithilfe der Wärmeeinbringung des Heizsystems 30 geschmolzen/verdampft und effizient reduziert. Die zu extrahierenden Bestandteile 21 werden in der hier offenbarten Vorrichtung 20 aus der Gasphase direkt in einem sehr reinen Zustand extrahiert. Dafür weist der Drehrohrkörper 25 eine Ableiteinrichtung 60 zum Ableiten der reduzierbaren Bestandteile 21 auf. Die Ableiteinrichtung 60 ist derart ausgestaltet, dass ein Absinken der Temperatur unter den Siedepunkt der zu extrahierenden Bestandteile 21 bzw. ein Anbacken des Kondensates vermieden ist. Die Ableiteinrichtung 60 umfasst zwei Absauglanzen 61, 63, welche rohrförmige Hohlkörper sind, und einen geringen Durchmesser aufweisen, sodass sich ein Düseneffekt in den Absauglanzen 61, 63 einstellen kann. Die Absauglanzen 61, 63 sind an unterschiedlichen Positionen im Drehrohrkörper 25, beispielsweise in unterschiedlichen Temperaturzonen im Drehrohrkörper 25, angeordnet, um verschiedenen Gasfraktionen mit den P400038WO_20230830 Seite 20 | 36 final zu reduzierenden/reduzierten Bestandteilen 21 absaugen zu können. Die gezeigten Absauglanzen 61, 63 sind jeweils gasdicht durch den Eingang 28 und Ausgang 29 des Drehrohrkörpers 25 in den Materialaufnahmeraum 27 eingeführt. Die Ableiteinrichtung 60 weist eine Flüssigkeitszufuhr 65 auf, um die reduzierbaren Bestandteile 21 in der Ableiteinrichtung 60 mithilfe einer Flüssigkeit zu transportieren. Die Absauglanzen 61, 63 sind innen mit Wasser gespült und außen thermisch isoliert. Ist der Wasserdruck stark genug und findet eine Zerstäubung durch die Düsen 64 statt, können die Absauglanze 61, 63 gleichzeitig als Wasserstrahlpumpe dienen, um die Reduktionsgase 48 abzusaugen und im Drehrohrkörper 25 einen Unterdruck zu erzeugen. Je nach Einsatzgebiet der Vorrichtung 20 ist das Ausgangsmaterial 22 Klärschlamm-Granulat, Klärschlammschlacke-Granulat oder Batterie-Granulat oder Akkumulator-Granulat und umfasst Lithiumverbindungen und/oder Phosphorverbindungen. Das Ausgangsmaterial 22 kann pulverförmiges Erz aufweisen. Um ein Anbacken der pulverförmigen Bestandteile 21 zu vermeiden, können dem Ausgangsmaterial 22 zusätzlich grobe Partikel wie z.B. Magnesiumoxidkeramik-Bruch als Mahlkörper 43 und z.B. Grafitbruch als Suszeptorkörper 46 beigemengt werden. Die Mahlkörper 43 und Suszeptorkörper 46 reiben an der inneren Drehrohrwand bzw. zerreiben Anbackungen wie in einer Kugelmühle. Die Mahlkörper 43 und Suszeptorkörper 46 werden aus dem fertig prozessierten Ausgangsmaterial 22 bzw. den Restmaterialien 23 ausgesiebt und dem nachfolgend zu prozessierenden Ausgangsmaterial 22 wieder beigemischt, sodass ein Kreislaufsystem entsteht – siehe Figur 7. Dem zu prozessierenden Ausgangsmaterial 22 können Zuschlagstoffe beigemengt sein, die eine Schmelzenbildung oder Schlackenbildung unterbinden. In einem anderem Einsatzgebiet der Vorrichtung 20 ist das Ausgangsmaterial 22 Kupfererzkonzentrat oder pulverförmiges Eisenerz und umfasst zu reduzierende bzw. zu extrahierend Bestandteile 21 wie beispielsweise Schwefel, Phosphor, Quecksilber, Arsen, Cäsium, Selen, Rubidium, Kadmium, Kalium, Natrium, Zink, Tellur, Lithium oder weiterer Stoffe bzw. Verbindungen mit niedrigen Siedepunkten. Das zu prozessierende Ausgangsmaterial 22 bleibt die ganze Prozesszeit pulverförmig bzw. granular. Die sich im Drehrohrkörper 25 befindlichen Restmaterialien 23 umfassen in der Regel eine Mischung aus Oxiden, die nicht reduziert werden können, sowie Kohlenstoff oder Metall- /Legierungsstoffe und andere Zuschlagsstoffe. Ist der Kohlenstoffanteil noch ausreichend groß, kann das Restmaterial 23 im externen CO-Generator weiterverwendet werden – siehe Figur 7. Das Heizsystem 30 ist ein induktives Heizsystem und auf der Aussenseite 31 des Drehrohrkörpers 25 aufgebracht. Die Absorber-Heizschicht 32 gibt die Wärme an den P400038WO_20230830 Seite 21 | 36 final Drehrohrkörper 25 ab und erwärmt den Drehrohrkörper 25, um das im Drehrohrkörper 25 befindliche Ausgangsmaterial 22 zu erhitzen. Der beigemengte Suszeptorkörper 46 verbessert die Erhitzung des Ausgangsmaterials 22. Diese groben Suszeptoranteile können leicht mittels Sieben aus dem prozessierten Restmaterial 23 extrahiert werden. Es ist ein Kamerasystem 70 zum Überwachen des Materialaufnahmeraum 27 vorhanden. Das Kamerasystem 70 umfasst eine Kamera 71 und ein optisches Linsensystem 72, um eine optische Kontrolle des Drehrohrkörperinneren zu ermöglich. Weiters ist ein Monitoringsystem 75 vorhanden. Das Monitoringsystem 75 umfasst zumindest eine Anzeigeeinrichtung 76. Das Monitoringsystem 75 ist mit einem mobilen Endgerät 77 zum Austausch von Daten verbunden. Es ist eine Steuereinrichtung 80 vorhanden, welche mit der Rotationseinrichtung 24 und dem Monitoringsystem 75 zum Austausch von Steuerdaten verbunden ist. Die Steuereinrichtung 80 ist ebenfalls mit dem Heizsystem 30 zum Austausch von Steuerdaten verbunden. Zum Austausch von Steuerdaten sind Steuerleitungen vorhanden, sowie Energieversorgungsleitungen zur Energieversorgung der einzelnen Einrichtungen und Systeme in der Vorrichtung 20. Um die Betriebssicherheit und eine optimale Prozessführung zu erreichen, werden die Gase und Abgase sowie die Flüssigkeiten der Abgaswäsche laufend analysiert. Hierbei werden Daten wie Kohlenmonoxidgehalt, Kohlendioxidgehalt, Sauerstoffgehalt, Lambda-Wert, pH-Wert usw. mittels Sensoren 35 am Drehrohrkörper 25 erfasst. Dafür ist zumindest ein Gasanalysator, bspw. eine Gaschromatographieeinrichtung oder Gasspektrometer vorhanden, um zumindest einen der vorgenannten Parameter zu detektieren und an die Steuereinrichtung 80 bzw. eine Recheneinrichtung 81 zu übergeben. Das Endgerät 77 weist eine Applikationssoftware auf, welche mit dem Monitoringsystem 75 verbindbar ist, um die Steuereinrichtung 80 zu steuern und den hier vorliegenden Prozess bzw. die hier beschriebenen Verfahren zu steuern. Das Kamerasystem 70 ist mit der Recheneinrichtung 81 der Steuereinrichtung 80 zum Austausch von Sensordaten und/oder Steuerdaten verbunden. Als Steuereinrichtung 80 kann ein Mikrocontroller eingesetzt sein und als Recheneinrichtung 81 ein Computerprozessor. Die Sensordaten sind an der Anzeigeeinrichtung, bspw. ein Display des Monitoringsystems 75 anzeigbar. Weiters ist ein Mikrowellengenerator 85 zum Erzeugen von Kohlenmonoxid (CO) vorhanden. Mit dem Einsatz von Mikrowellen EM-Feldern kann die benötigte Temperatur im Drehrohrkörper 25 gesenkt werden, um CO2 in CO umzuwandeln. Dies stellt eine bedeutende Energieeinsparung P400038WO_20230830 Seite 22 | 36 final dar und beruht auf einer Hotspot-Bildung im stehenden EM-Feldern auf der Oberfläche des Kohlenstoff- CO2- Überganges. Weiters ist eine Rückführeinrichtung 90 zum Rückführen von Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff in den Drehrohrkörper 25 vorhanden. Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 120 zur gasförmigen Extraktion von reduzierbaren Bestandteilen 21 aus einem Ausgangsmaterial 22. Die Vorrichtung 120 ist funktionell und strukturell gleich ausgebildet wie die Vorrichtung 20 gemäss der Figur 1, wobei sich lediglich das Heizsystem 130 unterscheidet. Das Heizsystem 130 ist eine elektrische Heizeinrichtung mit einem Heizkörper 133, der um den sich drehende Drehrohrkörper 25 angeordnet ist. In einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform ist das Heizsystem eine elektromagnetische Strahlungsheizeinrichtung, wobei das Ausgangsmaterial 22 als Suszeptor für die eingestrahlten Wellen, beispielsweise Funkwellen, der elektromagnetischen Strahlungsheizeinrichtung wirkt. In einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform ist das Heizsystem eine Verbrennungsheizeinrichtung bei der Gas bzw. Kohlenstoffpulver eingeblasen wird und mittels zugeführtem Sauerstoff bzw. Luft verbrannt wird – nicht gezeigt. Je nach Ausführungsform ist das Heizsystem 130 ausgebildet, das Ausgangmaterial 22 auf zumindest 450°C bzw. zumindest 850°C, insbesondere zumindest 1200°C, zu erhitzen. Damit sind die zuvor genannten zu reduzierenden Bestandteile 21 sicher und mit einem hohen Reinheitsgrad reduzierbar und in weiterer Folge aus dem Drehrohrkörper 25 extrahierbar. Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 220 zur gasförmigen Extraktion von reduzierbaren Bestandteilen 21 aus einem Ausgangsmaterial 22. Die Vorrichtung 220 ist funktionell und strukturell gleich ausgebildet wie die Vorrichtung 20 gemäss der Figur 1, wobei sich lediglich das Heizsystem 230 unterscheidet. Das Heizsystem 230 ist eine Lichtbogen- Heizeinrichtung, wobei zumindest zwei Elektroden 231, 232 zum Erzeugen eines Lichtbogens 235 in den Drehrohrkörper 225 von den gegenüber liegenden Enden des Drehrohrkörpers 225 angeordnet sind. Dafür sind jeweils Öffnungen 226 an den Enden 228, 229 vorhanden, in denen die Elektroden 231, 232 jeweils eingeführt werden. Die Elektroden 231, 232 sind mit einem Einführmechanismus 234 verbunden, der einen Antrieb zum Bewegen der Elektroden 231, 232 aufweist. Die Elektroden 231, 232 berühren sich anfänglich bei der Inbetriebnahme und es zündet ein Lichtbogen 235, wenn eine elektrische Spannung mit einem genügend hohen Potentialunterschied zwischen den Elektroden 231, 232 angelegt wird. Mit zunehmender Erwärmung wird dieser Lichtbogen 235 durch Vergrößerung des Elektrodenabstandes verlängert. Die Elektroden 231, 232 sind längs durchbohrt und das Reduktionsgas 48 wird direkt durch die P400038WO_20230830 Seite 23 | 36 final Längsbohrung in den Lichtbogen 235 eingeblasen. Dabei sind die Bohrungen 236, 237 mit einer Zuführleitung verbunden, in der das Reduktionsgas 48 transportiert wird. Weiters umfasst das Heizsystem 230 eine Spuleneinrichtung 238 zum Erzeugen eines externen Magnetfelds im Drehrohrkörper 225, um den Lichtbogen 235 aktiv im Materialaufnahmeraum 27 zu bewegen oder zu stabilisieren. Die Spuleneinrichtung 238 ist mit einer Energieversorgung verbunden. Durch externe Magnetfelder ist es möglich die Interaktion des Lichtbogens 235 mit dem Reduktionsgas 48 weiter zu steigern, indem der Lichtbogen 235 zu Bewegungen angeregt wird. Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 320 zur gasförmigen Extraktion von reduzierbaren Bestandteilen 21 aus einem Ausgangsmaterial 22. Die Vorrichtung 320 ist funktionell und strukturell gleich ausgebildet wie die Vorrichtung 20 gemäss der Figur 1, wobei sich im Bereich des Ausganges 329 des Drehrohrkörpers 325 an der Innenseite 326 des Drehrohrkörpers 325 konzentrisch angeordnete Rillenstrukturen 390 mit Auslässen 391 am Umfang des Drehrohrkörpers 325 befinden. Damit kann eine gravitative Trennung des Ausgangsmaterials 22 in einem Materialstrom 393 mit niedriger Dichte und in einem Materialstrom 394 hoher Dichte, erfolgen. Dies erfordert ein zusätzliches Transportschleusensystem 341 für den Materialstrom 394 mit höherer Dichte. Damit wird eine einfache Trennung der Restmaterialien 23 erreicht, wobei die Suszeptorkörper 46 und die Mahlkörper 43 mit dem zweiten Transportschleusensystem 45 aus dem Drehrohrkörper 325 ausgeführt werden. Beispielsweise werden Legierungskügelchen 323 über das zusätzliche Transportsystem 341 aus dem Drehrohrkörper 325 ausgeführt. Die strukturellen und funktionellen Merkmale der zuvor genannten Ausführungsformen der Vorrichtungen 20, 120, 220, 320 sind jeweils auf die gezeigten Vorrichtungen 20, 120, 220, 320 anwendbar und bilden weitere Ausführungsformen der Erfindung. Figur 6 zeigt eine Ausführungsform eines Verfahrens zur gasförmigen Extraktion von zu reduzierenden Bestandteilen 21 aus einem Ausgangsmaterial 22. Dabei wird auf die Vorrichtung 20 gemäss der Figur 1 und Figur 2 Bezug genommen, wobei alternativ oder ergänzend die Vorrichtungen 120, 220, 320 vorhanden sein können. Das Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte: a. Anordnen des Ausgangsmaterials 22 mit den zu reduzierenden Bestandteilen 21 in einem Materialaufnahmeraum 27 des Drehrohrkörpers 25; b. Abdichten des Materialaufnahmeraums 27; P400038WO_20230830 Seite 24 | 36 final c. Erzeugen einer reduzierenden Atmosphäre 19 im Materialaufnahmeraum 27; d. Aufheizen des Ausgangsmaterial 22 auf grösser 450 °C, e. Rotatives Antreiben des Drehrohrkörpers 25 f. Ableiten der zu reduzierenden/reduzierten Bestandteile 21 über die Gasphase aus dem Materialaufnahmeraum 27. Mit dem beschriebenen Verfahren werden die in dem sich erwärmenden Ausgangsmaterial 22 angeordneten Bestandteile 21 wie z.B. Metalle bzw. Metalloxide verdampft und effizient reduziert. Die extrahierten Bestandteile 21 können industriell weiterverarbeitet werden, sodass das Abbauen von Erzen oder anderen Metallen im Minenabbau effizienter ist und vor allem den CO2- /Ökologischen-Fingerabdruck derartiger Minen verbessert. Dabei wird dem Ausgangsmaterial 22 ein Suszeptor 46 beigemengt. Die Suszeptorkörper 46 werden nach dem Extraktionsprozess der zu reduzierenden Bestandteile 21 wiederkehrend dem Ausgangsmaterial 22 zugeführt, sodass eine wiederkehrende Kreislaufwirtschaft mit den Suszeptoren 46 entsteht. Zusätzlich werden dem Ausgangsmaterial 22 Zuschlagsstoffe zum Unterbinden einer Schmelzenbildung im Ausgangsmaterial 22 beigemengt. Darüber hinaus wird dem Ausgangsmaterial 22 zumindest ein Mahlkörper 43 zugeführt. Der Mahlkörper wird nach dem Extraktionsprozess der zu reduzierenden Bestandteile 21 wiederkehrend dem Ausgangsmaterial 22 zugeführt, sodass eine Kreislaufwirtschaft der Mahlkörper 43 entsteht und damit ein ressourcenschonender Prozess möglich ist. Weiters wird während oder nach dem Schritt f) eine Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, beigemengt, um die reduzierbaren Bestandteile 21 in der Ableiteinrichtung 22 mithilfe einer Flüssigkeit zu transportieren. Figur 7 zeigt eine Ausführungsform eines Extraktionssystem 300 mit einer zuvor beschriebenen Vorrichtung 20 zur gasförmigen Extraktion von zu reduzierenden Bestandteilen 21 aus einem Ausgangsmaterial 22. Dabei wird beispielhaft auf die Vorrichtung 20 gemäss der Figur 1 und Figur 2 Bezug genommen, wobei alternativ oder ergänzend die Vorrichtungen 120, 220, 320 vorhanden sein können. Ein erfindungsgemäßes Extraktionssystem 400 umfasst neben der Vorrichtung 20 zumindest einen Pulver-/Granulatmischer 401, zumindest ein Sieb 402 für das Pulver/Granulat, zumindest einen gravitativen Separator 403, zumindest einen Auffangbehälter 405, zumindest eine Temperiereinrichtung 411, zumindest eine Pumpe 407, Absaugeinrichtungen 60 sowie zumindest eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 409. P400038WO_20230830 Seite 25 | 36 final Der Pulver-, Granulatmischer 401 stellt die Mischung aus dem Ausgangsmaterial 22 mit den zu reduzierenden Bestandteilen 21, und den Mahlkörper 43 und/oder den Suszeptor 46 sowie Zuschlagsstoffen her, wobei das Ausgangsmaterial 22 mit den zu reduzierenden Bestandteilen 21 von extern zugeliefert wird. Diese Mischung wird der Vorrichtung 20 mit dem Drehrohrkörper 25 mit der Ableiteinrichtung 60 zugeführt. Nach der Extraktion der Bestandteile 21 aus dem Ausgangsmaterial 22 wird mithilfe des Siebs 402 das prozessierte Ausgangsmaterial 22 gesiebt und die Mahlkörper 43 sowie Suszeptorkörper 46 separiert und wieder in dem Drehrohrkörper 25 wiederverwertet. Die gesiebten Restmaterialien 23 werden in einem Separator 403 gravitativ separiert in Komponenten mit hoher Dichte 412 (Legierungskügelchen als Wertstoff) und Komponenten 413 kleiner Dichte (z.B.: Kohlenstoffreste, Reste des Zuschlags, Asche, usw.). Diese Fraktionen können weiter verwertet werden, um die Reinmetalle zu extrahieren oder einem Mikrowellen- oder Lichtbogen-Hotspot-Kohlenmonoxide-Generator 404 zugeführt werden, der als Reduziergasquelle für das pulverförmige Ausgangsmaterial 22 dient und dem Drehrohrkörper 25 wieder zuführbar ist. Die reduzierten Bestandteile 21 werden mithilfe der Ableiteinrichtung 60 aus dem Drehrohrkörper 25 abtransportiert. Die Bestandteile 21, die mitabtransportierte Flüssigkeit und die mittransportierten Abgase werden in einen Auffangbehälter 405 gelagert, wobei die Bestandteile 406, wie beispielsweise Phosphor oder Arsen, dort sedimentieren. Die Bestandteil- Wasser-Lösung werden in eine Temperiereinrichtung 411 geleitet, wo die Temperatur so geändert wird, dass durch Sättigungseffekte die Bestandteile 408, beispielsweise Lithiumhydroxid, ausfällt. Das Waschwasser wird zur Pumpe 407 geleitet. Die Flüssigkeit wird über eine Pumpe 407 wieder der Ableiteinrichtung 60 zugeführt. Die Steuereinrichtung 80 erfasst mithilfe der Sensoren 35 die Prozessparameter, verarbeitet diese und generiert Steuersignale für die Prozesseinheiten. Dabei werden Prozessparameter z.B.: Temperaturen, pH-Wert, Lambda-Wert usw. sowie Steuersignale z.B.: Temperatur, Drehzahl, Pumpenleistung, Nachverbrennung erfasst. Weiter ist eine Abgasnachbehandlung 409 vorhanden, die verhindert, dass schädliche Abgase wie Kohlenmonoxid, Arsenwasserstoff, Schwefelwasserstoff oder Stickoxide usw. über den Abgasstrom 410 in die Umgebung freigesetzt werden. Gereinigte Materialien, die in die Umwelt bedenkenlos abgegeben werden können, werden über einen Auslass 410 freigesetzt (z.B. als Schüttung, Füllstoff (Straßenbau) oder Zuschlagstoff für bspw. Zementindustrie). Das Ausgangsmaterial wird im Extraktionssystem 400 vorbehandelt, sodass große Teile der zu reduzierenden Bestandteile 21 gravitativ und/oder magnetisch extrahiert werden und ein pulverförmiges Material als Ausgangsmaterial 22 in den Drehrohrkörper 25 eingebracht wird. Ein Beispiel für die der ist die Extraktion von Lithiumverbindungen und/oder aus einem oder einem Klärabfallmaterial. Batteriematerialsysteme umfassen Primärzellen sowie auch P400038WO_20230830 Seite 26 | 36 final Sekundärzellen bzw. Akkumulatoren und insbesondere lithiumhaltiges und/oder phosphorhaltiges Granulat. Die Vorrichtung umfasst zumindest: einen gasdichten Reaktorkörper, der zumindest teilweise aus feuerfestem Material besteht und einen Materialaufnahmeraum zum Aufnehmen eines Ausgangsmaterials einschließlich Lithiumverbindungen und/oder Phosphorverbindungen aufweist, wobei der Reaktorkörper im Betriebszustand eine reduzierende Atmosphäre aufweist, und ein Heizsystem zum Heizen des Reaktorkörpers, sowie eine Rotationseinrichtung zum rotativen Antreiben des Reaktorkörpers. Das Ausgangsmaterial getrockneter granulierter Klärschlamm, Klärschlammschlacke-Granulat oder Batterie-Granulat oder Akkumulator-Granulat und umfasst Lithiumverbindungen und/oder Phosphorverbindungen, und weist das Ausgangsmaterial Suszeptorkörper und/oder Mahlkörper auf. Im hermetisch dichten Drehrohrkörper wird das vorbehandelte (große Metallteile gravitativ und/oder magnetisch extrahiert; flüchtige organische Verbindungen abdestilliert) gemahlene bzw. granulierte lithium- bzw. phosphorhaltige Material als Ausgangsmaterial eingebracht. Der Drehrohrkörper wird mit zumindest einer der zuvor beschriebenen Heizeinrichtung des Heizsystems beheizt. Es ist eine Rückführeinrichtung zum Rückführen von Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff in den Drehrohrkörper vorhanden. Ist die CO-Konzentration im Abgasstrom ausreichend hoch, kann die Umwandlung von CO mit Wasserdampf zu CO2 und H2 mittels Katalysator erfolgen (Wassergas-Shift-Katalysatoren). Dieses H2 kann mit CO in Methan umgewandelt werden und ins Gasnetz eingespeist werden (Methanisierung). Es ist eine Absaugeinrichtung zum Ableiten der Lithiumverbindungen und/oder Phosphorverbindungen vorhanden. Dabei ist sichergestellt, dass die Temperatur im Absaugrohr nicht unter den Siedepunkt von Phosphor und/oder Lithium fällt, um eine Kondensation dieser Materialien im Absaugrohr zu vermeiden. Die Ableiteinrichtung weist eine Flüssigkeitszufuhr auf, um Lithiumverbindungen und/oder Phosphorverbindungen in der Ableiteinrichtung mithilfe einer Flüssigkeit zu transportieren. Eine mögliche Lösung stellt das Absaugen dieser Gase im heißesten Teil des Drehrohrkörpers mittels innen mit Wasser gespülter Rohre dar. Somit werden Lithium und Phosphor gleich ausgewaschen und es kann zu keiner Verstopfung des Absaugrohres kommen, da der große Temperaturgradient mögliche Partikel gleich zu Staub zerplatzen lässt. P400038WO_20230830 Seite 27 | 36 final Es ist eine Steuereinrichtung vorhanden, welche zumindest mit der Rotationseinrichtung, und insbesondere mit dem Heizsystem, zum Austausch von Steuerdaten verbunden ist. Zum Austausch von Steuerdaten sind Steuerleitungen vorhanden, sowie Energieversorgungsleitungen zur Energieversorgung der einzelnen Einrichtungen und Systeme. Um die Betriebssicherheit und eine optimale Prozessführung zu erreichen, werden die Gase und Abgase sowie die Flüssigkeiten der Abgaswäsche laufend analysiert. Hierbei werden Daten wie Kohlenmonoxidgehalt, Kohlendioxidgehalt, Sauerstoffgehalt, Lambda-Wert, PH-Wert usw. erfasst. Diese Werte werden benötigt, um die Abgasnachbehandlung so zu regeln, dass keine schädlichen Gase wie z.B. Kohlenmonoxid in die Umwelt entweichen. Dafür ist zumindest ein Gasanalysator, bspw. eine Gaschromatographieeinrichtung oder Gasspektrometer vorhanden, um zumindest einen der vorgenannten Parameter zu detektieren und an die Steuereinrichtung bzw. einer Recheneinrichtung zu übergeben. des zuvor offenbarten Verfahrens zur Reduktion des Arsenanteils Bei Kupfererzkonzentrat als Ausgangsmaterial liegt die Korngröße im Bereich 30µm. Wird dieses Konzentrat in den zuvor beschriebenen Drehrohrkörper eingebracht und dieser mit Wasserstoff gespült kommt das permanent durchgemischte Pulver mit dem Wasserstoff in Kontakt (Anhaften und Agglomerieren wird durch die Mahlkörper verhindert). Arsen(III)oxid As2O3 (Siedepunkt 465°C) dampft aus dem Kupfererzkonzentrat aus und wird mit Wasserstoff zu Arsen (Siedepunkt 613°C) reduziert. Ist die Temperatur im Reaktorkörper hoch genug, verdampft das Arsen und wird abgesaugt. Prozesstemperaturen von > 650°C erscheinen sinnvoll. Kühlt das abgesaugte Gas ab, kondensiert das Arsen und kann als Wertstoff weiterverwendet werden. Ein Auswaschen mit Wasser ist leicht möglich, da Arsen nur eine sehr geringe Löslichkeit in reinem Wasser aufweist. Hierbei ist jedoch auf den Einfluss von Schwefelverbindungen im abgesaugten Gas, auf das Wasser, zu achten. Besonders muss hier auf möglicherweise entstehenden Schwefelwasserstoff und Arsenwasserstoff geachtet werden. Diese können jedoch in einer Nachverbrennung im Extraktionssystem unschädlich gemacht werden. Arsenwasserstoff wird zu Arsen(III)oxid As2O3 und Schwefelwasserstoff zu Schwefeldioxid das in einer Rauchgasentschwefelung ausgewaschen wird. Gleichzeitig wird im vorgenannten Prozess das Kupferoxid durch den Wasserstoff zu Kupfer reduziert und das Kupfersulfid gibt einen Teil seines Schwefels ab, der als Schwefeldampf bzw. Schwefelwasserstoff abgesaugt wird. P400038WO_20230830 Seite 28 | 36 final Dieses vorreduzierte und Schwefel und Arsen reduzierte Kupfer kann im Folgenden aufgeschmolzen und weiter prozessiert werden. z.B. können die Elektrolyseelektroden für Elektrokupfer gegossen werden. Weitere des zuvor offenbarten Verfahrens zur Reduktion von Eisenerz zu Eisenschwamm und Extraktion des und Schwefels über die Bei pulverförmigem Eisenerz als Ausgangsmaterial wird dieses im Prozess in den Drehrohrkörper eingeführt und permanent durchmischt. Sofern sich Agglomerate bilden, werden diese durch die Mahlkörper zerrieben. Der Ofen wird mit Wasserstoff gespült, der das Eisenoxid zu Eisen reduziert. Da Wasserstoff einen viel größere Diffusionskoeffizienten als Kohlenstoff (vom CO) in Eisenerz hat, kann schon bei geringerer Temperatur (~600°C) mit Wasserstoff die gleiche Prozessgeschwindigkeit erreicht werden, die mit einer CO-Atmosphäre erst bei höherer Temperatur (~800°C) erreicht wird. Bei der Reduktion des Erzes bildet sich um das zu reduzierende Erzkorn ein Metall-Layer der die Diffusion des Reduktionsgases (H2 oder CO) behindert. Um dies zu kompensieren, muss die Prozesstemperatur (800...850°C) erhöht werden bzw. die Partikelgröße verkleinert werden. Ein optionales Verkleinern der Partikelgröße vergrößert den Mahlaufwand, beschleunigt jedoch die Reaktion enorm, da die Oberfläche mit dem Quadrat des Radius zunimmt. Der erhöhte Mahlaufwand wird durch die gesenkte Prozesstemperatur (~850°C bei <100μm statt 1000°C bei Korngröße ~1000μm) und den verminderten Energiebedarf (Wärmekapazität, Wärmeverluste) kompensiert. Bei niedrigen Prozesstemperaturen ist H2, Kohlenmonoxid weit überlegen. Die hier angegebenen Temperaturen können um +/- 150°C variieren. Weiters muss, um das CO-CO2 Verhältnis bei Kohlenstoffüberschuss, ausreichend CO-Hoch zu halten, mindestens eine Temperatur von größer 850°C herrschen. Eine hohe Temperatur begünstigt jedoch die Einlagerung von Phosphor und Kohlenstoff in das Eisen. Diese Stoffe müssen in einem späteren Arbeitsschritt durch Einblasen von Sauerstoff entfernt werden. Somit ist eine geringe Anreicherung dieser Stoffe wünschenswert. All diese Effekte zeigen, dass eine Reduktion bei niedrigen Prozesstemperaturen nur mit Wasserstoff, ohne Kohlenstoffüberschuss im Pulver, mit möglicherweise extern generiertem beigemischtem CO, sinnvoll möglich ist. Um den Reduktionsprozess zu optimieren können auch Gasgemische bestehend aus Wasserstoff, CO, CO2, H2O, Methan, Erdgas, Kohlenstoffstaub eingesetzt werden. P400038WO_20230830 Seite 29 | 36 final Um die Einlagerung von Schwefel in das Eisengefüge zu minimieren können gemahlene Zuschlagstoffe wie beispielsweise CaO, SiO2, usw. zugeführt werden. Je feiner das Erz gemahlen ist, umso höher ist die Reaktionsgeschwindigkeit bei der Reduktion, da die Oberfläche stark vergrößert wird und die Diffusionsstrecken des Wasserstoffs, durch das schon reduzierte Eisen, ins Innere des Erzkorns geringer ist. Beispielsweise braucht Eisen(III)oxid Pulver (0,15..0,3mm) bei 850°C mit Wasserstoff gespült ca. 20 Minuten um einen Reduktionsgrad von 98% zu erreichen. Wird das Erz noch feiner gemahlen z.B.50μm können Prozesszeiten von unter 10 Minuten erreicht werden. Wichtig hierbei jedoch ist ein Verbacken des Pulvers zu vermeiden. Die hier vorgestellte Idee löst dieses Problem mittels Mahlkörper. Kurze Prozesszeiten bei niedrigen Temperaturen bewirken, dass weniger Phosphor ins reduzierte Eisen aufgenommen wird, das später wieder aufwendig entfernt werden muss. Weiters führen eine kurze Prozesszeit und eine niedrige Prozesstemperatur (~850°C) zu einem höheren Durchsatz, der für einen ökonomischen Betrieb notwendig ist.

P400038WO_20230830 Seite 30 | 36 final Bezugszeichenliste 19 reduzierende Atmosphäre 20 Vorrichtung 21 Bestandteile 22 Ausgangsmaterial 23 Restmaterialien 24 Rotationseinrichtung 25 Drehrohrkörper 26 feuerfestes Material 27 Materialaufnahmeraum 28 Eingang 29 Ausgang 30 Heizsystem 31 Aussenseite von 25 32 Absorber-Heizschicht 35 Sensoren 40 erstes Transportschleusensystem 42 Mitnehmer 43 Mahlkörper 44 Vorsprünge 45 zweites Transportschleusensystem 46 Suszeptor/Suzeptokörper 48 Reduktionsgas 50 erste Gaszuführung 51 zweite Gaszuführung 52 Gaseinlass 53 Gaseinlass 60 Ableiteinrichtung 61 Absauglanze 63 Absauglanze 64 Düsen 65 Flüssigkeitszufuhr 70 Kamerasystem 71 Kamera 72 optisches System/Linsensystem 75 Monitoringsystem 76 Anzeigeeinrichtung 77 Endgerät 80 Steuereinrichtung 81 Recheneinrichtung 85 Mikrowellengenerator 90 Rückführeinrichtung P400038WO_20230830 Seite 31 | 36 final 120 Vorrichtung 130 Heizsystem 133 Heizkörper 220 Vorrichtung 225 Drehrohrkörper 226 Öffnungen 228 Ende 229 Ende 230 Heizsystem 231 Elektrode 232 Elektrode 235 Lichtbogen 236 Bohrung 237 Bohrung 238 Spuleneinrichtung 320 Vorrichtung 323 Legierungskügelchen 325 Drehrohrkörper 326 Innenseite von 325 329 Ausgang 341 zusätzliches Transportschleusensystem 390 Rillenstrukturen 391 Auslässe 393 Materialstrom hoher Dichte 394 Materialstrom niedriger Dichte 400 Extraktionssystem 401 Pulver-, Granulatmischer 402 Sieb 403 Separator 404 Mikrowellen- oder Lichtbogen-Hotspot Kohlenmonoxide-Generator 405 Auffangbehälter 406 sedimentierte Bestandteil 407 Pumpe 408 ausgefallener Bestandteile 409 Abgasnachbehandlung 410 Auslass 411 Temperiereinrichtung 412 Komponenten mit kleiner Dichte 413 Komponenten mit grosser Dichte