WO2024047553A1 - Vorrichtung und verfahren zur gasförmigen extraktion von reduzierbaren bestandteilen aus einem ausgangsmaterial sowie ein extraktionssystem - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur gasförmigen extraktion von reduzierbaren bestandteilen aus einem ausgangsmaterial sowie ein extraktionssystem Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a device for the gaseous extraction of reducible components from a starting material according to claim 1, a method for the gaseous extraction of reducible components from a starting material according to the Patent claim 19 and an extraction system according to patent claim 26.
  • Technological background Currently, powdered ore, which is produced in mines by mechanical mining or blasting and by grinding the rock, is not smelted because there is a risk of clumping in the processing of ores and the mold structure does not match the much larger proportion of broken material in terms of volume.
  • the powdered ore remains on the ground as dust and is distributed by the vehicles in the mines on the mine site.
  • the dust on the roadways is bound with water to prevent excessive dust being stirred up in the mines. If the solid layer of dust is too thick, it is removed and deposited in a dump. Due to the large surface area of the powdered ore, rain can easily wash out unwanted substances such as mercury, arsenic, etc. from the heaps and thus poison the environment and the groundwater or be transported over large areas by wind.
  • copper ore for example, is often contaminated with arsenic. The earth's deposits with little or no arsenic contamination are becoming increasingly rare, and as a result the price of arsenic-free copper ore is rising.
  • Arsenic(III) oxide As2O3 “evaporates” and condenses as fine dust, which pollutes the groundwater in the area around the processing sites through leaching.
  • 36 final Processes such as FINEX and COREX are known processes for direct iron ore reduction, but have the disadvantage that powdered ores cannot be processed because the pore size between the powder particles is too small for the required gas flow. The fine grains pack the reactor volume too tightly, preventing gas from flowing through.
  • the COREX process requires a grain size of at least 8mm to 16mm (pellets) or 20mm (lump ore) and at least 85% must be larger than 6.3mm in order to avoid clogging of the gas-carrying pores between the grains.
  • This process uses a reducing CO atmosphere. This results in an operating temperature of ⁇ 850°C in order to have a sufficiently high CO partial pressure for the reduction of the ore.
  • This process uses coal as a carbon source for CO production.
  • the FINEX process also uses a CO atmosphere to reduce the fluidized ore powder in several fluidized bed reactors arranged one behind the other. Temperatures of ⁇ 850°C are also required and the grain size of mostly artificially produced pellets is very narrowly specified at 1mm to 3mm. The reason for this is as follows: Smaller particles are blown away by the fluidizing gas flow and larger particles cannot be fluidized and transported pneumatically and block the gas flow.
  • Metso's SL/RN process describes a direct reduction of iron ore powder (coal, gas, etc.) in a rotary kiln with the addition of air. Since there is not enough oxygen to completely burn the carbon in the process, a reducing CO atmosphere forms.
  • the disadvantage of the known solution is that fine powder cannot be processed and the process temperature is very high. Furthermore, the magnetite-wüstite transition during iron ore reduction leads to ring-shaped caking in the rotary kiln, which can lead to the rotary kiln becoming clogged over time.
  • Currently, only copper, cobalt, manganese, iron and nickel are extracted from lithium-ion batteries. For this purpose, the battery granules with excess carbon are burned in a reducing gas flame.
  • the alloy beads can be extracted from the slag. Lithium is bound in the glassy slag and cannot be extracted. There is currently only a wet chemical process available for the extraction of lithium, which is not profitable due to its high complexity and where the disposal of the chemicals is time-consuming. This wet chemical process is partially supported by heat pretreatment, which converts the lithium compounds into lithium nitride, lithium carbonate and lithium oxide. P400038WO_20230830 Page 3
  • lithium battery granules are melted in an electric arc.
  • the metals go into the melt.
  • the lithium is reduced and the elemental lithium evaporates, reacts with atmospheric oxygen to form lithium oxide and precipitates in the furnace ash.
  • a significant portion of the lithium is bound in the slag.
  • the lithium is washed out of the ground slag and ash using a wet chemical process. From the prior art is the article “Rapid recycling of spent lithium-ion batteries using microwave route” by Sanjay Pindar et. al (https://doi.org/10.1016/j.psep.2020.09.012).
  • the battery granules are thermally pretreated using microwaves before the wet chemical extraction process.
  • WO 2021/175703 A1 is known from the prior art. This disclosure describes a method in which battery granules mixed with slag formers are introduced into a static bulk reactor filled with graphite fragments and heated inductively. The slag formers must be adjusted so that the battery granules melt through the graphite fragments and the spaces between the graphite do not become blocked.
  • a device according to the invention for the gaseous extraction of reducible components from a starting material comprises a gas-tight reactor body which consists at least partially of refractory material and has a material receiving space for receiving the starting material including the reducible components, the reactor body having a reducing atmosphere in the operating state, and comprises a Heating system for heating the reactor body, and a rotation device for rotating the reactor body.
  • the components arranged in the heating starting material such as metals or metal oxides, phosphorus or sulfur, are evaporated and efficiently reduced.
  • the components to be extracted are extracted from the resulting material in the device disclosed here. Gas phase obtained directly in a very pure state and derived from the reactor body as reduced components.
  • the residual material located in the reactor body typically includes metal alloy beads with a boiling point higher than the process temperature, a mixture of oxides that cannot be reduced in a CO atmosphere or with hydrogen at the temperatures desired in the present process, and optionally carbon and others Aggregates. If the carbon content is still sufficiently large, residual material can be used in an external CO generator, or added to the starting material to be processed to suppress slag formation, or used thermally.
  • the extracted components can be further processed industrially, so that mining ores or other metals in mines is more efficient P400038WO_20230830 Page 5
  • the inventive process control or device avoids a currently harmful impact of mining on the environment.
  • environmental toxins/recyclable materials can be removed from powdery starting materials that are currently not economically processable, such as ores and battery granules or other mixtures of substances, and at the same time important industrial recyclable materials are obtained.
  • the reducing atmosphere can be generated by the direct use of the reducing gas, in particular hydrogen, in the material receiving space, so that the reducible gaseous components can be obtained efficiently and reproducibly. Hydrogen has improved diffusion properties and is non-toxic.
  • CO carbon monoxide
  • a gas mixture of air or inert gas and the reducing gas can be present in the reaction body, with the reducing gas contributing significantly to the reduction of the components.
  • the starting material can be present in powder form in the reactor body, whereby, particularly through the use of hydrogen as a reducing gas, a low process temperature starting at around 450 ° C and higher in the reactor body is sufficient to start and efficiently reduce the extraction of the reducible components. Powdered starting materials can be processed easily and reliably.
  • the device is easily adaptable to varying compositions of the starting material, as the reducing atmosphere can be adjusted and the temperature can be adjusted using the heating system.
  • the starting material can be introduced into a reactor body that is hermetically sealed during operation and can be mixed during operation due to the rotational movement.
  • the device has at least one further reactor body disclosed here. This means that the extraction of the components from the starting material can be scaled and parallelized, so that a large amount of starting material can be processed in parallel at the same time.
  • an extraction system can be operated that extracts reducible components from different starting materials.
  • the reactor body is preferably a rotating body.
  • the starting material is easy to introduce and easy to mix due to the rotational movement during operation of the rotating body. If the reactor body temperature is above the melting temperature of the components to be reduced, such as metals, but below their boiling point, small balls form in the rotating body from the reducible components.
  • the reactor body is a rotary tube body.
  • a rotary tube body is a tubular rotating body that can easily be rotated about its longitudinal axis. Such rotary tube bodies enable process-reliable operation of the device, especially in an extraction system.
  • the reactor body is preferably inclined with respect to a horizontal. This means that the starting material can move along the longitudinal axis of the reactor body in the reactor body and can be mixed better. This can prevent the formation of clumps of the reducible components in the reactor body.
  • the reactor body is conical, so that movement of the starting material along the longitudinal axis of the reactor body in the process is improved.
  • the inclination and rotational speed of the reactor body determine the residence time of the starting material in the material receiving space.
  • the reactor body preferably has an outlet and an inlet in order to fill in the starting material and to transport the reduced components or the residual materials out of the reactor body.
  • at least a first gas supply is present. The first gas supply is present for supplying the reducing gas to the reactor body.
  • the gas supply to the reactor body can be easily provided and the entry point of the reducing gas can be freely selected.
  • the first gas supply is present at the outlet and a second gas supply is present at the inlet.
  • the gas supply lines are used to easily provide the reducing gas.
  • the reducing gas should be able to be fed to the reactor body in a process-safe and unpolluted manner.
  • the separate gas supplies make this possible.
  • a first transport lock system is arranged at the entrance and in particular a second transport lock system is arranged at the exit. With the help of the transport lock systems, continuous operation of the reactor body is possible, since the starting material can be continuously introduced into the material receiving space and the remaining material can be continuously removed from the reactor body.
  • a discharge device for discharging the reducible components.
  • the discharge device is designed in such a way that the temperature does not drop below the boiling point of the gaseous components to be extracted. This means that condensation of the extractable gaseous components in the diverter device can be avoided and clogging of the diverter device can be prevented. With the help of the diverter device they can P400038WO_20230830 Page 7
  • suction lances are used, which are tubular hollow bodies and have a small diameter, so that a nozzle effect can occur in the suction lance.
  • a suction lance can also consist of several individual tubes in order to be able to extract different valuable material/gas fractions from different positions in the reactor body, for example in different temperature zones in the reactor body. This can also be achieved using several suction lances that are inserted through the two ends of the reactor body.
  • An external suction device is advantageously present in order to generate an increased negative pressure in the reactor body. This ensures increased operational reliability, so that the device described here can be operated without any objections.
  • the diverting device has a liquid supply in order to transport the reducible components in the diverting device using a liquid.
  • a possible solution is to suction the reducing gases in the hottest part of the reactor body or rotary tube body by means of drains, for example pipes, which are flushed with water on the inside and thermally insulated on the outside. This means that gaseous substances are washed out immediately and the suction pipe cannot become blocked, since the Large temperature gradients cause possible particles to burst into dust. If the water pressure is strong enough and atomization takes place through nozzles, this suction lance can also serve as a water jet pump to suck out the components and reducing gases and to create a negative pressure in the reactor body or rotary tube body in order to prevent the uncontrolled escape of harmful gases from unwanted leaks . This ensures increased operational safety.
  • the starting material is dried sewage sludge granules or sewage sludge slag granules or battery granules or accumulator granules and includes lithium compounds.
  • the starting material includes phosphorus compounds.
  • the starting material has powdery ore. P400038WO_20230830 Page 8
  • the starting material When reprocessing batteries, the starting material can first be broken down mechanically, with large parts of the components to be reduced being extracted gravitationally and, alternatively or additionally, magnetically. The remaining powdery material is then introduced into the reactor body as starting material.
  • the starting material has susceptor bodies.
  • the susceptor bodies can be repeatedly fed into the starting material, creating a recurring circular economy with the susceptors.
  • graphite or other highly electrically conductive materials can be used as the susceptor body, which remain dimensionally stable at temperatures of at least 1500 degrees in a reducing atmosphere.
  • the starting material has grinding media.
  • coarse particles such as magnesium oxide ceramic fragments can be added to the starting material.
  • the grinding media are sieved out of the processed starting material and mixed back into the starting material to be subsequently processed, creating a circulatory system.
  • additives are added to the starting material to be processed, which prevent or reduce melt formation or slag formation.
  • the selection of additives depends on the composition and crystallization of the starting material (ore/gangue (ore-associated materials)). In general it can be said that additives such as MgO and CaO "interfere" with very pure SiO2 lattice formation and therefore lower the melting point of almost pure SiO2. From a CaO/SiO2 ratio of approx. 1.5, CaO and MgO increase the melting point of slag, so that lump formation in the starting material can be prevented.
  • Fe x O y for example, lowers the melting point.
  • possible additives include SiO2 (for almost pure SiO2 slags) or MgO and CaO for more basic slags (CaO/SiO2>1.2).
  • graphite, reactive graphite or coke the carbon abrasion forms in the pores of the rotary tube or the reactor body (e.g.: Al2O3 or P400038WO_20230830 Page 9
  • concentric groove structures arranged on the inside of the reactor body, with outlets on the circumference of the reactor body, can advantageously be present in the area of the outlet in order to achieve a gravitational separation of the starting material with a material flow with a low density and with a material flow with a high density.
  • the starting material is preferably copper ore concentrate or powdered iron ore and includes elements such as phosphorus, sulfur, mercury, arsenic, cesium, selenium, rubidium, cadmium, potassium, sodium, zinc, tellurium, lithium or other substances or compounds with low boiling points.
  • the starting material to be processed should remain powdery or granular throughout the entire process time.
  • the heating system comprises at least one of the following heating devices: an inductive heating device, an electrical heating device, an electromagnetic radiation heating device or a combustion heating device, in particular a gas combustion heating device.
  • the heating system is preferably designed to heat the starting material to at least 450 ° C, and in particular greater than 850 ° C.
  • the heating system is designed to control the reactor body temperature above the melting temperature of the components to be reduced, such as metals, but below their boiling point, so that small balls can form in the reactor body from the reducible components.
  • the reactor body is made of graphite, for example, or an absorber heating layer is applied to the outside of the reactor body, for example the rotary tube, which gives off the heat to the rotary tube and heats the rotary tube, so that the starting material located in the rotary tube, for example in Granule form is heated.
  • Another option for inductive heating is to add a susceptor to the granules.
  • An electric heating device has a radiator that is arranged around the rotating reactor body.
  • the reactor body heats up by thermal radiation and convection. This method represents the cheapest heating method, but has the lowest energy density for heating the starting material.
  • the residence time of the starting material in the reactor body must therefore be set longer or the reactor body must be significantly longer than its diameter, at least in a longitudinal extent, so that the starting material moves over a longer distance through the reactor body.
  • the starting material acts as a susceptor for the irradiated waves, for example radio waves.
  • the absorption of the starting material is not sufficient, this can be compensated for by adding carbon fraction or carbon powder, for example, and at the same time this represents a carbon source for reduction reactions.
  • the irradiated waves are short-wave enough, e.g. microwave rays, the starting material has sufficient high absorption in order to bring the starting material to the appropriate temperature, for example greater than 850°C.
  • So-called hotspots EM field concentration points
  • plasma can form in “hotspots” or spatial areas with high electromagnetic (EM) field density.
  • the reducing gas for example hydrogen H2 into two hydrogen atoms
  • the reducing gas splits into its atoms or radicals, which are much more reactive than the starting reducing gases. This causes the reduction process to accelerate.
  • gas or carbon powder is blown in and burned using oxygen or air supplied. If there is an excess of fuel, a reducing atmosphere forms. After combustion or after heating, additional amounts of CO or H2 gas are advantageously blown in in order to achieve the CO partial pressures/reducing gas partial pressures that are favorable for the reduction of, for example, phosphorus or lithium.
  • the heating system comprises an arc heating device, with at least two electrodes for generating one Arc can be inserted into the reactor body.
  • electrodes for example made of graphite
  • the electrodes are connected to an insertion mechanism, which has a drive for moving the electrodes.
  • the electrodes touch each other and an arc is ignited when an electrical voltage is present P400038WO_20230830 Page 11
  • This arc is lengthened by increasing the distance between the electrodes. This means that a larger area in the material receiving space is filled with the arc, so that the reduction and heating of the components is improved.
  • the insertion mechanism can have a drive for moving the electrodes.
  • the drive can be pneumatic, hydraulic or mechanical.
  • at least one of the electrodes is movable in order to actively move and preferably regulate and extend the arc during operation. This increases the burning voltage and more heat can be generated.
  • an arc splits the reducing gas (e.g. hydrogen H2 into two hydrogen atoms or two H + ) into its atoms or radicals , which are much more reactive than the starting reducing gases, so that the reduction process is accelerated.
  • the heat transfer from the arc into the reducing gas can be optimized by preferably drilling through one or both electrodes lengthwise and blowing the reducing gas directly into the arc through the longitudinal bore. The holes are connected to a supply line in which the reducing gas is transported. Passing the reducing gas through the electrode preheats the reducing gas and cools the electrodes, extending the life of the electrodes and improving the reduction process.
  • a coil device for generating an external magnetic field is present in the reactor body in order to actively move or stabilize the arc in the material receiving space or in the reactor body.
  • the coil device is connected to a power supply.
  • the coil device can be arranged on the reaction body or can be arranged in the immediate vicinity of the reaction body.
  • External magnetic fields make it possible to further increase the interaction of the arc with the reducing gas by stimulating the arc to move.
  • the interaction of the arc's own magnetic field with the external magnetic field is referred to as the “magnetic blowing effect” and a magnetic “plasma vortex” can advantageously form.
  • the heating system is designed to heat the starting material to at least 450°C, preferably 850°C, in particular at least 1200°C.
  • a temperature of 450°C can be sufficient to extract the components to be reduced from the starting material.
  • At least one gas inlet is present in order to generate a reducing atmosphere in the material receiving space, with hydrogen or carbon monoxide in particular being present as a reducing gas.
  • the heating starting material is mixed with a mixture of inert gas (e.g. argon, nitrogen (N2)) and reducing gas (e.g. hydrogen (H2), carbon monoxide (CO)/carbon dioxide (CO2) mixture) and in particular air (mixture of inert gas (nitrogen). and oxygen for CO production (reduction gas with excess carbon).
  • inert gas e.g. argon, nitrogen (N2)
  • reducing gas e.g. hydrogen (H2), carbon monoxide (CO)/carbon dioxide (CO2) mixture
  • air mixture of inert gas (nitrogen).
  • oxygen for CO production reaction gas with excess carbon
  • a gas scrubber is preferably present in which the components to be extracted precipitate.
  • the extracted CO can either be burned or returned to the process as a reducing gas. This creates a sustainable circular process.
  • a microwave generator for generating carbon monoxide is preferably present. This means that additional CO required can be generated energy-savingly, separately and on site if necessary. With the use of microwave EM fields, the required temperature in the reactor body can be reduced to convert CO2 into CO. This represents a significant energy saving and is based on hotspot formation in standing EM fields on the surface of the carbon-CO2-CO transition. The temperature can be reduced between 200°C (95% CO) and 400°C (70% CO) while producing the same high CO concentration. The well-known Boudouard reaction describes the temperature-dependent CO-CO2 equilibrium.
  • Hotspot generation using EM fields can also be used to ionize hydrogen if the field strength is high enough.
  • the “free path” is very short at normal pressure and collisions often occur between the ionized hydrogen atoms (H+). These collisions lower the temperature of the ionized hydrogen atoms below the recombination temperature and molecular hydrogen is formed.
  • a control device is present which is connected at least to the rotation device for exchanging control data.
  • the control device is connected to the heating system for the exchange of control data.
  • Control lines are available for exchanging control data, as well as power supply lines for supplying power to the individual devices and systems in the device.
  • the gases and exhaust gases as well as the liquids from the exhaust gas scrubbing are continuously analyzed. Data such as carbon monoxide content, carbon dioxide content, oxygen content, lambda value, pH value, etc. are recorded using sensors.
  • At least one gas analyzer for example a gas chromatography device or gas spectrometer, can be present in order to detect at least one of the aforementioned parameters and transfer it to the control device or to a computing device.
  • a monitoring system is preferably present, which is connected in particular to the control device for exchanging data.
  • the monitoring system includes at least one display device.
  • the monitoring system can also be wirelessly connected to a terminal device for exchanging data.
  • the terminal device can be a mobile terminal device, in particular a smartphone.
  • the smartphone can have application software that can be connected to the monitoring system in order to control the control device and to control the process or methods described here.
  • a camera system for monitoring the material receiving space is preferably present.
  • the camera can be connected to a computing device and/or the control device for exchanging sensor data and/or control data.
  • a microcontroller can be used as the control device and a computer can be used as the computing device.
  • the sensor data can be displayed on the display device, for example a display of the monitoring system. P400038WO_20230830 Page 14
  • the camera system has an optical system. This makes it possible to visually check the material receiving space.
  • the optical system includes optical lenses so that the reduction of the components can be observed and analyzed, for example in a desired area in the material receiving space.
  • At least one driver is present in the reactor body, which is advantageously installed or arranged in the reactor body in order to be able to prevent the grinding bodies and the starting material to be processed from slipping on the inner wall of the reactor body and to force the grinding bodies to move.
  • the drivers can be arranged as projections in the reactor body in a detachable or interchangeable manner.
  • the driver can be hook-shaped, trapezoidal, cuboid or triangular. Raising or taking the grinding media along and allowing it to roll when a certain height is exceeded leads to better breaking up of clumps in the starting material to be processed and to the removal of caking.
  • a method according to the invention for the gaseous extraction of components to be reduced from a starting material comprises at least the following steps: a. Arranging the starting material in a material receiving space of a reactor body; b. Sealing the material receiving space; c. Creating a reducing atmosphere in the material receiving room; d. Heating the starting material to at least greater than 450 °C, e. Rotary driving of the reactor body f.
  • the components arranged in the heating starting material such as metals or metal oxides, sulfur or phosphorus P400038WO_20230830 Page 15
  • 36 finally evaporates and efficiently reduced.
  • the components to be extracted are produced directly from the gas phase in a very pure state.
  • the extracted components can be further processed industrially, so that the mining of ores or other metals in mines is more efficient and, above all, improves the CO2 and ecological fingerprint of such mines.
  • the inventive process management is currently reducing/avoiding the harmful effects of mining on the environment.
  • toxins can be removed from powdery starting materials that are currently not economically processable, such as ores and battery granules or other mixtures of substances, and at the same time important industrial valuable materials are obtained.
  • a susceptor is preferably added to the starting material.
  • the susceptor bodies can be repeatedly fed into the starting material, creating a recurring circular economy with the susceptors.
  • additives are added to the starting material to prevent melt formation or slag formation in the starting material. If chosen correctly, these can have a positive influence on the later melting process at changed or higher temperatures through melt formation or slag formation.
  • a gas mixture consisting of an inert gas is preferably introduced into the material receiving space in order to flush around the starting material.
  • the heating starting material is mixed with a mixture of inert gas (e.g. argon, nitrogen (N2)) and reducing gas (e.g. hydrogen (H2), carbon monoxide (CO)/carbon dioxide (CO2) mixture) and in particular air (mixture of inert gas (nitrogen). and oxygen for CO production (reduction gas with excess carbon).
  • a gas mixture consisting of a reducing gas is introduced into the material receiving space in order to flush around the starting material.
  • an exhaust gas is at least partially burned or returned to the material receiving space. Afterburning prevents the release of toxic exhaust gases, such as hydrogen sulfide or As2O3 or arsenic oxides.
  • Carbon dioxide can easily be recycled into the reactor body to create a circular economy.
  • at least one grinding media is supplied to the starting material.
  • the grinding media can be fed into the starting material on a recurring basis, creating a circular economy for the grinding media and thus enabling a resource-saving process.
  • 36 final Preferably, a liquid, in particular water, is added during or after step f) in order to transport the reducible components in the discharge device using a liquid.
  • a possible solution is to suction the reducing gases in the hottest part of the reactor body or rotary tube body by means of drains, for example pipes, which are flushed with water on the inside and thermally insulated on the outside.
  • An extraction system comprises at least one device described here and can have at least one powder/granule mixer, at least one sieve for the powder/granules, at least one gravitational separator, at least one collecting container, at least one temperature control device, at least one pump, suction devices and at least one exhaust gas aftertreatment device include.
  • the aforementioned facilities of the extraction system can be supplied, for example, using a photovoltaic system, for example with an electrolysis process for producing hydrogen, or the photovoltaic system is used to operate the arc heating or to operate another heating system mentioned here.
  • Fig. 1 a first embodiment of an inventive device for the gaseous extraction of reducible components from a starting material in a schematic sectional view
  • Fig. 2 the inventive device according to Fig. 1 in a further schematic sectional view
  • Fig. 3 another Embodiment of the inventive device in a schematic sectional view
  • Fig. 1 a first embodiment of an inventive device for the gaseous extraction of reducible components from a starting material in a schematic sectional view
  • Fig. 2 the inventive device according to Fig. 1 in a further schematic sectional view
  • Fig. 3 another Embodiment of the inventive device in a schematic sectional view
  • Fig. 1 a first embodiment of an inventive device for the gaseous extraction of reducible components from a starting material in a schematic sectional view
  • Fig. 2 the inventive device according to Fig. 1 in a further schematic sectional view
  • Fig. 3 another Embodiment of the inventive device in a schematic sectional view
  • Fig. 1 a first embodiment of an inventive
  • FIG. 4 a heating system of a further embodiment of the inventive device in a schematic sectional view
  • Fig. 5 a further embodiment of the inventive device in a schematic sectional view
  • Fig. 6 a simplified flowchart of an inventive Process for the gaseous extraction of reducible components from a starting material
  • Fig.7 an inventive extraction system with a device according to one of Figs. 1 to 5 in a schematic representation.
  • Implementation of the invention Figure 1 and Figure 2 show a first embodiment of a device 20 for the gaseous extraction of gaseous reducible components 21 from a starting material 22.
  • the device 20 comprises a gas-tight rotary tube body 25 as a reactor body, which is made of refractory material 26, such as MgO ceramic , exists and has a material receiving space 27 for receiving the starting material 22 including the reducible components 21. In the operating state, there is a reducing atmosphere 19 in the material receiving space 27.
  • the device comprises a heating system 30 for heating the rotary tube body 25, as well as a rotation device 24 for rotationally driving the rotary tube body 25.
  • the reducible components 21 are heated in the reducing atmosphere 19 in the rotary tube body 25 in such a way that so that they pass into their gas phase.
  • the rotary tube body 25 is inclined with respect to a horizontal.
  • the rotation device 24 comprises a drive and a gear, which sets the rotary tube body 25 in rotation about its longitudinal axis during operation.
  • the rotary tube body 25 has a sealing system which closes the material receiving space 27 in a gas-tight manner during operation of the device 20.
  • the rotary tube body 25 has an outlet 29 and an inlet 28 in order to fill the starting material 22 with the components 21 to be reduced from the reactor body or to transport the remaining materials 23 out.
  • a first transport lock system 40 is arranged at the entrance 28 and a second transport lock system 45 is arranged at the exit 29.
  • the starting material 22 can be continuously introduced into the material receiving space 27 and the remaining materials 23 can be continuously removed from the rotary tube body 25. Due to the inclination of the rotary tube body 25 and its rotational movement, the starting material 22 and the remaining materials 23 are transported from the entrance 28 to the exit 29.
  • the starting material 22 also includes grinding bodies 43 and suceptor bodies 46.
  • drivers 42 are present in the rotary tube body 25 in order to prevent the added grinding bodies 43 and the starting material 22 from slipping on the inner wall of the rotary tube body 25.
  • the drivers 43 are designed as projections 44 in the rotary tube body 25.
  • the driver 42 can be hook-shaped, trapezoidal, cuboid or triangular.
  • concentric groove structures arranged on the inside of the rotary tube body 25 with outlets on the circumference of the rotary tube body 25 can be present in the rotary tube body 25 in the area of the exit 29 in order to ensure gravitational separation of the residual materials 23 in a first material stream with low density and in one second material stream with high density.
  • the gas supply lines 50, 51 serve to easily introduce the reducing gas 48, for example hydrogen or CO, in order to create the reducing atmosphere 19 in the rotary tube body 25.
  • the starting material 22 is present in powder form in the rotary tube body 25.
  • hydrogen as reducing gas 48
  • a low process temperature starting from approximately 450 ° C and higher in the rotary tube body 25 is sufficient to start the extraction of the reducible components 21 and to reduce them efficiently.
  • the gas supply lines 50, 51 each include a gas inlet 52, 53 to guide the reducing gas 48 into the rotary tube body 25 and then to generate a reducing atmosphere 19 in the material receiving space 27.
  • the heating starting material 22 is surrounded by a mixture of inert gas (eg argon, nitrogen (N2)) and reducing gas 48 (eg hydrogen (H2), carbon monoxide (CO) - carbon dioxide (CO2) mixture), and air.
  • This reducing atmosphere 19 reduces the components 21 to be extracted from the starting material 22. If the temperature is above the boiling points of the components 21 to be reduced, these components 21 are extracted via the gas phase and sucked off.
  • the components 21 arranged in the heating starting material 22, such as metals or metal oxides are melted/evaporated and efficiently reduced using the heat input of the heating system 30.
  • the components 21 to be extracted are extracted directly from the gas phase in a very pure state in the device 20 disclosed here.
  • the rotary tube body 25 has a discharge device 60 for discharging the reducible components 21.
  • the diverting device 60 is designed in such a way that the temperature drops below the boiling point of the components 21 to be extracted or the condensate does not cake on.
  • the discharge device 60 comprises two suction lances 61, 63, which are tubular hollow bodies and have a small diameter, so that a nozzle effect can occur in the suction lances 61, 63.
  • the suction lances 61, 63 are arranged at different positions in the rotary tube body 25, for example in different temperature zones in the rotary tube body 25, in order to extract different gas fractions with the P400038WO_20230830 Page 20
  • the suction lances 61, 63 shown are each inserted gas-tight through the entrance 28 and exit 29 of the rotary tube body 25 into the material receiving space 27.
  • the diverting device 60 has a liquid supply 65 in order to transport the reducible components 21 in the diverting device 60 using a liquid.
  • the suction lances 61, 63 are flushed with water on the inside and thermally insulated on the outside. If the water pressure is strong enough and atomization takes place through the nozzles 64, the suction lances 61, 63 can simultaneously serve as a water jet pump to suck out the reducing gases 48 and to generate a negative pressure in the rotary tube body 25.
  • the starting material 22 is sewage sludge granules, sewage sludge slag granules or battery granules or accumulator granules and includes lithium compounds and/or phosphorus compounds.
  • the starting material 22 may comprise powdered ore.
  • additional coarse particles such as magnesium oxide ceramic fragments as grinding bodies 43 and graphite fragments as susceptor bodies 46 can be added to the starting material 22.
  • the grinding bodies 43 and susceptor bodies 46 rub against the inner rotary tube wall or grind up caking like in a ball mill.
  • the grinding bodies 43 and susceptor bodies 46 are screened out of the finished processed starting material 22 or the remaining materials 23 and mixed back into the starting material 22 to be subsequently processed, so that a circulatory system is created - see Figure 7.
  • Additives can be added to the starting material 22 to be processed, which are a Prevent melt formation or slag formation.
  • the starting material 22 is copper ore concentrate or powdered iron ore and includes components 21 to be reduced or extracted, such as sulfur, phosphorus, mercury, arsenic, cesium, selenium, rubidium, cadmium, potassium, sodium, zinc, tellurium , lithium or other substances or compounds with low boiling points.
  • the starting material 22 to be processed remains powdery or granular throughout the entire process time.
  • the residual materials 23 located in the rotary tube body 25 generally include a mixture of oxides that cannot be reduced, as well as carbon or metal/alloy materials and other additives. If the carbon content is still sufficiently large, the remaining material 23 can be reused in the external CO generator - see Figure 7.
  • the heating system 30 is an inductive heating system and is applied to the outside 31 of the rotary tube body 25.
  • the absorber heating layer 32 transfers the heat to the P400038WO_20230830 Page 21
  • the added susceptor body 46 improves the heating of the starting material 22. These coarse susceptor components can easily be extracted from the processed residual material 23 by sieving.
  • the camera system 70 for monitoring the material receiving room 27.
  • the camera system 70 includes a camera 71 and an optical lens system 72 to enable optical control of the interior of the rotary tube body.
  • the monitoring system 75 includes at least one display device 76.
  • the monitoring system 75 is connected to a mobile terminal 77 for exchanging data.
  • There is a control device 80 which is connected to the rotation device 24 and the monitoring system 75 for exchanging control data.
  • the control device 80 is also connected to the heating system 30 for exchanging control data. Control lines are available for exchanging control data, as well as energy supply lines for supplying energy to the individual devices and systems in the device 20.
  • the gases and exhaust gases as well as the liquids from the exhaust gas scrubbing are continuously analyzed.
  • data such as carbon monoxide content, carbon dioxide content, oxygen content, lambda value, pH value, etc. are recorded using sensors 35 on the rotary tube body 25.
  • at least one gas analyzer for example a gas chromatography device or gas spectrometer, is present in order to detect at least one of the aforementioned parameters and to transfer it to the control device 80 or a computing device 81.
  • the terminal 77 has application software which can be connected to the monitoring system 75 in order to control the control device 80 and to control the process or the methods described here.
  • the camera system 70 is connected to the computing device 81 of the control device 80 for the exchange of sensor data and/or control data.
  • a microcontroller can be used as the control device 80 and a computer processor can be used as the computing device 81.
  • the sensor data can be displayed on the display device, for example a display of the monitoring system 75.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the device 120 for the gaseous extraction of reducible components 21 from a starting material 22.
  • the device 120 is functionally and structurally the same as the device 20 according to Figure 1, with only the heating system 130 differing.
  • the heating system 130 is an electric heating device with a radiator 133 which is arranged around the rotating rotary tube body 25.
  • the heating system is an electromagnetic radiation heating device, with the starting material 22 acting as a susceptor for the irradiated waves, for example radio waves, of the electromagnetic radiation heating device.
  • the heating system is a combustion heating device in which gas or carbon powder is blown in and burned using supplied oxygen or air - not shown.
  • the heating system 130 is designed to heat the starting material 22 to at least 450 ° C or at least 850 ° C, in particular at least 1200 ° C. This means that the aforementioned components 21 to be reduced can be reduced safely and with a high degree of purity and can subsequently be extracted from the rotary tube body 25.
  • Figure 4 shows a further embodiment of the device 220 for the gaseous extraction of reducible components 21 from a starting material 22.
  • the device 220 is functionally and structurally the same as the device 20 according to Figure 1, with only the heating system 230 differing.
  • the heating system 230 is an arc heating device, wherein at least two electrodes 231, 232 for generating an arc 235 are arranged in the rotary tube body 225 from the opposite ends of the rotary tube body 225. For this purpose, there are openings 226 at the ends 228, 229, into which the electrodes 231, 232 are inserted.
  • the electrodes 231, 232 are connected to an insertion mechanism 234, which has a drive for moving the electrodes 231, 232.
  • the electrodes 231, 232 initially touch each other during startup and an arc 235 is ignited when an electrical voltage with a sufficiently high potential difference between the electrodes 231, 232 is applied. As heating increases, this arc 235 is lengthened by increasing the electrode distance.
  • the electrodes 231, 232 are pierced lengthwise and the reducing gas 48 is passed directly through them P400038WO_20230830 Page 23
  • the bores 236, 237 are connected to a supply line in which the reducing gas 48 is transported.
  • the heating system 230 includes a coil device 238 for generating an external magnetic field in the rotary tube body 225 in order to actively move or stabilize the arc 235 in the material receiving space 27.
  • the coil device 238 is connected to a power supply. External magnetic fields make it possible to further increase the interaction of the arc 235 with the reducing gas 48 by stimulating the arc 235 to move.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of the device 320 for the gaseous extraction of reducible components 21 from a starting material 22.
  • the device 320 is functionally and structurally the same as the device 20 according to FIG. 1, with the rotary tube body 325 being in the area of the outlet 329 On the inside 326 of the rotary tube body 325 there are concentrically arranged groove structures 390 with outlets 391 on the circumference of the rotary tube body 325. This allows a gravitational separation of the starting material 22 in a material stream 393 with a low density and in a material stream 394 with a high density. This requires an additional transport lock system 341 for the higher density material stream 394.
  • the extracted components 21 can be further processed industrially, so that the extraction of ores or other metals in mines is more efficient and, above all, improves the CO2 / ecological fingerprint of such mines.
  • a susceptor 46 is added to the starting material 22. After the extraction process of the components 21 to be reduced, the susceptor bodies 46 are repeatedly fed to the starting material 22, so that a recurring circular economy with the susceptors 46 is created. In addition, additives are added to the starting material 22 to prevent melt formation in the starting material 22. In addition, at least one grinding media 43 is supplied to the starting material 22. After the extraction process of the components 21 to be reduced, the grinding media is repeatedly fed to the starting material 22, so that a circular economy of the grinding media 43 is created and a resource-saving process is therefore possible.
  • FIG. 7 shows an embodiment of an extraction system 300 with a previously described device 20 for the gaseous extraction of components 21 to be reduced from a starting material 22.
  • a liquid for example water
  • FIG. 7 shows an embodiment of an extraction system 300 with a previously described device 20 for the gaseous extraction of components 21 to be reduced from a starting material 22.
  • An extraction system 400 includes, in addition to the device 20, at least one powder/granule mixer 401, at least one sieve 402 for the powder/granules, at least one gravitational separator 403, at least one collecting container 405, at least one temperature control device 411, at least one pump 407, suction devices 60 and at least one exhaust gas aftertreatment device 409. P400038WO_20230830 Page 25
  • the powder and granulate mixer 401 produces the mixture of the starting material 22 with the components 21 to be reduced, and the grinding media 43 and/or the susceptor 46 as well as additives, the starting material 22 with the components 21 to be reduced being supplied from externally . This mixture is fed to the device 20 with the rotary tube body 25 with the discharge device 60.
  • the processed starting material 22 is sieved using the sieve 402 and the grinding bodies 43 and susceptor bodies 46 are separated and recycled again in the rotary tube body 25.
  • the sieved residual materials 23 are gravitationally separated in a separator 403 into high-density components 412 (alloy beads as a valuable material) and low-density components 413 (e.g. carbon residues, aggregate residues, ash, etc.). These fractions can be further utilized to extract the pure metals or fed to a microwave or arc hotspot carbon monoxide generator 404, which serves as a reducing gas source for the powdery starting material 22 and can be fed back to the rotary tube body 25.
  • a microwave or arc hotspot carbon monoxide generator 404 which serves as a reducing gas source for the powdery starting material 22 and can be fed back to the rotary tube body 25.
  • the reduced components 21 are transported away from the rotary tube body 25 using the discharge device 60.
  • the components 21, the liquid transported away and the exhaust gases transported along are stored in a collecting container 405, with the components 406, such as phosphorus or arsenic, sedimenting there.
  • the component-water solution is passed into a temperature control device 411, where the temperature is changed so that the components 408, for example lithium hydroxide, precipitate due to saturation effects.
  • the wash water is directed to pump 407.
  • the liquid is fed back to the drainage device 60 via a pump 407.
  • the control device 80 uses the sensors 35 to detect the process parameters, processes them and generates control signals for the process units.
  • Process parameters for example: temperatures, pH value, lambda value, etc., as well as control signals, for example: temperature, speed, pump performance, afterburning, are recorded.
  • an exhaust gas aftertreatment 409 is present, which prevents harmful exhaust gases such as carbon monoxide, arsenide, hydrogen sulfide or nitrogen oxides, etc. from being released into the environment via the exhaust gas stream 410. Cleaned materials that can be safely released into the environment are released via an outlet 410 (e.g. as fill, filler (road construction) or aggregate for the cement industry, for example).
  • the starting material is pretreated in the extraction system 400, so that large parts of the components 21 to be reduced are extracted gravitationally and/or magnetically and a powdery material is introduced into the rotary tube body 25 as starting material 22.
  • Battery material systems include primary cells as well P400038WO_20230830 Page 26
  • the device comprises at least: a gas-tight reactor body, which consists at least partially of refractory material and has a material receiving space for receiving a starting material including lithium compounds and / or phosphorus compounds, the reactor body having a reducing atmosphere in the operating state, and a heating system for heating the reactor body, as well a rotation device for rotating the reactor body.
  • the starting material is dried granulated sewage sludge, sewage sludge slag granules or battery granules or accumulator granules and includes lithium compounds and/or phosphorus compounds, and the starting material has susceptor bodies and/or grinding media.
  • the pretreated (large metal parts gravitationally and/or magnetically extracted; volatile organic compounds are distilled off) ground or granulated material containing lithium or phosphorus is introduced into the hermetically sealed rotary tube body as starting material.
  • the rotary tube body is heated with at least one of the previously described heating devices of the heating system.
  • the diverting device has a liquid supply in order to transport lithium compounds and/or phosphorus compounds in the diverting device using a liquid.
  • a possible solution is to extract these gases from the hottest part of the rotary tube body using pipes flushed with water on the inside. This means that lithium and phosphorus are washed out immediately and the suction pipe cannot become blocked, as the large temperature gradient causes possible particles to burst into dust.
  • 36 final There is a control device which is connected at least to the rotation device, and in particular to the heating system, for the exchange of control data.
  • Control lines are available for exchanging control data, as well as power supply lines for supplying energy to the individual devices and systems.
  • the gases and exhaust gases as well as the liquids from the exhaust gas scrubbing are continuously analyzed. Data such as carbon monoxide content, carbon dioxide content, oxygen content, lambda value, PH value, etc. are recorded. These values are required to regulate the exhaust aftertreatment so that no harmful gases such as carbon monoxide escape into the environment.
  • at least one gas analyzer for example a gas chromatography device or gas spectrometer, is present in order to detect at least one of the aforementioned parameters and transfer it to the control device or a computing device.
  • the grain size is in the 30 ⁇ m range. If this concentrate is introduced into the rotary tube body described above and this is rinsed with hydrogen, the permanently mixed powder comes into contact with the hydrogen (sticking and agglomeration is prevented by the grinding media).
  • Arsenic(III) oxide As2O3 (boiling point 465°C) evaporates from the copper ore concentrate and is reduced with hydrogen to arsenic (boiling point 613°C). If the temperature in the reactor body is high enough, the arsenic evaporates and is sucked out. Process temperatures of > 650°C seem sensible.
  • the arsenic condenses and can be used as a valuable material. Washing out with water is easy because arsenic has very low solubility in pure water. However, attention must be paid to the influence of sulfur compounds in the extracted gas, on the water. Particular attention must be paid to possible formation of hydrogen sulphide and arsenic hydrogen. However, these can be rendered harmless by afterburning in the extraction system. Arsine turns into arsenic(III) oxide As2O3 and hydrogen sulfide turns into sulfur dioxide, which is washed out in flue gas desulfurization.
  • the copper oxide is reduced to copper by the hydrogen and the copper sulfide releases part of its sulfur, which is sucked off as sulfur vapor or hydrogen sulfide.
  • 36 final This pre-reduced and sulfur and arsenic reduced copper can subsequently be melted and further processed.
  • the electrolysis electrodes can be cast for electrical copper. More the previously disclosed method for reducing Iron ore to sponge iron and extraction of the and sulfur via the If powdered iron ore is used as the starting material, this is introduced into the rotary tube body during the process and constantly mixed. If agglomerates form, they are ground up by the grinding media.
  • the furnace is flushed with hydrogen, which reduces the iron oxide to iron. Since hydrogen has a much larger diffusion coefficient than carbon (from CO) in iron ore, the same process speed can be achieved with hydrogen at a lower temperature ( ⁇ 600°C) that can only be achieved with a CO atmosphere at a higher temperature ( ⁇ 800°C ) is achieved.
  • a metal layer forms around the ore grain to be reduced, which hinders the diffusion of the reducing gas (H2 or CO).
  • the process temperature 800...850°C
  • the particle size must be reduced.
  • reducing the particle size increases the grinding effort, but speeds up the reaction enormously because the surface area increases with the square of the radius.
  • the increased grinding effort is compensated for by the reduced process temperature ( ⁇ 850°C at ⁇ 100 ⁇ m instead of 1000°C at grain size ⁇ 1000 ⁇ m) and the reduced energy requirement (heat capacity, heat losses).
  • H2 is far superior to carbon monoxide.
  • the temperatures stated here can vary by +/- 150°C.
  • a high temperature promotes the storage of phosphorus and carbon in the iron. These substances must be removed in a later step by blowing in oxygen. A slight accumulation of these substances is therefore desirable.
  • iron(III) oxide powder (0.15...0.3mm) rinsed with hydrogen at 850°C takes approx. 20 minutes to achieve a reduction level of 98%. If the ore is ground even finer, for example 50 ⁇ m, process times of less than 10 minutes can be achieved. However, it is important to avoid caking of the powder. The idea presented here solves this problem using grinding media. Short process times at low temperatures mean that less phosphorus is absorbed into the reduced iron, which later has to be laboriously removed. Furthermore, a short process time and a low process temperature ( ⁇ 850°C) lead to a higher throughput, which is necessary for economical operation.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung 20 zur gasförmigen Extraktion von reduzierbaren Bestandteilen 21 aus einem Ausgangsmaterial 22, mit einem gasdichten Reaktorkörper, der zumindest teilweise aus feuerfestem Material 26 besteht und eine Materialaufnahmeraum 27 zum Aufnehmen des Ausgangsmaterials 22 einschliesslich der reduzierbaren Bestandteile 21 aufweist, wobei der Reaktorkörper im Betriebszustand eine reduzierende Atmosphäre 19 aufweist, und mit einem Heizsystem 30 zum Heizen des Reaktorkörpers, sowie mit einer Rotationseinrichtung 24 zum rotativen Antreiben des Reaktorkörpers. Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zur gasförmigen Extraktion von zu reduzierenden/reduzierten Bestandteilen aus einem Ausgangsmaterial sowie ein Extraktionssystem

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
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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
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Ruckgewinnung_aus_Elektrolichtbogenofenschlacken_des_Batterie-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/S2588913321000296?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 CO2-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 CO2 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. FexOy 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
Figure imgf000027_0001
der ist die
Figure imgf000027_0002
Extraktion von Lithiumverbindungen und/oder
Figure imgf000027_0003
aus einem
Figure imgf000027_0004
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
Figure imgf000029_0001
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
Figure imgf000030_0001
des zuvor offenbarten Verfahrens zur Reduktion von
Figure imgf000030_0002
Eisenerz zu Eisenschwamm und Extraktion des
Figure imgf000030_0003
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

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.
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