Содержание драгоценных металлов в катализаторе и способы их извлечения

Более десятка лет нейтрализаторы газов устанавливаются на все выпускаемые автомобили. Катализатор предназначен для очистки выхлопных выбросов и приведения их к требованиям Евро-5 и других современных экологических стандартов. Токсичные компоненты преобразуются в безвредные азот, воду и углекислый газ под воздействием высокой температуры, при участии кислорода и каталитических веществ. В роли последних выступают металлы платиновой группы — родий, палладий и платина, благодаря которым автомобиль загрязняет окружающую среду значительно меньше.

Доля драгоценных металлов в катализаторе

Нейтрализатор газов выглядит как утолщение на выхлопной трубе, его легко увидеть, заглянув под днище автомобиля. Внутри термоизолированного корпуса расположены мелкие керамические или металлические соты, на поверхность которых нанесен тонкий слой драгоценных металлов. При температуре в катализаторе 300 °C и выше, соблюдении пропорций топливно-кислородной смеси они ускоряют окислительно-восстановительные реакции.

Драгоценные металлы катализатора. Сколько их и как можно отделить? — Фото № 1 | AutoCatalyst Market

Общая площадь решетки сот измеряется десятками тысяч квадратных метров. Массовая доля металлов на ее поверхности составляет от сотых до десятых процента веса узла. Цена катализатора как сырья для их извлечения определяется рядом факторов:

  • модели автомобильных катализаторов старше 15 лет сконструированы под менее жесткие экологические стандарты, содержат меньше драгметаллов и больше посторонних веществ;

  • современные авто рассчитаны для стандартов Евро-5, Евро-6 и снабжены сотовой решеткой большей площади;

  • производители машин постоянно улучшают качество двигателей. Новые модели часто оснащаются очистными деталями меньшей производительности, что привело к снижению содержания палладия и родия в самых новых моделях конвертеров;

  • катализаторы трехкамерной конструкции более выгодны для извлечения платины.

Наиболее рентабельно извлечение дорогих металлов из каталитических конвертеров Mersedes-Benz, Jeep, Lexus, Land Rover и Hummer, устройства производства стран СНГ замыкают ряд. В автомобилях, выпущенных до 90-х, не предусматривалась установка катализатора.

Драгоценные металлы катализатора. Сколько их и как можно отделить? — Фото № 2 | AutoCatalyst Market

Стоимость бывшего в употреблении катализатора при продаже на вторсырье может составлять от пятисот до нескольких тысяч гривен. В некоторых случаях посредники и перерабатывающие компании проводят химический анализ перед тем, как предложить цену. Соты извлекаются из корпуса конвертера, перемалываются, и определяется содержание в них благородных металлов. Продать нейтрализатор в хорошем состоянии можно и в качестве рабочего узла для установки в машину.

Как извлечь драгоценные металлы из катализатора

Для получения ценного сырья соты нейтрализатора газов проходят механическую и химическую обработку. Они измельчаются и подвергаются воздействию активных веществ или электролизу, в зависимости от извлекаемого металла.

Родий и платина высвобождаются выщелачиванием. Измельченные соты катализатора подвергают многократному воздействию окисляющих смесей и промывкам. Содержащиеся в активном слое алюминиевые окислы препятствуют полному извлечению платины. Более эффективным способом является растворение металлов соляной кислотой или царской водкой при нагревании для лучшей циркуляции веществ.

Драгоценные металлы катализатора. Сколько их и как можно отделить? — Фото № 3 | AutoCatalyst Market

Пирометаллургический метод состоит в дроблении сердцевин катализаторов, их нагреве до высоких температур и периодическом сливании примесей. Полученные гранулы с высоким содержанием драгоценных металлов используют для их дальнейшего промышленного извлечения.

Палладий из катализатора получают гальваническим методом и фторированием. Последний позволяет практически полностью извлекать палладий из сплава. При температуре 500 oC расплав фторируют, в результате чего получают фтористый палладий, легко расщепляемый минеральной кислотой.

Можно ли извлечь металлы из катализатора самостоятельно

Драгоценные металлы катализатора. Сколько их и как можно отделить? — Фото № 4 | AutoCatalyst Market

Основной трудностью переработчиков любого вторичного сырья является обеспечение достаточно больших объемов для получения коммерческой выгоды. Существует понятие окупаемости — установленное оборудование начинает приносить доход спустя какое-то время. Материальные и энергетические затраты на переработку одного или нескольких катализаторов будут превышать стоимость извлеченных металлов. В любом случае понадобится специально оборудованное помещение, которое нецелесообразно содержать ради разовых экспериментов.

Нейтрализатор в рабочем состоянии выгоднее всего продать, ведь именно как функциональный узел он стоит дороже. Такое предложение поможет желающим купить катализатор для замены неисправного по более выгодной цене.