Рассуждаем на тему

Извлечение платины и родия

Один из самых распространенных способов отделения родия и платины из сотовой конструкции – ее выщелачивание с использованием специальных окисляющих смесей в жидком состоянии. Однако данный метод отличается целым рядом недостатков. В первую очередь это то, что кроме драгоценных веществ, в катализаторах также есть окиси алюминия, которые предотвращают полное изъятие платины.

Такая процедура для положительного результата подразумевает многократное выщелачивание и последующую промывку устройства для полного извлечения драгоценной смеси, поэтому требует дополнительных материальных затрат. Кроме того, даже в таком случае не всегда получается извлечь всю платину.

Более современным способом является такой, что основа на переводе металла в растворимое состояние.

Осуществляться это будет путем предварительного смачивания детали в соляной кислоте. Данный процесс проводится при нагревании для циркуляции смеси паров и газа.

К преимуществам такого метода относится простота в реализации и возможность получить максимально возможное для каждой конкретной модели катализатора количество драгоценного металла. А благодаря использованию современных окислителей есть возможность много раз проводить обмывание частиц вещества при помощи такого раствора.

Как получают драгоценные металлы

Есть несколько способов получить драгоценные металлы из катализатора — это аффинаж и гидрохлорирование, а также способы электрохимической обработки.

Аффинаж в утилизации катализаторов и добыче драгоценных металлов имеет такую же последовательность, как и при получения золота их микросхем. В емкость с концентрированной азотной кислотой помещаются части катализатора с содержанием платины — через несколько дней кислота растворит абсолютно всё, кроме драгоценных металлов.

Аффинаж в данном случае не очень подходит для этого бизнеса, т.к.к нужны промышленные масштабы

Гидрохлорирование, когда хлор воздействует на катализатор в диспергированном растворе или в водной среде, что также позволяет извлечь драгоценные металлы. Этот способ требует навыков и специального оборудования и больше подходит для промышленной добычи.

Электрохимическая обработка — это травление, оксидирование и т.д. Этот способ позволяет избавиться от таких металлов, как хром, олово, свинец, цинк и алюминий. Также относится к промышленным способам утилизации автомобильных катализаторов.

Существуют специальные приборы для измерения содержания платиноидов методом рентгено-флюоресцентного анализа.

Анализатор содержания металлов

Способы реализации или почему лом автомобильных каталитических нейтрализаторов невыгодно сдавать поштучно

Средний эксплуатационный ресурс катализатора автомобиля составляет 80 – 100 тысяч километров пробега. Конечно, данная цифра указывается с учетом заправки только качественным бензином. На практике, даже иномарки бессильны перед разрушительной силой топлива на отечественных АЗС.

Существует два способ сбыта отходов автомобильных каталитических нейтрализаторов, их можно сдать:

поштучно;

по весу.

Первый вариант предпочтительный кратким интервалом между реализацией отходов и получением денег, второй выгоден «суммой компенсации». Действительно, приобретая катализаторы поштучно, приемщик учитывает возможные потери драгметаллов в процессе эксплуатации устройства. Поэтому итоговая цена, особенно для быстро отработавших свой ресурс моделей, оказывается сильно заниженной.

Лом автомобильных катализаторов — выгрузка лома после взвешивания

Преимущество сдачи лома катализаторов по весу выгодно тем, что многие компании принимают не только дорогостоящие компоненты, но и выполняют точную оценку их содержания. Отработанный катализатор – это многокомпонентный лом, который может содержать отходы:

платиновой группы;

драгоценных металлов;

редких элементов.

Да и определить точный вес каждого дорогостоящего компонента более выгодно, чем сдать весь лом «на глаз».

Причины выход а из строя автокатализаторов

Трёхкомпонентные автокатализаторы с керамическим блоком достаточно широко используются в западных странах и зарекомендовали себя как эффективные устройства со сроком службы по пробегу до 100-150 тыс. км, после чего рекомендуется замена катализатора, что вполне естественно: катализатор выполняет фильтрующие свойства, а фильтры, как известно, надо менять. Дальнейшее использование катализатора вполне допустимо (что и происходит у нас в России), однако надо чётко представлять, что при этом в выхлопной системе присутствует элемент далеко не со стопроцентной пропускной способностью. К этому сроку на стенках сот уже осела сажа и продукты недогоревшего масла, которые существенно препятствуют выхлопным газам.

Эксплуатация автомобильных катализаторов в российских условиях приводит к снижению срока по пробегу до 40-50 тыс. км.

Основными причинами снижения эффективности автокатализатора и его выхода из строя в большинстве случаев являются:

1. Некачественный или этилированный бензин. Для керамических сот с напылением выхлоп, содержащий тетраэтилсвинец, смертелен. В результате попадания тетраэтилсвинца в катализатор соты оплавляются, залипают, и проходимость выхлопных газов практически прекращается. По сути, происходит то же самое, что и при забитии сот сажей и продуктами недогоревшего масла, только гораздо быстрее.

2. Отравление металлов катализа и разрушение керамической основы соединениями серы.

3. Закупоривание сот или поверхностное блокирование металлов катализа сажистыми образованиями.

4. Химико-механическое разрушение материала основы (под химико-механическим разрушением понимается разрыхление алюминатной основы автокатализатора под воздействием окислов серы в присутствии паров воды с последующим осыпанием и уносом частиц по газоотводящему тракту).

Химико-механическое разрушение в одинаковой степени выводит из строя как автокатализаторы на керамической основе, так и на металлокерамической, так как металлокерамика представляет собой металлическую фольгу с покрытием из оксида алюминия.

5. Дороги. Керамические соты – достаточно хрупкий материал, который при сильном ударе может треснуть и расколоться. В результате удара соты отходят от стенок катализатора, начинают дребезжать и перемещаться внутри корпуса, в результате чего окончательно раскалываются и рассыпаются, разлетаясь по всей выхлопной системе.

Что делать при поломке

Если не рассматривать какие-то исключительные случаи, то ремонт устройства не выполняется, поэтому приходится выполнять замену путем покупки нового катализатора. Есть вариант приобрести оригинальное устройство, но его стоимость, особенно в Москве, может достигать и 100 тысяч рублей. Связанно это и со сложностью при их изготовлении и с тем, что в состав входит платина и другие драгметаллы, поэтому ценник производители выставляют достаточно высокий. Не имеет смысла заниматься скупкой поддержанных катализаторов или заниматься восстановлением своими руками, так как ни к чему хорошему это не приведет.

На фото каталитический преобразователь в разрезе

Самостоятельное разрушение или удаление сот катализатора, при помощи лома или любого другого доступного предмета, не допускается, так как в этом случае есть высокая вероятность повреждения лямбда-зонда. Вместо этого в ремонтном центре могут предложить установить универсальный нейтрализатор вместе с пламегасителем, который хоть и не способен очищать выхлопы от вредных веществ, но ему под силу снизить шум двигателя. Нужно понимать, что сдать на доработку устройство, в котором каталитический слой сгорел, нельзя, и уж тем более, продать его, так как без этого слоя он никому не будет нужен.

Имеет ли смысл самостоятельно извлекать металл

Таким образом, в каждом катализаторе любого транспортного средства есть небольшое количество драгоценных металлов, которые участвуют в химических реакциях, превращаю вредные продукты сгорания топлива в безопасные газы.

Отделить такие вещества с отслуживших свое катализаторах при наличии определенных знаний и навыков вполне возможно, но следует помнить, что при самостоятельном выполнении такого процесса вряд ли удастся получить чистый металл. Да и к тому же не следует забывать, что в одном катализаторе содержится столько драгоценного вещества, что в случае его продажи никак не получиться окупить все затраты на его добычу.

Поэтому отделять дорогие металлы с таких автомобильных деталей с целью заработка целесообразно только в промышленных масштабах, когда одновременной переработке поддается сразу несколько десятков, а может быть и сотен таких фильтров.

Порше Кайен дебютный внедорожник штутграртского производителя был представлен осенью 2002 года, и практически моментально он сумел завоевать сердца не только поклонников марки Porsche, но и просто любителей люксовых авто по всему миру.

Каковы реальные перспективы развития бизнеса на бу катализаторах

Сегодня в интернет-ресурсах достаточно часто можно встретить объявления о покупке пришедших в негодность автокатализаторов. Согласно последним данным статистик, в Европе спрос на б/у конверторы растет из года в год. И это неспроста. Такой бизнес очень быстро окупается.

Как было сказано ранее, катализаторы, особенно те, которые установлены в современных европейских автомобилях, насыщены драгоценными металлами. К примеру, автомобили китайских и японских товаропроизводителей содержат на 15% меньше платины, чем европейские. А конверторы отечественных транспортных средств содержат на 40% меньше родия, чем европейские. В автокатализаторах американских автомобилей также на 50% меньше драгоценных металлов, чем в европейских. Для тех, кто забыл европейские марки авто, напомним — это BMW, Audi, Citroen, Volkswagen, Mersedes-Benz и другие.

В последнее время спрос на платину значительно возрос, и он превышает предложение. Аффинаж драгоценных металлов из пришедших в негодность автокатализаторов становится все выгоднее.

Эксперты многих стран считают, что если государство примет активное участие и сформирует определенные условия для этого вида бизнеса, он в ближайшем будущем выйдет на первые позиции в сфере ресурсосбережения. А создание приемлемого инвестиционного климата позволит ввести в действие разработку энергоемких технологий, которые будут ориентированы на самое результативное извлечение вторичного сырья. И когда этот бизнес станет расширяться, он позволит увеличить переработку конверторов, что повлечет за собой создание других предприятий и увеличение количества рабочих мест.

Такие предприятия смогут также заниматься скупкой отработанных автокатализаторов у специализированных автосервисов и мастерских для последующей переработки. Здесь катализаторы будут вынуждены пройти весь необходимый цикл утилизации для последующего получения более полного списка драгоценных металлов.

Анализ платины Pt, палладия Pd и родия Rh с помощью портативного РФ-спектрометра Vanta

Важность анализа

Портативный РФ-спектрометр Vanta позволяет быстро и точно определить
содержание платины (Pt), палладия (Pd) и родия (Rh) в отработанных каталитических
конвертерах. Точность определения этих металлов имеет большое значение,
поскольку они имеют высокую ценность на рынке.

Рентабельность

Возможность повторного использования металлов платиновой группы (МПГ) позволяет
удовлетворить новые потребительские запросы. Переработка автокатализаторов
обеспечивают больше половины спроса на платину и палладий и основную часть
спроса на родий. Точное определение содержания МПГ в отработанных
автокатализаторах позволяет правильно оценить их стоимость.

Металлы платиновой группы (катализаторы) ускоряют химические реакции. С 1980-х гг.
почти в каждом легковом или грузовом автомобиле используется катализатор,
интегрированный в выхлопную систему. Катализатор, или каталитический конвертер,
снижает вредные выбросы двигателя

и представляет собой керамическую сотовую конструкцию, поверхность которой
покрыта веществами катализаторами (Pt, Pd и Rh). Другие элементы могут также
присутствовать в катализаторах.

Помимо точного измерения концентраций Pt, Pd и Rh, анализатор Vanta способен определить
многие другие элементы, содержащиеся в покрытии из пористого оксида. С целью
борьбы против мошенничества, компания Olympus также включила элементы, которые
добавляются в автокатализаторы для имитации драгоценных металлов.

Надежность

Все стандартные образцы были предварительно измельчены, высушены и просеяны для
достижения однородности, а затем, в специальных кюветах, покрытых пленкой Prolene 4 мкм,
измерены с помощью анализатора. Для получения достоверных результатов
подготовка образца обязательна. Анализ поверхности керамической сотовой
конструкции может привести к неверным результатам.

С помощью анализаторов Vanta VLW, VCW и VCA было протестировано 30 образцов в ходе 60-сек. тестов.
Результаты тестов показали превосходную корреляцию между приборами. Корреляция
сохранилась даже при анализе образцов, состоящих из различных матриц с широким
диапазоном других элементов. Результаты VLW представлены ниже.

Vanta VLW показывает хорошую корреляцию с лаборат. анализом по Pt

Vanta VLW показывает хорошую корреляцию с лаборат. анализом по Pd

Vanta VLW показывает хорошую корреляцию с лаборат. анализом по Rh

Точность

Существенным различием между моделями является погрешность измерения, или
точность. Модель VLW имеет экономичный Si-PiN детектор и более низкую скорость подсчета по
сравнению с двумя моделями C. Соответственно, значение погрешности (+/-) больше.
Кремниевый дрейфовый детектор в моделях VCW и VCA обеспечивает высокую скорость
подсчета и малую погрешность. Результаты показывают, что модель VCW превосходит по
рабочим характеристикам модель VCA. Это объясняется тем, что вольфрамовый анод
модели VCW имеет большую энергию возбуждения по сравнению с серебряным анодом
модели VCA.

Результаты показывают, что погрешности измерений VCW меньше по сравнению с VCA, и
значительно меньше по сравнению с VLW.

Преимущества

Анализатор Vanta – идеальный инструмент для определения содержания Pt, Pd и Rh в
подготовленных образцах автокатализаторов

Металлы платиновой группы имеют
высокую стоимость на рынке, поэтому точное определение их содержания крайне
важно.. VCW показывает большую точность и является предпочтительной моделью для анализа
автокатализаторов

Модель VCA больше подходит для анализа сплавов, содержащих
легкие элементы. Модель VLW — отличный и экономичный инструмент для базового анализа
содержания Pt, Pd и Rh в автокатализаторах.

VCW показывает большую точность и является предпочтительной моделью для анализа
автокатализаторов. Модель VCA больше подходит для анализа сплавов, содержащих
легкие элементы. Модель VLW — отличный и экономичный инструмент для базового анализа
содержания Pt, Pd и Rh в автокатализаторах.

Извлечение палладия

С целью отделения палладия можно воспользоваться химическими методами, что применяются и к платине. Но в таком случае очень редко в конечном итоге получается чистый металл без каких-либо примесей. С целью добычи подобного вещества иногда используются также гальванический метод или электродуговое нагревание.

Самым же действенным способом, используя который можно получить максимально чистый палладий, является повышение температуры металла до 500 градусов и одновременное его фторирование. В результате проведения такого процесса получается фтористый палладий, при охлаждении до температуры около 100 градусов его расщепляют с использованием минеральной кислоты.

Воспользовавшись подобной технологией, можно получать практически весь палладий, что есть в автомобильных катализаторах.

В современной промышленности существуют и некоторые другие действенные способы добычи драгоценных материалов из отработанных катализаторов. Обычно они дают возможность получать чистые металлы.

Недостатком их является необходимость сразу большого количества катализаторов для переработки, поскольку ради небольшого количества нет смысла начинать процесс. Кроме того, в таком случае существуют немалые материальные затраты на покупку всех необходимых катализаторов.

Как дело обстоит в России

Да, для отечественных предпринимателей такой бизнес является чем-то новым, предстоит решить множество задач для его внедрения, но его эффективность и прибыльность давно доказана, поскольку количество транспортных средств будет постоянно увеличиваться, а рынок автокатализаторов будет расти и расширяться. И только поддержка подобного проекта государством обеспечит постепенное внедрение новейших отечественных технологий, которые будут способствовать стабилизации экосистемы в разных уголках нашей необъятной страны.

Но надо реально смотреть на жизнь. Сегодня владельцы станций техобслуживания все чаще при обслуживании и замене автокатализаторов не упускают возможность получить прибыль и продают автолюбителям такие устройства. Стоит только набрать нужный номер фирмы и обсудить будущие условия сделки с руководством.