Переработка катализатора своими руками
Обновлено: 06.07.2024
В конструкции современного автомобиля имеется такая деталь, как нейтрализатор, катализатор или каталитический нейтрализатор. Все это - названия одного и того же элемента. Он призван снизить объем вредных выбросов в атмосферу. Но когда-то катализатор становится негодным, отслужив свое. Выкидывать его не стоит, ведь внутри находится определенное количество драгоценных металлов.
В интернете можно найти немало рассказов о том, как находчивые автомобилисты извлекают из катализатора драгоценный металл. Но правда ли можно его вытащить оттуда, причем своими руками? Драгметаллы в катализаторе являются покрытием, но неужели можно их вытащить, чтобы сдать или продать куда-то? В корпусе устройства вы можете найти металлическую либо керамическую конструкцию. Она состоит из множества сот, которые сверху покрывает тонкий слой металла.
Подобное решение реализуется с целью увеличения площади поверхности, контактирующей с выхлопными газами. Эту самую поверхность покрывают специальным каталитическим слоем. Вредные газы вступают с ним в особую химическую реакцию, превращаясь в экологически чистые вещества. Если говорить точнее, соты покрываются не металлом, а сплавом, состоящим из:
Все эти химические элементы стоят минимум вдвое дороже золота .
Стоит ли извлекать драгоценные металлы из катализаторов своими руками?
Если ваш катализатор отработал свое, вы наверняка захотите вытащить из него все эти драгоценности, чтобы сдать или продать, но все далеко не так просто, как вам сейчас кажется. В принципе, нынешний уровень химической промышленности делает извлечение драгметаллов реальным. Но способы окажутся настолько сложными, что в домашних условиях их просто невозможно применить. Мало того, понадобятся специальные навыки, да и материальные затраты будут немалыми.
Следовательно, вытаскивать из катализатора драгоценные металлы можно. Но мало кто самостоятельно берется за столь нелегкую химическую работенку.
Если вы хотите стать одним из таких людей – дерзайте!
Автомобильные катализаторы давно уже никто не выбрасывает на свалку. Автовладельцы, если у них в гараже есть один или несколько этих изделий отвозят в скупку и продают для вторичной переработки. Катализаторы привлекли к себе внимание содержанием таких драгоценных металлов, как платина, родий и палладий.
Спрос на него не снижается на протяжении последних лет и постоянно растет. Для извлечения всех трех металлов применяются одни и те же способы, которые отличаются разве что использованием химических препаратов и различного оборудования.
Современные способы извлечения палладия из автомобильных катализаторов можно применить как в домашних условиях, так и в промышленных. Единственное отличие – это масштабы аффинажа. Это момент нужно учитывать, собираясь заняться добычей в домашних условиях.
Для завода сначала нужно собрать большую партию катализаторов, чтобы начать вторичную переработку. Если их мало, то нет смысла запускать оборудование, потому что доход будет минимальным. Завод больше потратит энергоресурсов, чем заработает на палладии.
Предприятия и компании, занимающиеся вторичной переработкой радиолома и сырья с содержанием цветных и драгоценных металлов, постоянно ищут новые, более эффективные способы для аффинажа. Наиболее широкое распространение получили три способа. Это:
- химический;
- дуговая печь;
- гальванический.
Каждый из перечисленных способов имеет свои преимущества и недостатки и позволяет получить разное количество чистого палладия. При химическом методе не стоит рассчитывать на получение чистого палладия. Металл получается с большим количеством примесей и нуждается в серьезной очистке.
Наиболее простой и доступный способ – это фторирование золы с палладием, постоянно повышая температуру до +500˚C. После этого можно рассчитывать на получение фтористого палладия, который при более низкой температуре разделяют на составные элементы.
Для этой цели лучше всего использовать минеральные кислоты, отличающиеся доступностью и низкой ценой. При помощи этого способа можно извлечь любое количество этого драгметалла.
Метод подходит как для заводов, так и небольших мастерских по переработке радиолома и деталей с содержанием этого металла. Используемые на практике способы отличаются своей эффективностью и производительностью. Наиболее выгодно добывать металл из катализаторов на заводах, где для этого есть все необходимое оборудование.
После переплавки в слитки или в проволоку он снова поступает на заводы для изготовления новых катализаторов и деталей. По своим свойствам он ничем не отличается от добытого в рудниках. Вторичная переработка существенно экономит ресурсы, позволяет неограниченное количество раз его извлекать, делает более доступным для применения.
Если подсчитать, сколько за годы существования катализаторов их было выпущено, то можно определить, какое количество палладия можно из них извлечь. Цифра получится огромная, поэтому спрос не снижается, и в скупку постоянно сдают автомобильные катализаторы.
В работе рассмотрена и обоснована актуальность переработки автомобильных катализаторов как вторичного сырья для производства металлов платиновой группы, проведен сравнительный анализ существующих в настоящее время технологий переработки и сделаны выводы о дальнейших направлениях исследований.
Ключевые слова: автомобильные катализаторы, вторичное сырье, переработка, металлы платиновой группы, концентрат.
Загрязнение окружающей среды выхлопными газами автомобилей является одной из глобальных проблем современной экологии. С каждым годом количество продаваемых автомобилей растет, а требования по охране окружающей среды ужесточаются. Для снижения выбросов вредных газов в автомобилях используют катализаторы. Автомобильный катализатор представляет из себя керамический (на основе кордиерита) или металлический носитель, по рабочей поверхности которого нанесен несущий слой, содержащий металлы платиновой группы (МПГ) — платина, палладий, родий. Данные металлы и являются катализаторами химических процессов окисления и восстановления токсичных продуктов, содержащихся в выхлопных газах.
Суммарное содержание металлов платиновой группы в катализаторах составляет порядка 0,15–0,2 %. Но общие объемы производства автомобилей растут, и доля МПГ, расходуемых на автомобильные катализаторы также увеличивается с каждым годом.
Ежегодно в автомобилях подлежат замене миллионы катализаторов, так как по мере эксплуатации на рабочей поверхности катализатора накапливаются продукты сгорания автомобильного топлива, из-за чего происходит пассивация рабочей поверхности и выход катализатора из строя. Деактивированные автомобильные катализаторы являются важнейшим вторичным ресурсом, содержание МПГ в которых в десятки раз превышает содержание ценных металлов в минеральном сырье.
Переработка автокатализаторов проводится гидрометаллургическим, пирометаллургическим или комбинированным способом. Как и в любой технологии самым первым этапом является доводка сырья до требуемых кондиций. Поэтому первостепенной задачей ставится получение концентрата МПГ, который удовлетворяет требованиям аффинажных заводов. Как правило, основным критерием является суммарное содержание платины и палладия в концентрате на уровне порядка 15 %, родия — не менее 1 %.
Обогащение отработанных катализаторов на керамической основе (рисунок 1) является трудоемким и малоизученным процессом. На практике широко используются пирометаллургические и комбинированные методы переработки подобного сырья.
Рис. 1. Вид и структура керамического катализатора
Пирометаллургические методы позволяют на первом этапе получить концентрат требуемых кондиций, но основным недостатком технологии являются большой расход электроэнергии и низкое извлечение металлов из-за высоких потерь металлов со шлаками. Поэтому наиболее перспективными считаются комбинированные способы, в которых керамические катализаторы плавят на металлический коллектор получая при этом сплав МПГ, а затем доводят его до кондиции выщелачиванием в различных реагентах (рисунок 2).
Рис. 2. Комбинированная схема переработки отработанных автокатализаторов
Преимуществом данной технологии является высокое извлечение металлов — до 99 %, а также меньшая экологическая нагрузка, по сравнению с чисто пирометаллургической технологией.
В отличие от катализаторов на основе керамики, катализаторы на металлическом носителе поддаются обогащению крайне сложно. Несмотря на то, что в металлических катализаторах содержание МПГ такое же, как и в керамических, соотношение полезного компонента к общей массе катализатора гораздо выше.
Основная проблема переработки металлических катализаторов в том, что их трудно измельчить и расплавить, так как их изготавливают из тугоплавких сталей (рисунок 3).
Рис. 3. Металлический катализатор
Расплавление такого сплава требует больших затрат энергоресурсов, что ведет к удорожанию процесса переработки. Поэтому в качестве дальнейших исследований целесообразно провести изучение данной проблемы и начать поиск ее решения.
Основные термины (генерируются автоматически): катализатор, платиновая группа, вторичное сырье, керамическая основа, металлический носитель, окружающая среда, рабочая поверхность.
СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ
Из чего состоит катализатор?
Внутри корпуса данного устройства располагается металлическая или керамическая конструкция, что состоит из множества сот. Сверху их покрывают тонким слоем металла.
Подобная конструкция запчасти способствует увеличению площади поверхности, что контактирует с выхлопными газами. В результате наличия на этой поверхности специального каталитического слоя происходят химические реакции, превращающие вредные газы в экологически чистые.
Металл, который покрывает соты – это сплав драгоценных металлов: платины, родия и палладия, что имеют достаточно высокую стоимость. Скажем так — они превышают стоимость золота как минимум в два раза.
Можно ли извлекать драгметаллы из катализатора?
В результате содержания этих веществ возникает вполне резонный вопрос — можно ли извлекать из данного узла автомобильной выхлопной системы эти металлы?
Современная химическая промышленность позволяет делать это. Стоит только отметить, что такие способы достаточно сложные, требуют наличия многих навыков, а также немалых материальных затрат. Поэтому самостоятельно извлекать такие вещества очень сложно и нецелесообразно.
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.
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.
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.
Но в обычных гаражах, найти их крайне сложно! Кстати их принимают для переработки, и самым правильным способом получения денег, является сдача их таким организациям, в конечном итоге получите больше денег.
НА этом заканчиваю, свою статью, думаю было интересно. Искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.
(72 голосов, средний: 3,36 из 5)
Читайте также: