Jak odzyskać platynę z katalizatora

Jak odzyskać platynę z katalizatora

Korzystanie z katalizatora do odzyskiwania platyny z układu wydechowego samochodu jest idealnym sposobem na odzyskanie cennego metalu, który jest wyrzucany w procesie spalania gazu. Jest to niedrogie rozwiązanie, które jest łatwe do wykonania i może przywrócić Twój samochód do pierwotnego stanu.

Katalizator Toyoty Prius zawiera najwięcej platyny

Biorąc pod uwagę, że Toyota Prius jest najpopularniejszym pojazdem hybrydowym w USA, nie jest zaskoczeniem, że złodzieje celują w jej katalizator. Część ta zawiera metale szlachetne, które są warte dużo pieniędzy, gdy zostanie skradziona. Krajowe Biuro Przestępczości Ubezpieczeniowej śledzi kradzieże katalizatorów i w ciągu ostatnich kilku lat przestępstwa te gwałtownie wzrosły.

Na szczęście istnieją sposoby, aby zapobiec kradzieży katalizatora. Można na przykład wyryć numer identyfikacyjny pojazdu na samym katalizatorze. Dzięki temu nie wpadnie on w ręce recyklera części samochodowych. Możesz również parkować w dobrze oświetlonych miejscach i mieć zainstalowane kamery przy wjazdach do garażu.

Możesz nawet założyć system alarmowy z czujnikami ruchu, aby zniechęcić złodziei. Jeśli nie masz systemu kamer, lokalny departament policji może być w stanie Ci pomóc.

Jeśli chodzi o to, co właściwie robi katalizator, to oczyszcza on powietrze z twoich spalin. Proces ten wykorzystuje kombinację różnych metali do rozbicia szkodliwych substancji chemicznych. Ponadto, katalizator jest zaprojektowany tak, aby wytrzymać ciepło silnika. W ten sposób lepiej zachowuje swoją powłokę z metalu szlachetnego.

Katalizator Toyoty Prius składa się z różnych metali szlachetnych. Jednym z nich jest platyna, której czystość wynosi od 90% do 95%. Jest ona znana ze swojej zdolności do filtrowania toksycznych zanieczyszczeń w układzie wydechowym.

Ilość platyny używanej w katalizatorze jest mierzona w gramach. Wymiana katalizatora, który został skradziony może kosztować od 2700 do 4100 dolarów.

Oprócz katalizatora Prius zawiera również rod i pallad. Ilość tych metali w katalizatorze może być różna, ale zazwyczaj jest to około dwóch do siedmiu gramów. Te dwa metale szlachetne mogą być również stosowane w biżuterii, stomatologii i elektronice.

Jeśli chcesz pozbyć się swojego starego katalizatora, możesz go sprzedać do punktu skupu złomu za kilka dolarów. Ale jeśli w środku znajdują się cenne metale szlachetne, możesz być w stanie uzyskać za niego więcej.

Kwas solny

Używanie kwasu solnego jest jedną z metod odzyskiwania platyny z katalizatora. Istnieje wiele złomowanych samochodów, które zawierają katalizatory, które mogą być warte tysiące dolarów. Zawierają one mieszaninę metali grupy platynowej, która jest cennym zasobem. Jednak wydobycie tych pierwiastków z tych materiałów jest trudne i jest bardzo drogie.

Hydrometalurgiczna obróbka PGM jest wydajną i skuteczną metodą odzysku. Obróbka ta ma zdolność do radzenia sobie z surowcami niskiej klasy, a jej zaletą jest również to, że jest stosunkowo łagodna dla środowiska. Średnia sprawność odzysku wynosi około 90%. Ponadto proces ten charakteryzuje się niską energochłonnością i stosunkowo niewielkim zużyciem środków chemicznych.

Odzysk pierwiastków z grupy platynowców jest bardzo ważny. Pierwiastki te mają wiele zastosowań, m.in. w lekach, biżuterii i chemii. Wartość ekonomiczna tych pierwiastków jest bardzo wysoka, dlatego niezbędny jest recykling tych składników. Ważne jest również określenie sposobu ich odzyskiwania ze zużytych katalizatorów.

Optymalne parametry syntezy dla odzysku PGE to temperatura syntezy 550 degC, czas syntezy 3 h oraz stosunek masowy 2,5 pomiędzy surowcami a topnikiem. Inne badane parametry to stężenie HCl, stosunek utleniacza, pH roztworu oraz gęstość miazgi. Parametry te wykazały stały trend.

Najlepszy odzysk platyny uzyskano po zastosowaniu mieszaniny 1-5% kwasu azotowego i 6 M kwasu solnego. Następnie prowadzono ługowanie w łagodnym roztworze kwasowym. Wartość nasycenia odzysku wzrastała wraz ze wzrostem temperatury ługowania. Najwyższy odzysk PGE wystąpił w temperaturze 80 degC w ciągu 5 minut, natomiast najniższy w temperaturze 50 degC.

Podczas ekstrakcji pierwiastków grupy platynowców ważne jest utrzymanie bardzo niskiego pH. pH roztworu powinno mieścić się w zakresie od 0,5 do 7,0. Utleniacz jest pierwiastkiem halogenowym i powinien być dodany w odpowiedniej ilości, aby wspomóc proces prażenia.

Proces rozpuszczania może być prowadzony pod normalnym ciśnieniem, możliwe jest również prowadzenie go w podwyższonej temperaturze. Korzystnie utleniacz zawiera jod lub brom.

Temperatura ługowania

Wśród wielu czynników wpływających na ekstrakcję platyny z katalizatora, jednym z najważniejszych jest temperatura, w której metal jest ługowany. Kinetyka ekstrakcji Pt ulega znacznemu zwiększeniu, gdy rozpuszczalniki są podgrzewane. Aby znaleźć optymalną temperaturę wymywania, przeprowadzono kilka eksperymentów. Dla każdego eksperymentu przygotowywano świeży roztwór. Następnie obliczono stężenia rozpuszczonej platyny. Wartość nasycenia odzysku wzrastała wraz ze wzrostem temperatury.

Wymywanie Pt z katalizatora składa się zazwyczaj z dwóch etapów. Pierwszy etap obejmuje obróbkę wstępną z użyciem kwasów karboksylowych. Proces ten eliminuje metale nieszlachetne i zwiększa wydajność drugiego etapu.

W niniejszej pracy zbadaliśmy reakcje syntezy i rozpuszczania metali podczas ługowania zużytych konwerterów samochodowych. W pierwszym etapie zastosowano monometaliczny katalizator Pt/Al2O3. W drugim etapie zastosowano mieszaninę roztworów HCl i HNO3. Otrzymany roztwór nazwano aqua regia. Opary zawierają tlenek azotu, który pomaga rozpuszczać platynę.

Aby określić wpływ temperatury ługowania na rozpuszczanie Pt, badano kinetykę w pięciu różnych poziomach temperatury. Zawierały się one w przedziale od 25 do 80 stopni Celsjusza. Optymalna temperatura ługowania została ustalona poprzez badanie czasu kontaktu roztworu z konwertorem.

W ramach badań zbadano szereg parametrów, takich jak temperatura topnienia i rozpuszczania, stężenie HCl, czas ługowania, gęstość masy papierniczej, środek topiący oraz analizy XRF. Analizy XRF przeprowadzono przy użyciu spektrometru firmy Thermo Fisher model NITON XL3t. Spektrometr pracował przy napięciu 40 kV. Dodatkowo, do badań syntezy i rozpuszczania stosowano sito o średnicy 270 oczek.

Temperaturę wymywania w celu odzyskania platyny z katalizatora można wyznaczyć wykonując serię eksperymentów. W pierwszym eksperymencie badano roztwór HCl:H2O2 w stosunku 10:1 jako rozpuszczalnik. Podobnie, do wymywania platyny użyto 20 ml roztworu aqua regia. Następnie przeprowadzono analizę XRF próbek proszkowych. Wyniki pokazały, że wymywanie Pt z urządzenia katalitycznego za pomocą tego roztworu było możliwe. Stężenie rozpuszczonych jonów Pt wynosiło od 34 do 40 mg/dm3.

Czynnik topiący

Zastosowanie czynnika topiącego do odzysku platyny z katalizatora jest potencjalnym procesem recyklingu. Pierwiastki z grupy platyny są rzadkie i mają bardzo dużą wartość ekonomiczną. Są one wykorzystywane w elektronice, przetwórstwie chemicznym i wielu innych zastosowaniach. W niniejszej pracy autorzy badają wpływ kilku parametrów na odzysk platyny i rodu. Pokazują również, jak prosta metoda może być wykorzystana do poprawy odzysku rodu.

Badane parametry obejmowały czas i temperaturę fuzji, gęstość pulpy, stężenie HCl oraz stosunek masowy katalizatora do środków fuzji. Wyniki wykazały, że optymalny stosunek masowy wynosi 2-2,5. Wartość tę uzyskano w przypadku zastosowania kombinacji 3 vol. NaClO i 5 kmol*m-3 HCl.

Przy wyższych stosunkach masowych odzysk zmniejszał się. Spadek ten był spowodowany wprowadzeniem nadmiaru jonów potasu podczas syntezy. Ponadto podczas ługowania zmniejszała się zawartość PGE w chloro-kompleksach (np. K2PtCl6). Było to również spowodowane wytrącaniem się PGE w soli potasowej chloro-kompleksów podczas procesu ługowania.

W celu zwiększenia odzysku do surowców dodawano niewielką ilość AlC13. Dzięki temu zwiększono odzysk rodu i platyny. Inną ważną zaletą tej techniki jest to, że pozwala ona na stosowanie mniej stężonych odcieków.

Wymywanie katalizatora przeprowadzono w reaktorze mieszanym. Zostało to przedstawione na rysunku 25. Zużytą próbkę katalizatora przesiewano za pomocą sita o średnicy 270 oczek. Produkt stały mielono i rozpuszczano w kwasie w zbiorniku ługującym. Następnie, roztwór supernatantu został oddzielony przez odwirowanie. Powstały odciek analizowano za pomocą ICP-OES.

Charakterystyka potwierdziła, że proces syntezy był skuteczny. Wyniki pokazały również, że odzysk PGE, Pd i Pt był wybitnie spójny. Wyniki te sugerują, że katalizator qrindinq może być stosowany do poprawy odzysku tych pierwiastków.

Optymalny czas i temperatura syntezy dla odzysku platyny i rodu wynosiły 550 degC i 30 min. Uzyskano w ten sposób 106% + 1,7% odzysku dla Pt oraz 94,3% + 0,3% odzysku dla Rh.

Podobne tematy

Total
0
Shares
Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *