Какие металлы в катализаторах автомобильных

Преобразователь отработанных газов в выхлопной системе автомобиля в первую очередь создали для защиты окружающей среды загрязнения угарным газом. Проблема загрязнения воздуха возникла уже в 1980-х годах прошлого века и первые нейтрализаторы выхлопа устанавливали даже на авто с карбюраторными моторами.

Сегодня повсеместно работают скупки б/у катализаторов и чтобы понять популярность такого бизнеса, нужно знать из чего делают автомобильные катализаторы выхлопных газов.

Из чего состоит катализатор

Большинство автомобилистов знают, что автокат внутри покрыт драгметаллами, но насколько реально их извлечь в домашних условиях и целесообразно ли это делать попробуем разобраться.

Визуально автомобильный нейтрализатор выглядит как металлический цилиндр с керамической или металлической начинкой выполненной в виде удлиненных трубочек, что на срезе напоминает устройство пчелиных сот. Внутренняя поверхность «сот» покрыта специальным составом, в который входят драгоценные металлы:

ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ ЦЕНА НА СТАРЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ СОДЕРЖАЩИЕ ДРАГОЦЕННЫЕ МЕТАЛЛЫ

• платина
• родий
• золото
• палладий и некоторые другие.

Их соотношение варьируется в зависимости от типа двигателя, к примеру, в автомобилях с дизельным двигателем устанавливают так называемые платиновые катализаторы, что означает преобладание именного этого металла. В бензиновых машинах внутренности преобразователя покрывают напылением из родия и палладия.

Каталитический слой, вступая в реакцию с отработанными газами, преобразует вредные вещества в нейтральные и в итоге в атмосферу попадает очищенный выхлоп.

Сколько грамм драгметаллов в преобразователе выхлопных газов

Несколько десятилетий платина считалась наиболее ценным компонентом преобразователя и ее стоимость превышала цену золота раз в пять, но после 2015 года, когда в результате дизельгейта сократился выпуск дизельных автомобилей, цена на платину снизились практически вдвое: с 2 200 долларов за унцию до 600-800 долларов. Зато поднялись цены на драгоценные металлы в катализаторах бензиновых авто.

Сегодня в среднем в одном катализаторе содержится примерно 1,5 г платины на 1 кг сырья, 1,3 г палладия и 0,15 г родия. Ориентировочный вес автокатализатора — 1,2 кг.

Несмотря на оптимистичные цифры извлечь драгметаллы из отработанного автоката нелегко и в большинстве случаев нецелесообразно. Оптимальный вариант сдать отработанное устройство в наземные пункты приема катализаторов или прислать по почте, что особо актуально в сложных условиях пандемии.

Как извлечь платину из катализатора

Наиболее распространенным способом выделения платины и родия из сырья – выщелачивание при помощи жидких окисляющих смесей. Но наличие в составе сырья окиси алюминия делает процедуру извлечения трудоемкой и затратной.

К современным методам извлечения драгметаллов из отработанного катализатора – растворение металла в соляной кислоте при высоких температурах. Без определенных знаний, оборудования и жестких требований по безопасности проводить процедуру извлечения не рекомендуется. Кроме того, количество полученного металла на выходе – ничтожно по сравнению с затратами.

Но, что же делать, если в гараже скопилось уже несколько автокатов, которые хранить опасно и выбрасывать нельзя? Сдать б/у катализатор в скупку и сразу получить сумму, соответствующую весу содержащихся металлов и тому, какой металл в катализаторе.

В пунктах приема отработанных катализаторов принимают устройства в любом количестве, которые потом поступают на аффинажные заводы, где из них извлекают драгметаллы для вторичного применения в промышленности.

Источник: katalizatoroff.ru

Скупка автомобильных катализаторов

В современные автомобили встраивается фильтр нового поколения — нейтрализующий катализатор. Он разрушает оксидные связи, снижая их концентрацию в выхлопных газах до нуля. Эта технология не имеет аналогов ни по функциям, ни по производительности, а еще одним ее достоинством является возможность переработки.

• Что такое катализаторы и зачем они необходимы
• Виды
• Содержание драгоценных металлов в различных катализаторах
• Как происходят прием и предварительная оценка стоимости
• Ориентировочные цены в различных городах России

Заводы-изготовители скупают катализаторы б/у и электрохимическим способом отделяют активные элементы, пуская их во вторичное производство. Если для России еще не существует обязательных требований по установке такого фильтра, то на Западе и в европейской части планеты – это обязательный атрибут автомобиля. Массовое производство требует большого количества этого металла, поэтому прием катализаторов поддерживается на уровне государства.

Что такое катализаторы и зачем они необходимы

Устройство цилиндрической или бочкообразной формы входит в систему отвода отработанных газов и встраивается возле выпускного коллектора. Причина, зачем принимают катализаторы от авто, очевидна: в них используются сплавы драгоценных, редких металлов.

Конструктивно этот компонент состоит из корпуса и встроенных в него 2 рабочих блоков с внутренними сквозными отверстиями в виде сот. Блоки работают при высоких температурах, поэтому между ними и контуром предусмотрена тепловая изоляция. Внутренняя поверхность ячеек покрывается сплавами:

• 1 блок — иридия и платины;
• 2 блок — родия и палладия.

Отработанные газы, проходя через соты, разогревают их до температур 800-850 °С, после чего катализаторы (покрытие) активизируются. Чтобы прогреть блоки до этой температуры, автомобиль должен проехать 10 км, все это время они инертны. В активной фазе опасным являются превышения в сгораемой смеси непрогоревшего бензина, увеличенная концентрация масел, сажи и т. д. В свою очередь, катализатор оказывает влияние на двигатель и в обратном порядке, поэтому на входе и выходе устройства встроены датчики, помогающие оптимизировать рабочую топливную смесь.

Основными веществами загрязнения являются окислы азота, углерода и более сложных групп углеводородов. При соприкосновении этих соединений с активной поверхностью происходит перестройка атомов в сторону более сильных молекулярных связей. Соединения окиси азота распадаются на азот и кислород, а углекислый газ СО соединяется с освободившимся атомом кислорода, заканчивая реакцию и превращаясь в углекислоту СО2 (используется для заправки газированной воды).

Общая площадь, взаимодействующая с газами, по размерам соответствует большому футбольному полю. Даже если толщина слоя измеряется в микронах, то здесь их объемы будут немалыми, поэтому сдать катализатор выгодно для владельцев транспорта, а принять их – и самим перерабатывающим предприятиям, поскольку добыча этих металлов ограничена.

Виды

Как правило, в пунктах принимают катализаторы всех видов, но некоторые могут вводить ограничения, в зависимости от используемого оборудования и технологии. Сами катализаторы для легковых автомобилей делятся по:

• материалу изготовления сот;
• количеству сторон.

Материал изготовления сот:

1. Керамика — самый распространенный вид за счет простого изготовления и нанесения рабочего сплава. Но отличается повышенной хрупкостью как при механических повреждениях, так и при большой амплитуде температур.
2. Металлический нейтрализатор. Из-за затратной технологии применения качественных дорогих марок стали этот тип стоит дороже. Здесь соты располагаются в спиральном порядке, что увеличивает протяженность пути, и как следствие, эффективность процесса. Он устойчив к механическим повреждениям, но также боится некачественных ГСМ, переобогащенного топлива, длительной работы на холостом ходу.
3. Спортивные — аналог металлического катализатора, но с увеличенной пропускной способностью. Если в авто установлена прямоточная система выхлопа, увеличивает мощность на 7-20%.

По конструкции катализаторы бывают 2- и 3-сторонними. По мере увеличения сторон – увеличивается функциональность и эффективность изделий.

Работы одного из них хватает на 100-120 тыс. км, но бывают и экстренные случаи, когда его нужно менять. В этой ситуации лучше заранее найти пункт, куда сдать катализатор, поскольку возвращается около 25-35% всей суммы изделия.

Состояние фильтра должно быть всегда идеальным, поскольку неисправности могут повлечь за собой поломку двигателя, это может быть:

• керамическая пыль;
• оплавление;
• деформация и сопутствующие разрушения из-за попадания воды на горячий корпус;
• зарастание проходов и отсутствие тяги.

Зачем скупают катализаторы и довольно-таки по высокой цене? Используемые металлы относятся к редкоземельным, и их добыча уменьшается ежегодно, но использовать как вторичное сырье их выгодно только в промышленных масштабах. Из одного катализатора получится извлечь всего 0,05-0,1 грамм, для чего потребуется около 50 грамм различных реагентов. При работе с большими объемами (тысячами) для экономии задействованы сниженный объем реагентов, а также совокупные методы. Встречаются 3 основных типа каталитических нейтрализаторов:

1. Автомобильные — в состав входят 2 группы сплавов: палладий + родий и палладий и иридий.
2. Промышленные — в этих типах может использоваться как комплексный состав из 2-3 компонентов, так и чистый монометалл: платина, палладий и родий.
3. Промышленные — с использованием серебра в качестве каталитического реагента.
4. Промышленные для нефтепереработки — платина с оксидом алюминия, никелем и молибденом.

Как происходят прием и предварительная оценка стоимости

Где принимают катализаторы? Приемкой вторсырья занимаются специализированные фирмы, чаще всего имеющие договоренности с перерабатывающими предприятиями. Для оценки катализаторов используются:

• Прибор спектрометр, определяющий химический состав по принципу спектрального анализа.
• Таблицы, определяющие стоимость по маркировке изделия.
• Весы с точностью до тысячных грамма.

• типом;
• моделью;
• пробегом;
• условиями эксплуатации.

Ориентировочные цены в различных городах России

Стоимость на б/у изделия варьируется в пределах 100 у. е., но почем принимают катализаторы частные приемные пункты, в основном зависит от удаленности от заводов-изготовителей.

Цены указаны в российских рублях за 1 кг.

На конечную стоимость также влияют целостность фильтра, наличие сажи и мест оплавления.

Источник: punktpriema.ru

Содержание драгметаллов в автомобилях: извлекаем ценные элементы из старых машин

Вопрос переработки подержанных транспортных средств, а также деталей отслуживших авто, является актуальным как для организаций, так и для частных лиц.

Подлежащий утилизации автомобиль содержит в себе множество ценных компонентов, таких как пластик, стекло и металлы.

Особый интерес представляет последний пункт, ведь металлы содержатся там не только черные и цветные, но и драгоценные.

О том, какие именно, сколько их и где они сконцентрированы, пойдет речь в данном материале.

Драгоценные металлы в составе деталей автомобилей

Основными драгоценным металлами, содержащимися в деталях таких автомобилей, как КАМАЗ 4308, являются золото и серебро, а также платина, родий, палладий и иридий.

В таблице ниже приведена некоторая доступная информация по содержанию драгметаллов в автомобилях советского производства согласно «Перечню изделий автотранспортных средств, содержащих драгоценные металлы» от 24.02.2000.

Как видно из представленных данных, наиболее весомым по содержанию на общую массу автомобиля оказывается серебро:

Наименование автомобиля	Содержание металлов в составе автомобильных деталей, г
	золото	серебро	платина	металлы платиновой группы
Грузовые
ГАЗ-3310	0,4461	9,7419	0,0476
ГАЗ-3309	0,0407	9,0241	—	0,0476
МАЗ-5440	0,4461	9,7419	—	0,0476
КАМАЗ-4308	0,00849	14,9881	—	0,0434
Легковые
ВАЗ-24	0,00764	5,46485	0,08674	—
ВАЗ-2106, 2103	0,02263	5,1229	—	0,005

Золото и серебро

Золото и серебро в автомобилях, как правило, содержатся в составе комплектующих деталей электроники:

• реле розеток, термостатов (серебро);
• датчиков для измерения уровня топлива (серебро);
• диодов (серебро и золото);
• контактов (золото);
• регуляторов напряжения (серебро);
• включателей (замков зажигания)/выключателей (серебро);
• стеклоочистителей (серебро).

В современных автомобилях данные металлы содержатся в составе микросхем и мониторов бортовых компьютеров, составляющие систему управления и навигации автомобиля.

Элементы платиновой группы

Металлы платиновой группы, а именно, системы платина-палладий-родий, как правило, содержатся в составе катализаторов двигателей.

С улучшением качества двигателей количество родия уменьшалось с 18% до 9-10% от общей массы металлов.

При совершенствовании двигателей количество родия уменьшалось с 17-20%до 9-11% от общей массы платиноидов.

Содержание металлов различается в зависимости от автопроизводителя, объемов двигателя и размеров автомобилей.

Драгметаллы в автомобильных катализаторах

Как уже было упомянуто выше, в состав современных катализаторов входят платина, палладий и родий. Кроме того, в автопроме Германии и Великобритании для изготовления автомобильных катализаторов широко применяют иридий.

Во многих случаях катализаторы машин, произведенных в этих станах, сортируют отдельно в качестве потенциально содержащих этот драгметалл.

Содержание платины в японских и китайских автомобилях на 15% меньше, чем в европейских, в катализаторах российских машин на 40% меньше родия, чем в европейских. В американских автокатализаторах драгоценных металлов вполовину меньше, чем в европейских.

Методы обогащения отходов

Для решения проблем переработки автомобильных составляющих, содержащих благородные металлы, используют гидрометаллургический и пирометаллургический методы.

Исходник для переработки (в случае катализатора) содержит большое количество керамического носителя и незначительную концентрацию драгметалла.

При переработке отходов радиоэлектроники исходником является лом комплектующих, содержащих, как правило, в своем составе частицы пластиков.

Задачей переработки отходов автомобильных деталей является получение полуфабрикатов, пригодных для вторичной переработки.

Гидрометаллургический метод извлечения благородных металлов состоит из следующих основных этапов:

• первичного выщелачивания отходов смесями кислот, состав которых зависит от качественного и количественного содержания драгметаллов в исходнике, при температурах выше 100 °С;
• многократной промывки нерастворимого в кислотах носителя водой;
• сушки полуфабриката при 200 °С и прокаливания при температурах порядка 600 °С.

Примеры использования гидрометаллургического метода обогащения при переработке катализаторов автомобилей Mersedes-Benz, Honda, Volvo на основе платиноидов представлен в патенте 2209843 «Способ извлечения платиновых металлов из автокатализаторов» Шипачева В.А. 2008 года.

При использовании пирометаллургического метода переработка отходов происходит в несколько следующих стадий:

1. Дробления исходного сырья и сортировки его частиц по размеру.
2. Приготовления исходной шихты.
3. Плавки дробленого продукта при температуре 3000 °С в плазменно-дуговой печи с образованием расплавов драгметаллов, керамики и металлических носителей.
4. Периодическом сливе расплавов шлаков, расслаивающихся за счет разницы в плотностях металлов и керамики: расплав керамики остается вверху, расплав драгметаллов в металле-коллекторе (меди, железе) сливается из печи.
5. Гранулирования жидкого расплава, содержащего драгметаллы.

Итоговый продукт гранулирования, на 3-15% обогащенный драгметаллами, является пригодным сырьем для аффинажных производств, далее выделяющих драгоценные металлы с максимальной степенью чистоты.

Примеры переработки деталей электроники данным методом представлены в патенте 2521766 «Способ переработки электронного лома» Старших В.В. от 10.07.2014.

Продажа отработанных катализаторов

Продавать отработанные катализаторы можно ряду компаний, связанных с аффинажными предприятиями договорами на вторичную переработку полученного ими обогащенного сырья.

В сферу деятельности таких компаний входят скупка отработанных катализаторов у частных и юридических лиц, определение того, какой из платиноидов и сколько находится в них и их первичная переработка.

Контакты данных компаний доступны через интернет-сайты, там же представлена информация о порядке приема и оплаты сданного катализатора.

В качестве примеров данных компаний можно привести такие организации, как:

• ООО «Катутиль»;
• «Скупка Катализаторов»;
• научный центр «Академия благородных металлов»;
• компания «AutokatRecycle»;
• ООО «Экспром», принимающие и перерабатывающие катализаторы со всей России.

Перед заключением договора купли-продажи компания проводит анализ катализатора на предмет того, какой ценный элемент в нем содержится и в каком количестве.

По итогу анализа определяется стоимость сделки. В среднем для иномарок цены за 1 кг катализатора варьируются от 5000 до 15000 рублей, в зависимости от марки автомобиля.

Так, наибольшей стоимости достигают катализаторы автомобилей Hummer, Land Rover, Infiniti, Jeep GrandCherokee, Lexus, Mersedes-Benz.

Цены на отечественные катализаторы указываются в районе 1500 руб/кг.

Источник: rcycle.net