Очистка выхлопных газов автомобиля происходит в катализаторе. В ходе процессов окисления и восстановления токсичные углеводородные соединения, оксиды азота и угарный газ преобразовываются в воду, азот и углекислый газ.
Платина и другие драгоценные металлы ускоряют реакции и способствуют наиболее полной очистке стремительно выходящих из двигателя газовых потоков. Слой веществ-катализаторов нанесен на керамические или металлические соты. Содержание драгметаллов обуславливает высокую стоимость катализатора и возможность его использования для переработки.
Неисправные катализаторы как сырье для извлечения платины
В большинстве автомобилей применяются керамические соты. В решетке из тонкостенной керамики достигается толщина стенок 0,1–0,05 мм. Количество каналов в них может достигать восьми тысяч. Поверх керамики наносится тонкий слой металлов платиновой группы, сложный рельеф которого увеличивает активную площадь в несколько тысяч раз. Благодаря перечисленным технологиям в ряде моделей авто она может достигать 70 тыс. м2.
Платина из Авто Катализатора.
В зависимости от размера конвертера из него можно получить 3–7 г платины.
Самостоятельное извлечение драгметаллов из одного или нескольких катализаторов нерентабельно — стоимость аренды помещения, оборудования и реактивов перекроют выгоду. Переработка в промышленных масштабах, наоборот, очень быстро окупается.
Автомобильная промышленность является основным потребителем платины. Из неисправных катализаторов можно извлечь до 99% содержащихся в них драгметаллов. Использование вторичного сырья гораздо менее затратно, чем добыча из земных недр. Автолюбителям не стоит просто выбрасывать или бесполезно складировать старые катализаторы, за которые можно выручить неплохую сумму. Их переработка позволит сохранить незначительный ресурс этого металла на планете.
Существуют два основных метода извлечения платины из сот катализаторов:
- выделение металла из перемолотых в крошку сот под воздействием кислот и дополнительных реагентов;
- пирометаллургический метод с использованием промышленных печей при температурах 1800–3000 °С.
Жидкостная химическая переработка (аффинаж) менее затратна и в качестве эксперимента доступна даже химику-любителю. Катализатор погружают в водный раствор соляной кислоты, нагревают и наносят на обрабатываемое сырье окислитель при появлении паров. В растворе помимо кислоты может применяться 30-процентный пероксид водорода. В промышленности используется парообразный окислитель, который многократно пропускается через решетки большой площади, покрытые ценным сырьем.
Для извлечения платины из металлических сот катализатора применяется электрохимическая обработка. В этом случае отделению с помощью электролиза подвергается сама алюминиевая основа.
Промышленная переработка в высокотемпературных печах требует значительных вложений в оборудование и позволяет получить из катализатора наибольшее количество платины. Наивысшая окупаемость достигается при значительных объемах переработки и стабильной долговременной работе.
Драгоценные металлы катализатора. Сколько их и как можно отделить?
Больше всего драгоценных металлов в катализаторах автомобилей с двигателями значительной мощности и в люксовых моделях. Моторы грузовых машин оснащаются катализаторами большой массы, которые обеспечивают своевременную переработку выхлопных газов по мере их выделения из двигателя. Легковые авто высокого класса оснащаются наиболее качественными катализаторами для лучшей очистки.
Автомобили, произведенные в Германии и Японии, а также машины, предназначенные для рынка США, содержат больше платины и других драгоценных металлов. Это объясняется высокими экологическими требованиями в перечисленных странах.
Катализаторы автомобилей производства Украины, России и других стран СНГ не так популярны в качестве сырья для переработки. Общее количество платины в них невелико, в целях экономии часто применяются более дешевые и менее эффективные золото, иридий и другие металлы. Конструкция и химический состав катализаторов часто изменяется, что не позволяет оптимизировать технологический цикл для их переработки.
Продажа неисправного катализатора на переработку позволит выручить неплохую сумму. В зависимости от модели авто за него можно выручить от 500 до нескольких тысяч гривен, реализация катализатора современной грузовой машины может принести 10 тыс. грн и больше. Покупатели катализаторов для переработки оценивают их на основе марки авто и пробега либо непосредственно определяют процентный состав платины и других компонентов в сотах. Вторичная переработка позволяет глобально снизить стоимость новых машин за счет удешевления производства катализаторов.
Источник: autocatalystmarket.com
Ценные металлы в катализаторе
Каждый современный автомобиль это симбиоз новейших технологических наработок и идей, воплощенных в достаточно сложную конструкцию, состоящую из множества самых разных деталей. Одной из таких важных деталей является каталитический нейтрализатор автомобильных выхлопов или просто катализатор.
И хотя непосредственно в обеспечении передвижения автомобиля катализатор участия не принимает, его работоспособность оказывает существенное влияние на работу силовой установки. Главная же задача данной автодетали — очистка выхлопных выбросов двигателя внутреннего сгорания (или дизеля) от вредных токсичных компонентов, попадающих в воздух.
Каталитический фильтр обязателен к установке в каждый новый автомобиль, так как требования по составу выхлопов, известные как Евро-1 и выше, с каждым годом все больше ужесточаются.
Разберем более детально конструкцию катализатора и принцип его работы.
Конструктивные особенности катализатора
Главная конструктивная особенность катализатора содержится в его монолите, специальном наполнителе, который размещается внутри внешнего защитного кожуха. Сам корпус монтируется в выхлопную систему авто, причем сразу за выходным коллектором. Так обеспечивается поступление горячих отработанных газов непосредственно внутрь катализатора.
Структура монолита представлена сквозной мелкоячеистой матрицей, каналы которой и заполняются выхлопами авто. Материалом изготовления монолита служит либо огнеупорная керамика, либо металлические листы. Так формируется два основных класса: керамические и металлические катализаторы.
Поверхность монолита, покрывается особым слоем, содержащим драгоценные металлы платиновой группы: палладий, платина, родий или иридий. Именно данные ценные металлы и провоцируют (ускоряют) протекание химической реакции, при которой вредные компоненты выхлопов разлагаются на безопасные компоненты. Далее обезвреженные газы попадают в атмосферу, не нанося ей вреда.
Утилизация отработанных катализаторов
По мере эксплуатации катализаторов они приходят в негодность. Как правило, это связано с забиванием керамических ячеек остатками несгоревших углеводородов. Ячейки также могут оплавляться, если по тем или иным причинам температура выхлопов превышает 800°С. Ну и от механического разрушения монолита не застрахован ни один каталитический фильтр.
Сильный удар камня или о какое-то препятствие может привести к тому, что от наполнителя отколется кусок с ячейки. По мере движения авто они будут ударяться о стенки внешнего корпуса и по оставшемуся монолиту. Свидетельством этому будет грохот во время движения под днищем авто.
Если катализатор перестал работать, его необходимо удалить из выхлопной системы автомобиля и правильно утилизировать. Самостоятельно этого делать не стоит, так как для этого необходимо соответствующее оборудование и знания.
Правильным решением будет сдача в нашу компанию на утилизацию ваш отработанный катализатор автомобильный. Драгметаллы, цена которых гарантирует достаточно высокое вознаграждение, извлекаются сотрудниками нашей компании на профессиональном уровне.
Источник: katalizatoroff.ru
Способы извлечения платины из отработанных катализаторов
Использование платины в промышленности, в автомобильной отрасли распространено в современной жизни. Toyota, Volkswagen, BMW и другие используют в автомобилях платиновый катализатор, задача которого понизить уровень выброса выхлопных газов в экологию.
Корпус катализатора покрыт драгоценным металлом, который можно извлечь, обладая знаниями и нужными реактивами. Этим и занимаются многие народные умельцы самостоятельно в домашних гаражах с помощью кислоты. Но раньше времени сложно определить, сколько граммов драгметалла можно будет извлечь из одного автомобильного каталитического нейтрализатора.
Из чего состоит катализатор?
Внутри размещена металлическая (алюминиевая) или керамическая конструкция, которая похожа на пчелиные соты. Как раз верхняя часть сот и покрывается тоненьким слоем драгметаллов платиновой группы.
Нанесенные частицы драгметаллов в виде напыления уменьшают объем токсичных выбросов в окружающую среду. Это происходит за счет увеличения площади поверхности, контактирующей с выбросами. На ней драгметаллы вступают в химическую реакцию с продуктами горения, превращая их в безопасные для экологии.
На катализатор наносятся такие металлы:
- Платина. Помогает превращать более 90% вредных веществ в безопасный углекислый, газ, водяной пар и азот.
- Наличие компонента в катализаторе, родия, добавленного к платине, увеличивает механическую прочность, повышая срок эксплуатации сетки.
- Палладий способствует удешевлению катализатора и незначительно (не более 2%) увеличивает его активность.
Срок эксплуатации платиновой сетки не превышает полтора года, в некоторых случаях она может прослужить не больше года. Пришедшая в негодность сетка снимается и взамен ставится новая.
Стоимость одного грамма этих драгметаллов значительно превышает цену за грамм золота, в результате чего существует много желающих заняться их добычей из катализатора для последующей перепродажи.
Можно ли извлекать драгметаллы из катализатора?
Поскольку автовладельцы знают о наличии ценных металлов в автомобильном компоненте, перед ними встает вопрос, можно ли их оттуда извлечь и каким способом это сделать. В химической промышленности добыть драгоценные металлы довольно просто. Но следует понимать, что извлечение небольшого содержания металла из каталитического нейтрализатора дома – процесс, требующий специфических знаний и опыта. А также необходимы разнообразные вещества, которые имеют высокую стоимость, поэтому самостоятельно заниматься этим нецелесообразно.
Для добычи конкретного металла применяются различные способы. К распространенным относятся следующие:
- Метод выщелачивания с использованием окислителей применяется для добычи платины и родия.
- Гальванический – применяется для извлечения палладия.
- Метод с применением «царской водки» применяется для изъятия платины.
- Фторирование применяется для добывания палладия.
Применение указанной технологии напрямую зависит от возможностей того человека, который планирует заняться добычей драгметаллов. И также необходимо знать, что в процессе добычи будет и урон, ведь применение выщелачивания предполагает неоднократное промывание компонентов.
Извлечение платины и родия
Метод выщелачивания пользуется популярностью для добычи платины и родия из сетки в условиях гаража. Он подразумевает применение специального окисляющего раствора из азотной и соляной кислот высокой концентрации. Но имеет весомые минусы, обусловленные конструктивной спецификой нейтрализатора, ведь кроме драгоценных металлов (платиновой группы) в этих устройствах присутствует окись алюминия, предотвращающая полную добычу платины.
Даже применение многократного выщелачивания для полного изъятия Pt и промывание устройства не всегда будет давать полное извлечение металла. Еще одним недостатком этого метода является высокая затратность на его проведение.
Чтобы снизить потери при аффинаже, применяется более надежный способ, когда металл переводится в жидкое состояние. Вначале устройства смачивают раствором воды и соляной кислоты, нагревают катализатор и при появлении пара на него наносятся окислители.
Для добычи металлов используется раствор из азотной концентрированной кислоты и 30%-го раствора пероксида водорода. Это зависит от частиц, нанесенных в качестве напыления на соты, и от того, сколько платины в катализаторе. Достоинством такого способа считается простота и возможность получения максимального количества драгметалла, содержащегося в конкретных моделях катализаторов.
В промышленности для добычи платины используют решетчатую сетку, на которую устанавливают деталь для воздействия на нее парообразного окислителя. Такой способ добычи имеет свои плюсы, ведь парообразная смесь обладает способностью глубже проникать, а значит, и лучше «промывать».
Для добывания платины существует изобретение, относящееся к катализаторам для получения сульфата гидроксиламина путем селективного гидрирования оксида азота в сернокислой среде.
Как происходит добыча палладия?
Добыча палладия происходит на основе данных методов, но тогда полученный драгметалл будет содержать много примеси, а это снизит его стоимость.
После этого он остывает до 100 градусов и, используя минеральную кислоту, очищается. Это позволяет добыть из фтористого раствора чистый металл без примесей.
Методом фторирования можно извлечь почти весь Pd, находящийся в каталитических нейтрализаторах автомобилей.
Современная промышленность применяет и другие методы добычи драгметаллов, которые способствуют получению чистого металла платиновой группы. Но недостатком можно считать необходимость одновременного огромного количества автомобильных устройств для перерабатывающего процесса, ведь ради крупиц, пусть и дорогих, нет смысла начинать весь процесс.
Имеет ли смысл самостоятельно извлекать металл?
Каталитический нейтрализатор от автомобиля содержит не слишком много драгоценных металлов платиновой группы, которые активно участвуют в преобразовании вредных выхлопных газов, превращая их в безопасные. К ним относятся родий, палладий, платина. Из катализатора в домашних условиях можно добыть ничтожно малое количество этих металлов (не самого чистого). Сумев продать, ваши затраты на реактивы не окупятся.
Целесообразнее сдать катализатор в специализированные пункты переработки и получить без всяких затрат гораздо большую сумму.
Добывать драгметаллы из автомобильных устройств будет выгодно только в промышленных масштабах, где переработке поддается огромное их количество (от нескольких десятков до сотен единиц).
Источник: vseometallah.ru