失效汽车催化剂中铂族金属火法富集概述

铂族金属作为重要的战略资源,在军事、航天、半导体、汽车等行业中有着广泛的应用,对于我国的发展起着不可或缺的作用。本文综述了目前失效汽车催化剂中铂族金属的火法回收现状,总结了各种方法的工艺流程和目前主要应用方向,包括金属捕集法中使用不同捕集剂造成的机理差异。对主要工艺路线存在的优缺点进行分析评述并提出改进方向。当下应大力发展协同捕集新技术,在保证回收率的同时还要控制富集后的合金成分以便于精炼,达成不同捕集剂之间的优势互补,为实现未来更加高效、绿色的铂族金属二次资源回收。

火法铋捕集废汽车催化剂中Pt、Pd、Rh的机理

废汽车催化剂中铂族金属的绿色高效富集一直是制约二次资源综合利用的关键问题。本文对铋捕集铂族金属的熔炼渣型和还原热力学进行了模拟计算,实验考察了多种因素对铂族金属回收率的影响,重点对单铂族金属贵铋进行微观表征。结果表明:通过控制Na_(2)B_(4)O_(7)·10H_(2)O和Na_(2)CO_(3)用量,可形成Na_(2)O-B_(2)O_(3)-SiO_(2)-(15%)Al_(2)O_(3)四元渣系,得到具有低熔点的NaAl_(8)O_(14)和Na_(2)Al_(12)O_(18)渣相,在优化条件下Pt、Pd、Rh的回收率分别为96.63%、95.71%、95.70%,贵铋的XRD分析结果表明,Bi与单独的Pt、Pd、Rh可分别形成Bi_(2)Pt、Bi_(2)Pd、Bi_(2)Rh物相,XPS表征结果显示Bi为0和+3价,Bi-Pt贵铋中Pt^(2+)、Pt^(4+)的比例分别为76.89%、23.11%,Bi-Pd贵铋中Pd^(2+)、Pd^(3+)所占比例分别为79.19%、20.81%,Bi-Rh贵铋中Rh~0、Rh^(3+)所占比例分别为62.50%、37.50%。本研究结果可为火法熔炼金属捕集铂族金属的理论体系提供一定的有益补充。

二氧化铈对钯汽车催化剂的氧化氮还原性能的影响

在火焰脉冲－微反装置上考察了Ｐｄ催化剂的三效性能，同时利用ＸＰＳ、ＴＰＲ和催化剂表面贮氧量的测定，研究了氧化柿对ＰｄＯ／Ａｌ２Ｏ３上三效性能的影响，尤其是对ＮＯｘ还原性能的影响。ＰｄＯ／Ａｌ２Ｏ３催化剂上的ＮＯｘ还原和ＨＣ的氧化互相干扰，ＣｅＯ２的加入能够改变Ｐｄ的电价，削弱ＨＣ的干扰，使ＮＯｘ还原活性在贫氧区（Ａ／Ｐ＜１４．７）大为提高。另外ＣｅＯ２还能提高Ｐｄ催化剂的表面贮氧量，降低ＮＯｘ的反应活化能，而且ＮＯｘ还原的高转化率向高空燃比扩展。

铜捕集法从失效汽车催化剂中回收铂、钯和铑的研究

采用铜捕集法从失效汽车催化剂中回收铂族金属,重点研究了Ca O/Si O2质量比、捕集剂、熔炼温度和时间、以及还原剂对Pt、Pd和Rh回收率的影响。结果表明,在Ca O/Si O2=1.05,Cu O配比35%~40%,还原剂配比6%,熔炼温度1400℃,熔炼时间5 h的条件下,Pt、Pd和Rh回收率分别为98.2%、99.2%和97.6%。

失效汽车催化剂中铂钯铑富集方法探讨

研究了硫镍试金法应用于失效汽车催化剂中铂、钯、铑富集的方法，探讨了小型硫镍试金应用于前处理失效汽车催化剂类样品的试金配方，结合正交试验法和控制变量法考察了熔炼温度、熔炼时间、硅酸度、捕集剂镍粉量、硫镍质量比例、助熔剂用量和助熔剂配比对样品前处理效果的影响。最佳试金配方为：熔炼温度为1050℃；熔炼时间为30min；硅酸度K-3．5；0．88g镍；m（Ni）：m（S）=0．9：1；4g助熔剂（m（Na2CO3）：翮（Na2B407）=1：2）。以硫镍试金-碲共沉淀-电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）测定失效汽车催化剂中的铂、钯、铑，方法中铂、钯、铑的检出限分别为0．0089、0．0051、0．0024从g／mL。按照实验方法对样品RM-1、RM-2、RM-3（企业内部质控样）和标准样品GYBW-CHJ-1中铂、钯、铑进行测定，结果的相对标准偏差（n=6）在O．14％～2．7％之间，测定值均与参考值／认定值相吻合。

报废汽车催化剂中铑的提取与富集

研究了预处理对酸性氯酸盐水氯化法提取报废汽车催化剂中铑的影响,并研究了氯化提取液中铑的锌粉置换工艺条件。结果表明,在下述最佳预处理条件下,可以使铑的提取率由55.9%增加到82.7%:氧气预处理温度300℃、氧气流速200mL/min、时间3h;氢气预处理温度300℃、氢气流速200mL/min、时间3h。优化后的锌粉置换条件为:锌粉用量20g/L、反应时间40min,在此条件下铑的置换率为85.6%。

废汽车催化剂中铂族金属的浸出研究

废汽车催化剂已成为铂族金属重要的二次资源.采用湿法浸出废汽车催化剂中的铂族金属,考察了HCl-H2SO4-NaClO3体系浸出过程中几个因素对铂族金属浸出率的影响.实验结果表明,废催化剂液固比5∶1,HCl浓度4 mol/L,H2SO4浓度6 mol/L,加入NaClO3浓度0.3 mol/L,在95℃条件下反应2 h,铂族金属浸出率分别可达到:Pd 99%、Pt97%、Rh 85%.该方法也适合用于回收其他废催化剂中的铂族金属.

废汽车催化剂中铂族金属的回收利用

介绍汽车排气净化器催化剂用铂族金属的回收概况,简要评述现有回收技术及我国的回收利用现状。

汽车催化剂快速起燃技术

汽车排气中大部分的CO和HC是在汽车冷起动期间 1～ 2min内排放的 ,但是由于冷起动时催化剂未达到工作温度而不能起转化作用 ,使冷起动排放超标。本文介绍了车用催化剂的快速起燃技术 ,它们包括电加热催化剂、燃烧器、前置主催化剂、碳氢收集器、排气点火器、前级催化器及二次空气技术等。快速起燃技术能使催化剂在冷起动时加快起燃 ,达到其工作温度 。

汽车催化剂试样消解方法的研究进展

试样的消解方法是样品分析预处理的研究热点之一。针对汽车催化剂中铂族金属(主要是铂、钯、铑)的预处理和检测问题,归纳总结了催化剂试样的消解方法(主要是酸溶法、碱熔融法、火试金法),阐述其利弊,为分析和测试铂族金属选择适宜的试样预处理方法,并对其今后的发展进行了展望。

氧气和氢气预处理对加压湿法提取废汽车催化剂中铂的影响

研究了一种在高压釜中湿法提取废汽车催化剂中铂的方法,提出了一种低能耗、低废物排放的高效回收废汽车催化剂中铂族金属的工艺流程。在145℃水浴及1 013.25kPa氧压条件下（总压1 418.55kPa）,往釜内玻璃瓶中加入氧气和氢气预处理的废催化剂、盐酸、氯化钠、氯酸钠进行反应,以提取催化剂中铂。对釜内发生的铂提取的可能反应进行了推测,重点研究了先后用氧气和氢气氧化还原预处理催化剂对铂提取的影响。结果表明,未预处理废催化剂的铂提取率为82%。氧气和氢气预处理分别使铂提取率提高10%和6%。氧气预处理效果比氢气预处理效果更显著。优化的氧气预处理条件为：预处理温度300-400℃,预处理时间2.0h,氧气流量150-200mL/min;优化的氢气预处理条件为：预处理温度300-600℃,预处理时间2.0h,氢气流量150-250mL/min。在此优化条件下,铂提取率可达99%。

火法Bi捕集废汽车催化剂中的Pd、Pt、Rh

建立以绿色、无毒、低熔点的金属Bi为捕集剂,选取Na2O-SiO2-Al2O3-Bi2O3渣型的火法熔炼新工艺,从废汽车催化剂中回收铂族金属,研究熔渣碱度、金属Bi质量、熔炼温度、捕集时间和硅硼质量比等因素对Pd、Pt、Rh捕集行为的影响。熔渣碱度0.71、金属Bi 1.9 g、硅硼质量比0.94:1、1100℃熔炼10 min的优化条件下,熔渣易分离、贵铋表面光亮,Pd、Pt、Rh的回收率分别为98.90%、95.02%、97.00%,熔渣经二次熔炼后,Pd、Pt、Rh的总回收率均大于99%;熔炼过程中Pd、Pt、Rh优先被还原,以原子态或原子团簇形态与金属Bi键合,可形成α-Bi2Pd、Bi2Pt、Bi4Rh等二元金属间化合物,有利于降低体系自由能,实现金属Bi对Pd、Pt、Rh的良好捕集。该工艺的成功开发为废汽车催化剂中铂族金属的综合回收开辟了一条新思路。

日产汽车公司将汽车催化剂中贵金属的用量减半

日产汽车公司开发出一种用于汽油动力汽车的新型催化剂，贵金属的用量仅为常用催化剂的一半，从而实现清洁尾气排放。该公司将从2008年开始生产该催化剂。

国外汽车催化剂中铂族金属回收利用对我们的启示

德国《Metal》杂志连续刊登了C·哈格吕肯博士的长篇文章《汽车催化剂的回收利用》,详细介绍了世界,尤其是欧洲及德国对队汽车催化剂铂族金属的应用、报废、回收、处理、再利用的现状以及对其循环链全流程的调研思考,对我国目前汽车催化剂铂族金属的回收、处理、利用有一定的参考价值。原文较长,这里只能掬其一点,从一个侧面谈谈外国汽车催化剂铂族金属回收利用对我们的启示。

稀土在国六汽车催化剂中的应用和挑战

近年来,随着机动车经济的飞速发展,机动车的生产和使用量急剧增长,中国已连续九年成为世界机动车产销第一大国,同时机动车污染已成为我国空气污染的重要来源,是造成城市大气污染的主要原因之一,机动车污染防治的紧迫性日益凸显。截至2020年9月,全国机动车保有量已达到3.65亿辆,其中汽车保有量2.75亿辆。

汽车催化剂的回收

用于净化汽车尾气的催化剂含有铂族金属(PGM)铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh),1980～2006年全世界用于汽车催化剂的铂族金属总量为3500吨,其中钯1600吨,铂1500吨,铑330吨。同期世界上这三种金属的总产量约为8300吨,这就是说,汽车催化剂消费了铂族金属总产量的大约40%,是铂族金属最重要的消费部门。本文评述了汽车催化剂的回收链,特别是催化剂中铂族金属的精炼技术。

汽车催化剂企业中贵金属风险的分析与防控

汽车催化剂是指将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气,是所有使用化石燃料的汽车必备的零部件。目前汽车市场主要使用三元催化剂,铂、铑、钯等铂族贵金属是其中重要的材料,铂族金属价格昂贵,价格波动非常大,铂族金属主要以美金计价和结算,汇率风险也很大,同时由于贵金属主要来源于南非和俄罗斯,还存在供应不足的风险。本文从行业生产和商业模式以及贵金属的市场特点出发,探讨作为汽车催化剂企业如何在企业运行中通过客户寄存贵金属、帮客户代买、租赁、套期保值等方式来控制和规避贵金属的风险。

专利名称:一种含有Fe-Mo-W合金的汽车催化剂及制备方法

本发明公开一种含有Fe—Mo—W合金的汽车催化剂及制备方法。它是以Fe—Mo—W合金为载体，Ce—zr—La复合氧化物和BaO为助剂，负载活性成分Pd制成。

比利时优美科在华新建汽车催化剂工厂

比利时环保技术企业优美科集团（Umicore）将投资约1000万欧元在中国新建一家汽车尾气催化剂工厂，产品将主要用于重型卡车的尾气处理。新工厂紧邻优美科在苏州已有的催化剂工厂，预计2014年初投产。优美科于2005年开始在中国投资建设催化剂工厂，此后不断扩大产能，已成为中国最大的汽车尾气处理催化剂供应商之一。目前，中国年产重型卡车200万辆，是世界最大的重型卡车市场。2013年7月，中国将实施新的汽车尾气污染物排放标准，为尾气处理催化剂带来新的增长需求。优美科在苏州建立了研发中心，已能够研发和生产适合中国市场需求的各型汽车尾气处理催化剂产品。