汽車三元催化器中鉑族金屬回收設(shè)備

　　公安部1月11日發(fā)布統(tǒng)計(jì)顯示，2022年全國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)4.17億輛，其中汽車3.19億輛，新能源汽車保有量達(dá)1310萬輛。雖然新能源汽車相比去年增加526萬輛，增長(zhǎng)67.13%，但僅占汽車總量的4.10%，當(dāng)前絕大多數(shù)的汽車仍舊是內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)。

　　大量的汽車尾氣排放使得空氣污染問題日益嚴(yán)峻，世界各地的城市接連出臺(tái)更加嚴(yán)格的汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，而汽車尾氣凈化催化劑正是解決汽車尾氣排放問題的關(guān)鍵。

　　20世紀(jì)90年代以來，鉑、鈀、銠三元汽車尾氣凈化催化劑被廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)。汽車尾氣凈化領(lǐng)域現(xiàn)已成為鉑族金屬PGM(Pt、Pd和Rh)最大的消費(fèi)領(lǐng)域，占到全球鉑族金屬消費(fèi)的60%以上。因此，在鉑族金屬日益稀缺的今天，對(duì)汽車催化劑鉑族金屬的回收利用進(jìn)行研究具有重要的意義。

　　一般而言，汽車尾氣凈化三元催化器中鉑族金屬的提取主要包括預(yù)處理 (收集、去殼、研磨和制樣)、鉑族金屬富集、提取、分離和純化以及最終還原為金屬產(chǎn)品。

　　1、預(yù)處理。首先將廢催化器樣品去掉外殼、破碎、研磨并篩分至合適粒度，以便后續(xù)通過火法或濕法冶金技術(shù)處理。鉑族金屬富集可采用機(jī)械富集或化學(xué)預(yù)處理法。

　　2、富集。 通過火法冶金和濕法冶金這兩種主要的技術(shù)進(jìn)行富集。

　　(1)火法富集技術(shù)即向失效汽車尾氣催化劑中加人其他溶劑進(jìn)行高溫處理，使催化劑中的絕大部分的鉑族金屬與載體分離，從而得到的鉑族金屬含量較高的富集物，以便接下來的提取工藝順利進(jìn)行。

　　(2)濕法富集技術(shù)采用酸堿浸出或其他方法處理失效尾氣催化劑，選擇性溶解其中的鉑族金屬或賤金屬，達(dá)到鉑族金屬與賤金屬分離的目的。

　　(3)火法與濕法工藝各有其優(yōu)缺點(diǎn)，一般來說，火法過程投資大、能耗較高，而濕法工藝回收率低、存在大氣污染。但由于濕法工藝技術(shù)簡(jiǎn)單、成本低，是二次資源中回收鉑族金屬的最普遍方法。

　　3、賤金屬去除。通過火法治金得到的富集鉑族金屬的合金需進(jìn)一步濕化學(xué)法分離除去賤金屬。

　　4、貴金屬分離純化。三元催化器回收過程的關(guān)鍵就是鉑族金屬的分離提純。

　　由于鉑族金屬在溶液中的化學(xué)性質(zhì)極為相似，并且價(jià)態(tài)多變，它們的分離提純一直是冶金中的難題之一。傳統(tǒng)以沉淀法、置換法為主的鉑族金屬分離工藝流程冗長(zhǎng)、收率低、成本高、操作麻煩，勞動(dòng)強(qiáng)度大。溶劑萃取技術(shù)由于具有工藝簡(jiǎn)化、分離效果好、貴金屬收率高、生產(chǎn)操作安全、對(duì)各種物料的適用性和靈活性較大、處理容量大、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)被國(guó)內(nèi)外學(xué)者公認(rèn)為是分離提取鉑族金屬的高新技術(shù)。

　　萃取法分離提純鉑族金屬鉑、鈀等可以優(yōu)選天一萃取CWL-M系列離心萃取機(jī)，該系列離心萃取機(jī)具有性能穩(wěn)定，自動(dòng)化程度高、萃取效果好、耐腐蝕，節(jié)能環(huán)保等諸多優(yōu)勢(shì)，經(jīng)萃取試驗(yàn)表明，采用100%TBP、N235+正十二烷+辛醇為萃取劑，通常需經(jīng)過三次到四次反復(fù)萃取，累計(jì)萃取率能達(dá)到≥99.5%。

　　5、金屬還原。