Сколько палладия в катализаторе автомобиля?

Платиновый катализатор — сколько драгметалла содержится в детали автомобиля

Платиновый катализатор сегодня используется во многих автомобилях. Он является одним из основных элементов выхлопной системы и обеспечивает снижение уровня вредных выбросов. Его корпус покрыт драгоценными металлами, которые, при наличии определенных условий, можно извлечь. Однако сложно заранее предугадать, сколько платины содержится в катализаторе автомобиля.

Конструкция катализатора

Внутренняя часть автомобильного компонента заполнена особой конструкцией, выполненной из керамики или металла. Внешне она напоминает пчелиные соты. Верхняя часть катализатора покрыта тонким слоем драгоценного металла.

Наличие такого напыления обеспечивает снижение уровня вредных выбросов. Это достигается за счет того, что выхлопные газы, контактируя с драгметаллами и другими веществами, вступают с ними в химическую реакцию. Для напыления внутренней части автокомпонента используют сочетание:

• платины;
• родия;
• палладия.

Каждый из этих металлов оценивается довольно высоко. Поэтому автомобильные катализаторы привлекают многих людей, которые занимаются извлечением драгоценных материалов с целью их дальнейшей перепродажи.

Добычи указанных металлов – это довольно сложный процесс, требующий наличия соответствующих навыков и различных дорогостоящих веществ.

Существует несколько технологий, посредством которых можно извлекать драгметаллы. Они подбираются исходя из конечных целей работы.

Некоторые из указанных технологий, а также их результаты приведены в таблице.

Метод	Результат
Выщелачивание посредством окислителей	Платина и родий
Гальванический метод	Палладий
Воздействие «Царской водкой»	Платина
Фторирование	Палладий

Выбор в пользу конкретной технологии обусловлен в основном возможностями человека, который получает платину из катализатора. Также важно понимать, что в процессе аффинажа существуют неизбежные потери извлекаемых материалов. В частности, подобные недостатки отмечаются у техники выщелачивания, которая требует многократных промывок компонентов химической реакции.

Поверхность автокатализаторов покрыта напылением драгоценных металлов. Эти материалы, при наличии соответствующих навыков и реагентов, можно извлечь.

Техника выщелачивания

В домашних условиях и в промышленности для выделения родия и палладия чаще применяют выщелачивания. Такая техника предполагает использование окисляющих растворов, состоящих из концентрированных соляной и азотной кислот. При этом выщелачивание имеет ряд существенных недостатков отчасти обусловленных особенностями конструкции автомобильного катализатора.

Последний изготавливается либо из керамики, либо из алюминия. Наличие этого металла затрудняет проведение аффинажа, так как окислители вступают с ним реакцию. В процессе выделения платины, которая извлекается в виде раствора, необходимо многократное повторение выщелачивания и промывки исходных компонентов. Более того, даже такой подход не позволяет добыть драгоценный металл в достаточном количестве: избежать потери невозможно. Соответственно, для извлечения платины потребуется несколько катализаторов.

В целях снижения потерь, возникающих во время проведения аффинажа, автокомпонент на начальном этапе смачивают в водном растворе соляной кислоты. В дальнейшем катализатор подвергается нагреву. Далее, когда под воздействием высокой температуры появились пары, на исходный компонент наносятся окислители.

Кроме того, в зависимости от состава сплава, который напылялся на поверхность катализатора, для проведения аффинажа можно применить смесь концентрированной азотной кислоты и 30-процентного раствора пероксида водорода.

В промышленных масштабах для извлечения платины используют специальную решетчатую сетку, на которую помещается деталь. На нее затем оказывают воздействие парообразного окислителя. Для этого сначала заготавливают раствор соляной кислоты, в которую помещается деталь, а затем ее доводят до кипения. По окончании этого процесса, в ходе которого пары многократно проходят через каналы и поры катализатора, последний подвергается промывке чистой водой.

Использование парообразного окислителя имеет несколько преимуществ в сравнении с жидкостными кислотами. Основное отличие между двумя приведенными выше подходами заключается в том, что газовая смесь обладает большей проникающей способностью. Поэтому она лучше «промывает» катализатор, затрагивая даже мелкодисперсные частицы.

Особенности добычи палладия

Для извлечения палладия из автомобильного катализатора можно применять техники, описанные выше. Но в таком случае полученный металл включает в себя множество примесей, что снижает его ценность. Наиболее действенным способом добычи палладия из автомобильных деталей считается электродуговое нагревание (гальванический метод).

Однако предпочтительнее использовать несколько иной подход. Он предполагает нагревание исходного компонента до 500 градусов с последующим фторированием. Эта технология позволяет получить металл с минимальным содержанием разнообразных примесей. Результатом данного процесса становится фтористый палладий, который необходимо остудить до 100 градусов. Для выделения чистого металла из раствора потребуется минеральная кислота.

Метод фторирования позволяет выделить практически весь палладий, что содержит в себе автомобильный катализатор.

Примеры выделения драгоценных металлов

Ниже приведены три примера, наглядно объясняющие процесс выделения драгоценных металлов из автомобильных компонентов.

Пример 1.
В данном примере используется катализатор с автомобиля марки Volvo. Его сплав состоит из палладия (0,08% от общей массы компонентов) и родия (0,006%). Ввиду того что в исходной детали содержится углерод в относительно большом количестве, ее предварительно обжигают, в течение 45 минут оказывая воздействие при температуре в 540 градусов. Далее смешиваются между собой 230 мл воды и 46 мл концентрированной соляной кислоты. После этого в раствор добавляются 184 мл пироксида углерода, после чего его нагревают. Аффинаж проводится на протяжении 1 часа.

Пример 2.
Для извлечения драгметаллов используется 1,2-киллорамовый катализатор, взятый с автомобиля марки Mercedes-Benz. В составе его сплава встречаются платина (0,12% от общей массы детали) и родий (0,008%).

Автокомпонент помещается во фторопластовый реактор. Далее он смачивается посредством 260 мл водного раствора соляной кислоты. После этого автокомпонет подвергается воздействию 70 мл данной кислоты, используемой в чистом виде.

Далее раствор доводится до кипения. В процессе нагрева в смесь добавляются 60 мл концентрированной азотной кислоты и 150 мл 30-процентного раствора пероксида водорода. Этот элемент вводится по частям. Аффинаж палладия занимает около 1,5 часа. По истечении указанного срока полученный раствор промывается водой (1 к 2) и осаждается.

Пример 3.
В последнем примере применяется катализатор от автомобиля Honda. В составе сплава встречаются платина (0,04% от общего веса детали), палладий (0,06%), родий (0,007%) и церий (1,4%). Подход в данном случае используется тот же, что был приведен в предыдущем примере. Разница между техниками добычи наблюдается только на конечном этапе. Достигнув точки кипения, автокомпонент обрабатывается соляно-азотной кислотой и пероксидом водорода.

Применение выщелачивания позволяет получить из автокатализаторов относительно чистые драгоценные металлы, пригодные для повторного использования.

«Некоторые стоят по 3 тысячи рублей». Сколько драгметаллов в одном автомобильном катализаторе?

На прошлой неделе в нашу ленту попала заметка о том, как в Барановичах 25-летний сотрудник СТО втайне от владельца оставленной на обслуживание машины вырезал из нее катализатор. Новость оказалась резонансной — 117 тысяч просмотров, более полутысячи комментариев. Многие читатели интересовались, а зачем, собственно, человеку понадобился старый нейтрализатор отработавших газов? С этим вопросом мы отправились на республиканское научно-производственное предприятие «Унидрагмет БГУ», которое занимается скупкой автомобильных катализаторов. Заведующий государственной лабораторией пробирного анализа данного предприятия Мирослав Таразевич рассказал нам, что этот узел является одним из самых дорогих в машине. Порой катализатор стоит дороже двигателя, а то и самого транспортного средства. Ежедневно десятки людей сдают данную деталь, получая взамен неплохую сумму наличных. Что же в этой штуковине, находящейся под днищем автомобиля, такого ценного?

Как все начиналось

— Предприятие «Унидрагмет БГУ» появилось более 20 лет назад на базе Научно-производственного центра химии драгоценных металлов, учебно-производственного объединения БГУ, лаборатории химии драгоценных металлов НИИ ФХП БГУ, ГП «БелВДМ» и ГПНО «Квант». В 1993—1994 годах на базе БГУ начала работать лаборатория по переработке вторичного сырья, содержащего драгоценные металлы. Одновременно с разработкой технологий лаборатория занималась производством драгоценных металлов для пополнения Государственного фонда драгоценных металлов и драгоценных камней Республики Беларусь. По мере увеличения объемов производства от граммов к килограммам, а потом и к десяткам килограммов лаборатория была преобразована в научно-производственный центр, а в 1999 году был создан «Унидрагмет БГУ», — вспоминает события 20-летней давности Мирослав Таразевич.

В последние годы стал возникать определенный дефицит высоколиквидных отходов. Самих отходов много, а вот ценных металлов в них мало. Производители бытовой и промышленной техники стараются экономить на производстве и заменяют дорогие элементы более доступными (а значит, менее ценными) аналогами. Предприятие начало поиски новых видов сырья, переработка которых могла бы приносить прибыль. Одним из таких источников драгметаллов стали автомобильные нейтрализаторы выхлопных газов, они же — катализаторы.

— Серый рынок скупки катализаторов существовал давно. Определенные люди скупали их у автовладельцев за 20—30 долларов и вывозили в сопредельные страны. Мы не могли выйти на этот рынок до момента создания соответствующей законодательной базы. Взять, например, уплату налога от доходов, которые получают физлица при сдаче автокатализаторов. В 2008 году было принято постановление Совмина, освобождающее от такого налога. Тогда мы начали работу по созданию аналитической базы, чтобы оперативно и точно выполнять оценку стоимости драгоценных металлов в автомобильных элементах, которые нам сдают люди. И с 2014 года мы на постоянной основе занимаемся приемом катализаторов, — рассказал собеседник.

10 миллионов долларов в год

В автомобиле есть несколько узлов, которые содержат драгметаллы. Катализатор является наиболее «богатым». Еще ценность представляют лямбда-зонды. У некоторых дизельных машин дорогие материалы содержатся и в сажевых фильтрах. Порой «сажевик» стоит дороже катализатора. В различных блоках управления и контактных группах автомобилей тоже есть чем поживиться, но там драгметаллов значительно меньше.

Для «Унидрагмет БГУ» катализаторы — лишь один из источников сырья. В настоящее время данный автомобильный элемент дает предприятию от 5 до 10% объема добываемых драгметаллов. Масштаб работы учреждения впечатляет: за прошлый год из всех отходов, переработанных здесь, было выделено драгметаллов на 10 миллионов долларов.

Какие металлы содержатся в катализаторе?

Катализаторы стали массово устанавливать на автомобили во второй половине 1980-х годов. Были даже машины со старыми карбюраторными моторами и нейтрализаторами выхлопных газов. Не будем углубляться в устройство данного узла — это тема для отдельной статьи. Отметим лишь, что этот элемент нужен для очистки выхлопа от большей части вредных веществ. В катализаторе содержатся три драгметалла: платина, палладий и родий. Соотношение этих материалов варьируется в зависимости от типа двигателя. Так, в дизельных моторах преобладает платина, в бензиновых больше родия и палладия.

На протяжении многих лет платина являлась наиболее ценным металлом в нейтрализаторе выхлопных газов. Были времена, когда она стоила в пять раз дороже палладия. Но с 2015 года (после дизельгейта Volkswagen) объем производства дизельных автомобилей значительно снизился. Это спровоцировало падение цен на платину. Если раньше данный металл стоил 2,2 тысячи долларов за унцию (около 31,1 грамма), то последние годы он оценивается в 600—800 долларов. В свою очередь подорожали драгметаллы, применяющиеся в бензиновых машинах. Так, цены на родий за последние годы выросли с 1,5 тысячи до 12 тысяч (!) долларов за унцию.

Сколько грамм драгметаллов в катализаторе?

Видя такие впечатляющие цифры, хочется узнать, а сколько же этих металлов содержится в одном автомобильном катализаторе? Все зависит от машины, ее двигателя и особенно рынка сбыта модели. На один автомобиль с одним и тем же мотором могли ставить разные нейтрализаторы выхлопных газов для разных стран. Если посчитать «в среднем по больнице», платины в одном катализаторе приблизительно полтора грамма на килограмм, палладия — 1,3—1,4 г/кг, родия — 0,15 г/кг. Весит выбитый катализатор примерно 1,2 килограмма.

В феврале текущего года средний нейтрализатор выхлопных газов, принимаемый «Унидрагмет БГУ», стоил 400—450 рублей за килограмм — столько владельцы получали на руки. Причем разбежка цен достаточно большая — от нуля (если в детали не осталось никаких металлов) до 3 тысяч рублей.

Из-за ситуации с COVID-19 предприятие временно не работает с физлицами. В «мирное время» сюда в день приезжали по 50 человек с катализатором под мышкой. Сейчас организация занимается ремонтом и рядом других мероприятий, чтобы впоследствии продолжить работу (открытие планируется на начало мая). Клиентам собираются выдавать бесплатные маски, зона ожидания переместится из здания на улицу.

Какой процент от стоимости драгметалла получает клиент?

В зависимости от условий, которые диктует рынок, предприятие платит автомобилистам, сдающим свои катализаторы, от 70 до 83% от стоимости драгметаллов, находящихся в сдаваемом элементе. Иными словами, если из детали удастся добыть ликвидных материалов на 1000 рублей, то владелец получит 700—800 рублей.

Сегодня рынок драгметаллов крайне нестабилен. Графики изменения их стоимости красноречиво свидетельствуют о том, что экономическая ситуация в мире очень шаткая. За неделю цены могут меняться на десятки процентов (в разные стороны). Эксперты не помнят таких колебаний за годы своей работы. Даже во времена кризиса 2008 года рынок был более стабилен. Упавшая тогда цена на родий продолжительное время оставалась низкой. Сейчас же этот элемент может дорожать или дешеветь на 30% за сутки. Причины такой турбулентности на рынке драгметаллов понятны: с одной стороны, наблюдается сокращение добывающих мощностей, с другой — снижение потребления металлов (многие заводы сейчас не работают).

Самые ценные катализаторы — в Японии

Как уже отмечалось выше, количество драгметаллов в нейтрализаторах выхлопных газов зависит от двигателя и рынка сбыта. По моторам общая тенденция следующая — чем больше рабочий объем, тем более дорогой у автомобиля катализатор (хотя есть исключения, о которых чуть ниже). Что же касается рынков сбыта, то здесь все зависит от требований стран по уровню выхлопа. Так, модели, предназначенные для рынка ЕС, имеют более «обогащенные» нейтрализаторы по сравнению с теми, которые поставляются в некоторые страны Азии и Африки.

— По среднему содержанию драгоценных металлов в катализаторах лидируют машины, предназначенные для японского рынка. Если сравнить одну и ту же модель, которая продавалась в ЕС, США и Японии, то у версии для азиатской страны будет наиболее дорогой элемент. Из этого можно сделать вывод, что Япония наиболее требовательна к экологическим характеристикам автомобилей, — рассказал нам начальник центра Павел Бирюков.

Блюдо традиционной японской кухни в Каталоге Onliner:

Любопытно, что модель с одним и тем же показателем эконорм не всегда обладает одинаковым катализатором. Некоторые машины как для рынка ЕС, так и для России соответствуют стандарту Евро-5, но нейтрализующий газы элемент у них будет разным. Как пример — Renault Duster с 1,5-литровым dCi. В Европе эта модель (продается как Dacia) имеет драгоценных металлов в катализаторе в разы больше, чем версия для рынка ТС. Хотя и та, и другая соответствует стандарту Евро-5.

Как понять, что катализатор уже можно сдавать?

Избавляться от катализатора в новом автомобиле нет смысла. Во-первых, машина будет снята с гарантии, а во-вторых, этим действием вы нанесете ущерб окружающей среде (стоит ли сделка с совестью пару сотен рублей?). Эксперты рекомендуют избавляться от нейтрализатора выхлопных газов только после того, как он отработал свое. Если автомобиль не эксплуатировался в экстремальных условиях и катализатор не повреждался физически, то ресурс «драгоценного» узла — от 150 до 250 тысяч километров. Далее идет процесс отравления каталитической поверхности драгметаллов и элемент перестает выполнять функцию очистки газов, образующихся в ходе работы двигателя.

Забившийся катализатор образует препятствие для выхода газов, что в свою очередь повышает расход топлива и снижает тягу мотора. Иногда узел выходит из строя намного раньше 150 тысяч километров. Причин может быть несколько: неисправности в работе зажигания, когда смесь догорает в катализаторе, попадание моторного масла в топливо, механические повреждение и пр. Пыль от раскрошенного нейтрализатора выхлопных газов (он, как правило, керамический) может попасть в двигатель и стать причиной «задир» в цилиндрах.

По-хорошему после снятия старого катализатора на его место нужно поставить новый. Но, как вы уже поняли, стоимость данного элемента довольно высока, поэтому люди ставят вместо него дешевый пламегаситель и ездят так. Пройти техосмотр без нейтрализатора выхлопных газов в Беларуси не проблема — даже автомобили, соответствующие стандарту Евро-2, получат заветную наклейку. А вот в Европе эконормы повыше, и это одна из причин, почему европейцы избавляются от машин при пробеге более 250 тысяч километров — без нового катализатора их могут не допустить к участию в дорожном движении.

Кто чаще всего сдает катализаторы?

Бóльшая часть клиентов «Унидрагмет БГУ» — это владельцы автомобилей, выпущенных в конце 1990-х — начале 2000-х. Причем у некоторых старых машин «залежи» драгметаллов поражают своим объемом. Например, в выпущенной в 1999 году Mazda 626 с 2-литровым бензиновым двигателем катализатор стоит до 2 тысяч рублей. У старых Volvo 740 и 760 цифры могут быть еще выше. В цене нейтрализаторы выхлопных газов от бензиновых Mitsubishi Carisma и Honda Accord.

Иногда даже малолитражки могут удивить стоимостью данного элемента — у Fiat Punto с 1-литровым двигателем катализатор оценивается примерно в тысячу рублей. В случае с Volkswagen Polo 1,4 конца 1990-х годов выпуска цифра будет примерно такая же. Особенно ценны катализаторы гибридов. Хотя, повторим, общая тенденция такова, что чем больше объем, тем дороже нейтрализатор выхлопных газов. Здесь можно отметить, что новизна автомобиля роли не играет — у машины, только что сошедшей с конвейера, деталь может стоить дешевле, чем у 20-летней модели.

Процесс сдачи

Если нет очереди, человек, приехавший в «Унидрагмет БГУ» с катализатором, уедет домой с наличными через 15—20 минут. Мастер принимает узел в сборе и извлекает каталитические соты из металлической гофры. Для этого в цеху предприятия имеются мощные ножницы. Извлеченный катализатор взвешивают и далее помещают в бочку, которая измельчает соты в однородный мелкодисперсный порошок.

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.

При использовании тройных систем платиноидов обычно платина находится в самом большом количестве, ее содержание составляет 300-1000 мкг/кг, палладия — 200-800 мкг/кг, родия — в диапазоне от 50 до 100 мг/кг.

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.

Видео по теме

Предлагаем посмотреть видео о содержании драгметаллов в автомобильных катализаторах и о том, как можно их извлечь.

Вывод

Утилизация автомобильных деталей с целью получения финансовой выгоды за счет извлечения из них благородных металлов в современных условиях является решаемой задачей как для юридических, так и для физических лиц.

Для этого заказчику следует обратиться в соответствующую компанию, занимающуюся приемом, оценкой и первичной переработкой автомобильного сырья с целью получения концентратов для последующей тонкой переработки и получения металлов высокой пробы или вовлечения их в рециклинг.

Платиновый катализатор — сколько драгметалла содержится в детали автомобиля

Платиновый катализатор сегодня используется во многих автомобилях. Он является одним из основных элементов выхлопной системы и обеспечивает снижение уровня вредных выбросов. Его корпус покрыт драгоценными металлами, которые, при наличии определенных условий, можно извлечь. Однако сложно заранее предугадать, сколько платины содержится в катализаторе автомобиля.

Конструкция катализатора

Внутренняя часть автомобильного компонента заполнена особой конструкцией, выполненной из керамики или металла. Внешне она напоминает пчелиные соты. Верхняя часть катализатора покрыта тонким слоем драгоценного металла.

Наличие такого напыления обеспечивает снижение уровня вредных выбросов. Это достигается за счет того, что выхлопные газы, контактируя с драгметаллами и другими веществами, вступают с ними в химическую реакцию. Для напыления внутренней части автокомпонента используют сочетание:

• платины,
• родия,
• палладия.

Каждый из этих металлов оценивается довольно высоко. Поэтому автомобильные катализаторы привлекают многих людей, которые занимаются извлечением драгоценных материалов с целью их дальнейшей перепродажи.

Добычи указанных металлов – это довольно сложный процесс, требующий наличия соответствующих навыков и различных дорогостоящих веществ.

Существует несколько технологий, посредством которых можно извлекать драгметаллы. Они подбираются исходя из конечных целей работы.

Некоторые из указанных технологий, а также их результаты приведены в таблице.

Метод	Результат
Выщелачивание посредством окислителей	Платина и родий
Гальванический метод	Палладий
Воздействие «Царской водкой»	Платина
Фторирование	Палладий

Выбор в пользу конкретной технологии обусловлен в основном возможностями человека, который получает платину из катализатора. Также важно понимать, что в процессе аффинажа существуют неизбежные потери извлекаемых материалов. В частности, подобные недостатки отмечаются у техники выщелачивания, которая требует многократных промывок компонентов химической реакции.

Поверхность автокатализаторов покрыта напылением драгоценных металлов. Эти материалы, при наличии соответствующих навыков и реагентов, можно извлечь.

Техника выщелачивания

В домашних условиях и в промышленности для выделения родия и палладия чаще применяют выщелачивания. Такая техника предполагает использование окисляющих растворов, состоящих из концентрированных соляной и азотной кислот. При этом выщелачивание имеет ряд существенных недостатков отчасти обусловленных особенностями конструкции автомобильного катализатора.

Последний изготавливается либо из керамики, либо из алюминия. Наличие этого металла затрудняет проведение аффинажа, так как окислители вступают с ним реакцию. В процессе выделения платины, которая извлекается в виде раствора, необходимо многократное повторение выщелачивания и промывки исходных компонентов. Более того, даже такой подход не позволяет добыть драгоценный металл в достаточном количестве: избежать потери невозможно. Соответственно, для извлечения платины потребуется несколько катализаторов.

В целях снижения потерь, возникающих во время проведения аффинажа, автокомпонент на начальном этапе смачивают в водном растворе соляной кислоты. В дальнейшем катализатор подвергается нагреву. Далее, когда под воздействием высокой температуры появились пары, на исходный компонент наносятся окислители.

Кроме того, в зависимости от состава сплава, который напылялся на поверхность катализатора, для проведения аффинажа можно применить смесь концентрированной азотной кислоты и 30-процентного раствора пероксида водорода.

В промышленных масштабах для извлечения платины используют специальную решетчатую сетку, на которую помещается деталь. На нее затем оказывают воздействие парообразного окислителя. Для этого сначала заготавливают раствор соляной кислоты, в которую помещается деталь, а затем ее доводят до кипения. По окончании этого процесса, в ходе которого пары многократно проходят через каналы и поры катализатора, последний подвергается промывке чистой водой.

Использование парообразного окислителя имеет несколько преимуществ в сравнении с жидкостными кислотами. Основное отличие между двумя приведенными выше подходами заключается в том, что газовая смесь обладает большей проникающей способностью. Поэтому она лучше «промывает» катализатор, затрагивая даже мелкодисперсные частицы.

Особенности добычи палладия

Для извлечения палладия из автомобильного катализатора можно применять техники, описанные выше. Но в таком случае полученный металл включает в себя множество примесей, что снижает его ценность. Наиболее действенным способом добычи палладия из автомобильных деталей считается электродуговое нагревание (гальванический метод).

Однако предпочтительнее использовать несколько иной подход. Он предполагает нагревание исходного компонента до 500 градусов с последующим фторированием. Эта технология позволяет получить металл с минимальным содержанием разнообразных примесей. Результатом данного процесса становится фтористый палладий, который необходимо остудить до 100 градусов. Для выделения чистого металла из раствора потребуется минеральная кислота.

Метод фторирования позволяет выделить практически весь палладий, что содержит в себе автомобильный катализатор.

Примеры выделения драгоценных металлов

Ниже приведены три примера, наглядно объясняющие процесс выделения драгоценных металлов из автомобильных компонентов.

Пример 1.
В данном примере используется катализатор с автомобиля марки Volvo. Его сплав состоит из палладия (0,08% от общей массы компонентов) и родия (0,006%). Ввиду того что в исходной детали содержится углерод в относительно большом количестве, ее предварительно обжигают, в течение 45 минут оказывая воздействие при температуре в 540 градусов. Далее смешиваются между собой 230 мл воды и 46 мл концентрированной соляной кислоты. После этого в раствор добавляются 184 мл пироксида углерода, после чего его нагревают. Аффинаж проводится на протяжении 1 часа.

Пример 2.
Для извлечения драгметаллов используется 1,2-киллорамовый катализатор, взятый с автомобиля марки Mercedes-Benz. В составе его сплава встречаются платина (0,12% от общей массы детали) и родий (0,008%).

Автокомпонент помещается во фторопластовый реактор. Далее он смачивается посредством 260 мл водного раствора соляной кислоты. После этого автокомпонет подвергается воздействию 70 мл данной кислоты, используемой в чистом виде.

Далее раствор доводится до кипения. В процессе нагрева в смесь добавляются 60 мл концентрированной азотной кислоты и 150 мл 30-процентного раствора пероксида водорода. Этот элемент вводится по частям. Аффинаж палладия занимает около 1,5 часа. По истечении указанного срока полученный раствор промывается водой (1 к 2) и осаждается.

Пример 3.
В последнем примере применяется катализатор от автомобиля Honda. В составе сплава встречаются платина (0,04% от общего веса детали), палладий (0,06%), родий (0,007%) и церий (1,4%). Подход в данном случае используется тот же, что был приведен в предыдущем примере. Разница между техниками добычи наблюдается только на конечном этапе. Достигнув точки кипения, автокомпонент обрабатывается соляно-азотной кислотой и пероксидом водорода.

Применение выщелачивания позволяет получить из автокатализаторов относительно чистые драгоценные металлы, пригодные для повторного использования.

Драгоценные металлы катализатора. Сколько их и как можно отделить?

Более десятка лет нейтрализаторы газов устанавливаются на все выпускаемые автомобили. Катализатор предназначен для очистки выхлопных выбросов и приведения их к требованиям Евро-5 и других современных экологических стандартов. Токсичные компоненты преобразуются в безвредные азот, воду и углекислый газ под воздействием высокой температуры, при участии кислорода и каталитических веществ. В роли последних выступают металлы платиновой группы — родий, палладий и платина, благодаря которым автомобиль загрязняет окружающую среду значительно меньше.

Доля драгоценных металлов в катализаторе

Нейтрализатор газов выглядит как утолщение на выхлопной трубе, его легко увидеть, заглянув под днище автомобиля. Внутри термоизолированного корпуса расположены мелкие керамические или металлические соты, на поверхность которых нанесен тонкий слой драгоценных металлов. При температуре в катализаторе 300 °C и выше, соблюдении пропорций топливно-кислородной смеси они ускоряют окислительно-восстановительные реакции.

Общая площадь решетки сот измеряется десятками тысяч квадратных метров. Массовая доля металлов на ее поверхности составляет от сотых до десятых процента веса узла. Цена катализатора как сырья для их извлечения определяется рядом факторов:

модели автомобильных катализаторов старше 15 лет сконструированы под менее жесткие экологические стандарты, содержат меньше драгметаллов и больше посторонних веществ;

современные авто рассчитаны для стандартов Евро-5, Евро-6 и снабжены сотовой решеткой большей площади;

производители машин постоянно улучшают качество двигателей. Новые модели часто оснащаются очистными деталями меньшей производительности, что привело к снижению содержания палладия и родия в самых новых моделях конвертеров;

катализаторы трехкамерной конструкции более выгодны для извлечения платины.

Наиболее рентабельно извлечение дорогих металлов из каталитических конвертеров Mersedes-Benz, Jeep, Lexus, Land Rover и Hummer, устройства производства стран СНГ замыкают ряд. В автомобилях, выпущенных до 90-х, не предусматривалась установка катализатора.

Стоимость бывшего в употреблении катализатора при продаже на вторсырье может составлять от пятисот до нескольких тысяч гривен. В некоторых случаях посредники и перерабатывающие компании проводят химический анализ перед тем, как предложить цену. Соты извлекаются из корпуса конвертера, перемалываются, и определяется содержание в них благородных металлов. Продать нейтрализатор в хорошем состоянии можно и в качестве рабочего узла для установки в машину.

Как извлечь драгоценные металлы из катализатора

Для получения ценного сырья соты нейтрализатора газов проходят механическую и химическую обработку. Они измельчаются и подвергаются воздействию активных веществ или электролизу, в зависимости от извлекаемого металла.

Родий и платина высвобождаются выщелачиванием. Измельченные соты катализатора подвергают многократному воздействию окисляющих смесей и промывкам. Содержащиеся в активном слое алюминиевые окислы препятствуют полному извлечению платины. Более эффективным способом является растворение металлов соляной кислотой или царской водкой при нагревании для лучшей циркуляции веществ.

Пирометаллургический метод состоит в дроблении сердцевин катализаторов, их нагреве до высоких температур и периодическом сливании примесей. Полученные гранулы с высоким содержанием драгоценных металлов используют для их дальнейшего промышленного извлечения.

Палладий из катализатора получают гальваническим методом и фторированием. Последний позволяет практически полностью извлекать палладий из сплава. При температуре 500 oC расплав фторируют, в результате чего получают фтористый палладий, легко расщепляемый минеральной кислотой.

Можно ли извлечь металлы из катализатора самостоятельно

Основной трудностью переработчиков любого вторичного сырья является обеспечение достаточно больших объемов для получения коммерческой выгоды. Существует понятие окупаемости — установленное оборудование начинает приносить доход спустя какое-то время. Материальные и энергетические затраты на переработку одного или нескольких катализаторов будут превышать стоимость извлеченных металлов. В любом случае понадобится специально оборудованное помещение, которое нецелесообразно содержать ради разовых экспериментов.

Нейтрализатор в рабочем состоянии выгоднее всего продать, ведь именно как функциональный узел он стоит дороже. Такое предложение поможет желающим купить катализатор для замены неисправного по более выгодной цене.