Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Znaczenie recyklingu katalizatorów samochodowych w kontekście odzysku metali z grupy platynowców

Generowicz-Caba Natalia, Kulczycka Joanna, Nowaczek Agnieszka, Jurkowski Leszek, Yakoumis Iakovos

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2024

|

nr 112

205--213

PL

Coraz większa świadomość społeczna dotycząca emisji zanieczyszczenia powietrza, idących za tym skutków, jak również zaostrzanie norm i przepisów, ma bardzo duży wpływ na przemysł, transport i energetykę. Zastosowanie katalizatorów stanowi jedno z rozwiązań problemu minimalizacji emisji toksycznych związków i obniżenia ilości spalin emitowanych do atmosfery podczas spalania paliw w różnych środkach transportu. Katalizatory w swojej budowie zawierają kombinację trzech metali: Pt, Pd i Rh, które stanowią kluczowy element, minimalizujący emisję szkodliwych substancji. Ze względu na ciągły rozwój sektora motoryzacji i zwiększającą się ilość pojazdów, produkcja katalizatorów samochodowych jest największym sektorem popytu i zużycia PGM (metali z grupy platynowców). Większość badań i ekspertyz przewiduje, że w związku z tym przyszłe zapotrzebowanie na te krytyczne metale wzrośnie. Ciągnie to za sobą konieczność recyklingu katalizatorów i zawracania PGM w procesie produkcyjnym, tak aby minimalizować wydobycie ich ze źródeł pierwotnych.

EN

Increasing public awareness of air pollution emissions, the consequences that follow, as well as the tightening of standards and regulations, has a very strong impact on industry, transportation and energy. The use of catalysts is one of the solutions to the problem of minimizing the emission of toxic emissions and decreasing the amount of exhaust gases emitted to the atmosphere during the combustion of fuels in various means of transportation. In their construction, catalysts contain a combination of three metals, Pt, Pd and Rh, which are key elements that minimize harmful emissions. Due to the continuous development of the automotive sector and the increasing number of vehicles on the Polish market, the production of automotive catalysts is the largest sector of demand and consumption of PGMs (platinum group metals). Most studies and expert opinions predict that future demand for these critical metals will increase as a result. This brings with it the need to recycle catalytic converters and turn back PGMs in the production process, so as to minimize their extraction from primary sources.

2

Hydrometallurgical recovery of platinum group metals from spent automotive converters

Rzelewska-Piekut Martyna, Paukszta Dominik, Regel-Rosocka Magdalena

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2021

|

Vol. 57, iss. 2

83--94

EN

This work presents studies on the recovery of platinum group metals (PGM), especially platinum and rhodium, from spent automotive converters using hydrometallurgical techniques such as leaching and liquid-liquid extraction. The XRD analysis confirmed the presence of indialite – the high temperature hexagonal form of cordierite (the main catalyst building material) in the solid samples. The influence of time and temperature on the leaching of PGM from spent automotive converters was investigated. The largest amounts of Pt(IV) and Rh(III) were leached with freshly prepared aqua regia and a mixture of HCl, HSO₄, and H₂O₂. Further, liquid-liquid extraction with quaternary phosphonium ionic liquid (Cyphos IL 101) was applied to recover PGM from the leach solutions (after leaching with a mixture of HCl, H₂SO₄, and H₂O₂) and to separate Pt(IV) from Rh(III).

3

Metale szlachetne w złożu Morrison, Sudbury, Kanada

Foltyn K., Pieczonka J., Piestrzyński A., Synowiec P.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2017

|

nr 469

251--264

PL

W położonym w zagłębiu Sudbury złożu Morrison eksploatuje się rudę zawierającą miedź, nikiel, platynę, pallad oraz złoto. W składzie mineralnym dominuje chalkopiryt, natomiast głównymi minerałami niklu są pentlandyt oraz milleryt. Pobrane próbki zawierają także kubanit, mackinawit, pirotyn, magnetyt, sfaleryt oraz galenę. W peryferyjnych częściach żył przeważa bornit, który nierzadko zawiera żyłki srebra rodzimego. Platyna występuje w formie własnych minerałów, wśród których dominują kompozytowe agregaty moncheitu (PtTe2) z hessytem (Ag2Te), rzadziej występują masłowit (PtBiTe) oraz sperrylit (PtAs2). Pallad może występować jako podstawienia w pentlandycie, tworzy także własne minerały: micheneryt (PdBiTe) i paołowit (Pd2Sn). Tellurki i bizmuto-tellurki wykazują podstawienia Pt-Pd oraz Bi-Te. Złoto występuje w formie rodzimej oraz jako elektrum. Obserwowana strefowość w występowaniu pierwiastków może być wyjaśniona frakcjonalną krystalizacją magmowych siarczków. Prawdopodobna jest częściowa remobilizacja metali szlachetnych (zwłaszcza złota i palladu) przez późniejsze procesy hydrotermalne i/lub metamorficzne, z którymi jest związana obecność idiomorficznego kwarcu, krzemianów (epidot, amfibole) oraz wtórnego magnetytu zawierającego inkluzje siarczków.

EN

The Morrison deposit, located in Sudbury Mining Camp, produces ore containing copper, nickel, platinum, palladium and gold. Chalcopyrite dominates the mineral assemblage, while the main Ni-bearing phases are pentlandite and millerite. Cubanite, mackinawite, pyrrhotite, magnetite, sphalerite and galena are present too. Bornite is the main mineral in the peripheral parts of veins, often containing native silver veinlets. Platinum occurs as discrete PGM minerals: composite grains of moncheite (PtTe2) with hessite (Ag2Te); maslovite (PtBiTe) and sperrylite (PtAs2) are rare. Palladium can occur as a substitution in pentlandite and as discrete PGM minerals: michenerite (PdBiTe) and paolovite (Pd2Sn). Tellurides and bismuth-tellurides often display Pt-Pd and Bi-Te substitutions. Gold is present as a native element and as electrum. A zonation in the occurrence of elements can be explained by fractional crystallization of magmatic sulphides. There is a possibility of partial remobilization of precious metals (especially gold and palladium) by later hydrothermal and/or metamorphic processes with associated authigenic quartz, silicates (epidote, amphiboles) and secondary magnetite containing sulphide inclusions.

4

Gradientowe kompozyty epoksydowe napełniane stopem Wood’a

Wierzbicki Ł.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2015

|

T. 21, Nr 2 (164)

182--186

PL

Artykuł opisuje funkcjonalne polimerowe materiały gradientowe podstawowe techniki ich wytwarzania oraz wyniki badań wybranych charakterystyk fizycznych. W badaniach wykorzystano stop Wood’a oraz żywicę epoksydową (Epidian 6) sieciowaną trietylenotetraaminą (utwardzacz Z1). Wykonane kompozyty zawierały nominalnie 20, 40, 60 i 80 % stopu Wood’a. Próbki wykonano metodą odlewania grawitacyjnego w formach umożliwiających sedymentację składników kompozytu. Następnie przedstawiono wyniki badań wytrzymałości warstw o różnej zawartości procentowej napełniacza.

EN

The article describes the functional polymeric graded materials and their basic manufacturing techniques and the results of selected physical characteristics. In the research Wood’s alloy and epoxy resin (Epidian 6) cured with triethylenetetraamine (Z1 hardener) were used. Composites were made with nominally 20, 40, 60 and 80% by weight contents of the Wood’s alloy. The samples were made using gravity casting to the forms which allow to sedimentation of the components of composite. Next results of strength of the layers with different percentages of filler are presented.

5

Dissolution of Ceramic Monolith of Spent Catalytic Converters by Using Hydrometallurgical Methods

Willner J., Fornalczyk A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 4

2948--2948

EN

Catalytic converters contain the catalytic substance in their structure, which is a mixture of Platinum Group Metals (PGMs): platinum, palladium and rhodium. The prices of these metals and a growing demand for them in the market, make it necessary to recycle spent catalytic converters and recovery of PGMs. The ceramic monolith of catalytic converters is still a predominant material in its construction among of multitude of catalytic converters which are in circulation. In this work attempts were made to leach additional metals (excluding Pt) from comminuted ceramic monolith. Classic leachant oxidizing media 10M H2SO4, HCl and H3PO4 were used considering the possibility of dissolution of the ceramic monolith.

PL

Katalizatory samochodowe w swojej strukturze zawierają substancję katalityczną, będącą mieszaniną platynowców: platyny, palladu i rodu. Ceny tych metali oraz rosnące zapotrzebowanie na nie, stanowią o konieczności recyklingu zużytych katalizatorów i odzysku z nich wspomnianych metali. Materiał ceramiczny, jako monolit katalizatora jest ciągle materiałem dominującym wśród katalizatorów dostępnych obecnie na rynku. W pracy podjęto próby rozpuszczenia ceramicznego monolitu z użyciem, jako czynnika ługującego klasycznych mediów utleniających 10M H2SO4, HCl i H3PO4.

6

Zużyte katalizatory samochodowe jako źródło platynowców

Saternus M., Fornalczyk A.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2009

|

R. 54, nr 2

59-67

PL

Wzrost zużycia platynowców w motoryzacji związany jest z coraz większą liczbą produkowanych samochodów z katalizatorami. Spowodowane jest to głównie faktem wprowadzenia zaostrzonych norm dotyczących emisji szkodliwych związków chemicznych. W pracy przedstawiono charakterystykę katalizatorów wykorzystywanych w samochodach z silnikiem benzynowym (TWC - Three Way Catalyst) oraz w samochodach z silnikiem wysokoprężnym Diesla (DOC - Diesel Oxidation Catalyst, DPF - Diesel Particulate Filters, NAC - NOx adsorber catalyst). Na rysunkach pokazano schematy i mechanizmy działania tych katalizatorów. Podano również skuteczność ich działania (zdolność usuwania NOx, HC i CO). Zwiększona produkcja katalizatorów samochodowych spowodowała znaczny wzrost zapotrzebowania na platynowce. Fakt ten pociągnął za sobą znaczny wzrost cen tych metali. W pracy przedstawiono jak kształtowały się ceny platyny, palladu i rodu w 2007 r. oraz na początku 2008 r. Podano również wartości produkcji platyny, palladu i rodu w 2007 r. z uwzględnieniem głównych producentów. W tablicach zestawiono wartości zapotrzebowania na platynę, pallad i rod w 1998 i 2007 r. uwzględniające zastosowanie tych metali oraz w przypadku platyny i palladu także regiony geograficzne (Ameryka Pn., Japonia, Europa, inne kraje). Produkcja katalizatorów samochodowych wykorzystuje 84,4 % bieżącego zapotrzebowania na rod i 48 % zużywanej corocznie platyny. Coraz częściej obserwuje się starania, by część platyny w katalizatorach samochodowych zastąpić tańszym palladem. Odzysk platynowców z katalizatorów samochodowych w ciągu ostatnich dziesięciu lat znacznie wzrósł, ale wciąż jest niewystarczający. W chwili obecnej znanych jest wiele metod przerobu zużytych katalizatorów. Platynowce odzyskiwane z katalizatorów samochodowych stają się zatem istotnym źródłem tych metali. Duża czystość odzyskanych metali powoduje, że ponowne ich wykorzystanie nie nastręcza problemów finansowych. W pracy porównano wielkość odzysku platynowców w latach 1998-2008. Jeden kg platyny można uzyskać z dwóch ton zużytych katalizatorów samochodowych. Odpowiednio wysoka podaż zużytych katalizatorów samochodowych jest zatem warunkiem opłacalności procesu odzysku z nich platynowców. Istotnym elementem jest dobrze zorganizowana sieć skupu katalizatorów i sieć logistyczna pomiędzy zakładami demontażu a zakładami recyklingu. W trakcie całego procesu można zaobserwować także pewne straty platynowców spowodowane np. kradzieżą monolitu, złym segregowaniem złomu czy nieodpowiednim traktowaniem monolitu katalitycznego. W artykule przedstawiono również etapy recyklingu i straty platynowców powstające w ich trakcie.

EN

The increase of Platinum Group Metals in automotive industry is connected with the still growing amount of cars. Today all cars have to be produced with the catalytic converters. The presence of catalytic converters in car is caused by the sticker standards which try to protect the environment against harmful chemical compounds emitted to the air. This paper presents the characteristics of catalytic converters used in cars with gasoline-powered engine (TWC - Three Way Catalyst) and diesel engine (DOC - Diesel Oxidation Catalyst, DPF - Diesel Particulate Filters, NAC - NOx adsorber catalyst). Schemes and pictures of these converters are shown. There are also given data describing effectiveness of these converters. The increasing production of catalytic converters causes that the demand for platinum group metals is still rising. Thus, the prices of these metals are very high. There are given values of platinum, palladium and rhodium prices in year 2007 and in the beginning of the year 2008. The total production of these metals is shown taking into consideration the main producers. The values of PGM demand are juxtaposed in tables. These juxtapositions concern two years: 1998 and 2007 and take also into account the application of these metals and the geographical regions like North America, Japan, Europe and other countries. The production of catalytic converters has used annually 84.4 % of rhodium demand and 48 % of platinum demand. Because palladium is cheaper than platinum, so there are some efforts done to replace some part of platinum in catalytic converters with palladium. The PGM recovery from used auto catalytic converters has been increased during the last 10 years. However this recovery is not sufficient. Today there are many methods used for PGM recovery from used catalytic converters. Therefore the catalytic converters have became more and more important source of Platinum Group Metals. The high purity of these metals causes that there are no financial problem in reusing them. The comparison of PGM recovery in years 1998-2007 has been done. 1 kg of platinum can be obtained from two tons of used auto catalytic converters. So the PGM recovery process will be profitable on condition that there is adequately high level of used catalytic converters supply. Very important element of recycling process is well organized catalytic converters purchase network and logistic network between dismantling plants and recycling plants. There can be also observed some losses of PGM during the whole recycling process e.g. the stealing of carriers, the wrong segregation of scrap, inappropriate treatment of carrier etc. The basic stages of recycling process and losses of PGM during them are also presented.