استخراج پالادیوم و پلاتین از کاتالیست (کاتالیزور)

بی شک در مورد استخراج پلاتین از کاتالیست و استخراج پالادیوم از کاتالیست (کاتالیزور) خودور ها و پالایشگاهها شنیده باشید. اما کاتالیست یا کاتالیزور ماشین چیست و چرا در خودروها و پالایشگاهها استفاده می شود و وظیفه کاتالیست چیست؟

بخوانید: راز و رمزهای استخراج طلا از قطعات الکترونیکی قسمت اول

کاتالیزور چیست و چه ارزشی دارد؟

در مبدل های کاتالیزوری متصل به لوله خروجی اگزوز خودروها، فلزات گروه پلاتین گاز مونوکسید کربن (CO)، هیدروکربن ها (HC) و اکسیدهای نیتروژن (NOx) آزاد شده در هوا را به دی اکسید کربن (CO2) و بخار آب کمتر مضر تبدیل می کنند. مبدل های کاتالیزوری شامل پلاتین، پالادیوم و رودیم از فلزات گروه پلاتین به عنوان کاتالیزور هستند.

کاتالیزور ماشین ظاهری لاله زنبوری دارد که معمولا از اکسید آلومینیم، دی اکسید تیتانیوم، دی اکسید سیلیکون و یا ترکیبی از اکسید آلومینیم و سیلیس ساخته میشود. سطح داخلی لانه زنبوری حاوی فلزاتی نظیر پلاتین، پالادیوم و رودیوم است که در برخی کاتالیست کانورترها هرسه فلز، در برخی دو فلز و در برخی تنها یک فلز از این دسته استفاده می شود.

وظیفه کاتالیست تبدیل گازهای مضرر و سمی به وسیله فلزات پالادیوم، پلاتین و رودیوم به گازهای با سمیت کمتر است.

برابر آمار سال 2013، بیش از 50 درصد استفاده از فلزات گروه پلاتین در جهان در بخش خودرو استفاده می شود. با افزایش روزافزون تعداد وسایل نقلیه جهانی، امروزه استفاده از فلزات گروه پلاتین رایج تر است. علاوه بر این، افزایش تعداد خودروهای قراضه و این واقعیت که هر خودروی قراضه دارای یک مبدل کاتالیزوری است، فرآیندهای بازیافت و بازیابی را پر اهمیت تر می کند.

مقدار فلز گرانبهایی را که می توان با فرآوری تقریباً 360 کیلوگرم سنگ معدن و سنگ از طبیعت به دست آورد، با بازیافت یک مبدل کاتالیزوری که حدود 1.5 کیلوگرم وزن دارد، برابری می کند. هزینه‌های بازیافت پالادیوم و پلاتین از کاتالیست (کاتالیزورها) کمتر از هزینه‌های استخراج پلاتین و استخراج پالادیوم از سنگ معدن است.

بخوانید: روش های آنالیز و تشخیص سنگ طلا

چرا کاتالیست ها گران هستند؟

مبدل های کاتالیزوری دارای ارزش اقتصادی هستند زیرا حاوی فلزات گرانبها هستند. این دلیل اصلی فروش آنها به عنوان گرانترین قراضه است. زیرا حاوی رودیوم، پالادیوم و پلاتین است که از گرانبهاترین فلزات هستند. هنگامی که Pt، Pd، Rh از مبدل کاتالیزوری قراضه بازیابی می شوند، می توانند به پول نقد بیشتری تبدیل شوند.

قیمت خاک کاتالیزور

قیمت فروش خاک کاتالیزور بر اساس نوع کاتالیزور و فلزات موجود در آنها تعیین می شود و به دلیل بالا و پایین شدن قیمت فلزات گرانبها قیمت خرید و فروش کاتالیزور به قیمت روز فلزات گرانبها بستگی دارد.

روش های استخراج پلاتین از کاتالیست

برای استخراج پلاتین از کاتالیست می توانید از روش شیمیایی و یا روش ذوب استفاده کنید.

1- روش ذوب برای استخراچ پلاتین از کاتالیست

در این روش ابتدا کاتالیست ها با استفاده از بالمیل پودر می شوند سپس خاک کاتالیزور با مواد کمک ذوب مخلوط شده و داخل کوره می رود پس از ذوب کامل مواد مذاب داخل پاتیل چدنی ریخته می شود سپس سرباره از سرب حاوی فلزات گرانبها مثل پلاتین جدا می شود.

قرص سرب بدست آمده از مرحله قبل برای جداسازی به کوره قالکاری منتقل می شود تا سرب اکسید شده و پلاتین از آن جدا شود در حین ذوب شدن قرص به آن مقداری نقره اضافه می کنند تا بعد از اکسید شدن سرب پلاتین جذب نقره شود.

حال پس از اکسید شدن کامل سرب، قرص نقره حاوی پلاتین باقی می ماند قرص نقره را در اسید نیتریک حرارت می دهیم تا نقره حل شده و پلاتین داخل محلول باقی بماند.

حال برای خالص سازی و بازیابی پلاتین فلزات باقی مانده از مرحله قبل را داخل تیزاب سلطانی برده و حرارت می دهیم.

ادامه این مرحله را در مرحله بعد که مشابه همین مرحله است شرح می دهیم کلیت استخراج پلاتین از کاتالیست مراحل اشاره شده فوق بود.

2- روش شیمیایی برای استخراج پلاتین از کاتالیست

روش شیمیایی استخراج پلاتین از کاتالیست شامل استفاده از روش سیانور و استفاده از روش تیزاب سلطانی است.

1-2- استخراج پلاتین از کاتالیست با استفاده از روش سیانور:

در این روش پس از پودر کردن کاتالیست، خاک آن را تحت فشار و حرارت داخل محلول سیانیدی غلیظ قرار می دهند سپس محلول را فیلتر و با استفاده از پودر روی پلاتین را ته نشین می کنیم.

روش سیانور بهره وری و راندمان مناسبی برای استخراج پلاتین از کاتالیست ندارد.

2-2- استخراج پلاتین از کاتالیست با استفاده از تیزاب سلطانی:

در روش استخراج پلاتین از کاتالیست با تیزاب سلطانی نیاز قطعی به پودر کردن کاتالیست ندارید می توانید کاتالیست را داخل تیزاب سلطانی قرار دهید و روی حرارت بگذارید در این روش میزان حرارت و حجم محلول به حجم کاتالیست در میزان استخراج پلاتین از کاتالیست تاثیر گذار است.

روشهای استخراج پالادیوم از کاتالیست نیز مشابه روش های استخراج پلاتین است و به طریق مشابه می توانید استخراج پالادیوم از کاتالیست را انجام دهید.

همچنین در مواردی از ترکیبی از این دو فلز در کاتالیست وجود دارد که برای استخراج پالادیوم و پلاتین مراحل بالا را انجام می دهید و برای تفکیک دو فلز می توانید مقاله استخراج طلا-پلاتین و پالادیوم از تیزاب سلطانی را مطالعه کنید.

سوالات متداول در مورد استخراج پلاتین و پالادیم از کاتالیست: