DE3803804A1 - Verfahren zum zerkleinern von keramischen katalysator-koerpern, insbesondere aus kfz-abgasanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Katalysatoren sind im Verlauf der Abgasanlage von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungskraftmaschine in einem Blechge­ häuse angeordnet. Ein aus Keramik bestehender Katalysator-Kör­ per hat eine von feinen Kanälen durchzogene, wabenförmige Struktur zur Erzielung einer großen, von den Abgasen bestriche­ nen Oberfläche. Auf diese mit einer Trägerschicht versehene Oberfläche ist eine Platinlegierung aufgebracht, welche eine katalysierende Wirkung auf im Abgas der Verbrennungskraftma­ schine enthaltene Gase ausübt. Durchschnittlich sind im Abgas­ katalysator eines Pkw ca. 2 g Platin enthalten. Wegen des hohen Preises von Platin sowie der übrigen Legierungsmetalle ist es wünschenswert, diese Edelmetalle aus verbrauchten Katalysatoren zurückzugewinnen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, nach dem die keramischen Katalysator-Körper für eine Rückgewinnung der darin enthaltenen Edelmetalle aufberei­ tet werden können.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichne­ ten Verfahrensschritte gelöst.

Die Lösung hat folgende Vorteile:

Die von ihrem Blechgehäuse befreiten Keramikkörper werden zu­ erst in einer äußerst robusten Hammermühle zu einem rieselfähi­ gen Granulat zerkleinert. Eine solche Maschine ist in der Lage, auch das Blechgehäuse von Katalysatoren zu zerlegen, wenn ein solches in fehlerhafter Weise nicht vor der Zerkleinerung der Keramikkörper ausgeschieden worden ist. Das in der Hammermühle erzeugte Granulat wird gesiebt, um unzureichend zerkleinerte Katalysatorstücke weiterhin der Schlagzerkleinerung zu unter­ werfen. Durch die Abmessungen der Sieblochung ist die Größe des Keramik-Granulats festgelegt, welches aus der Hammermühle aus­ geschieden und nur noch der nachfolgenden Prallzerkleinerung unterzogen werden soll. Hierdurch wird eine zu intensive Zer­ kleinerung des Granulats zu Staub vermieden. Das der Schleuder­ mühle zugeführte Granulat hat daher eine relativ gleichmäßige Körnung. In der Schleudermühle wird das Granulat auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigt. Beim Aufprall auf die Mahlbahn zerplatzt es zu kleinen Teilchen. Diese werden anschließend auf einer Siebbahn gesichtet und gegebenenfalls nachzerkleinert. Das Ergebnis sind Keramik-Teilchen sehr geringer, weitgehend gleicher Größe, die nachfolgend einer chemischen Behandlung zur Rückgewinnung der Edelmetalle unterworfen werden können.

Durch die Aufgliederung der Zerkleinerung der keramischen Kata­ lysator-Körper in zwei Stufen (Schlagzerkleinerung/Prallzer­ kleinerung) wird die Schleudermühle wesentlich vor unzureichend zerkleinerten Katalysatorstücken geschützt und die Wirtschaft­ lichkeit des Verfahrens erheblich verbessert, weil der durch den Werkstoff der Katalysator-Körper gegebene Verschleiß der beaufschlagten Mahl- und Siebbahn stark vermindert ist.

Zweckmäßige Weiterentwicklungen des erfindungsgemäßen Verfah­ rens sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dar­ gestellten Anlage, welche zur Durchführung des Verfahrens be­ stimmt ist, näher erläutert.

In einer ersten Zerkleinerungsstufe des Verfahrens werden die von ihrem Blechgehäuse befreiten Keramikkörper der Katalysato­ ren in eine Hammermühle 1 eingegeben. Diese ist mit Schläger­ werkzeugen 2 ausgestattet, welche an einem umlaufenden Rotor 3 pendelnd aufgehängt sind. Die Keramikkörper werden von den auf­ treffenden Schlägerwerkzeugen 2 in ein Granulat zerlegt. Der Rotor 3 der Hammermühle 1 ist entlang dem Flugkreis der Schlä­ gerwerkzeuge 2 von einem Sieb 4 umhüllt. Das Granulat wird im Anschluß an seine Zerkleinerung einem Siebvorgang unterworfen. Ausreichend zerkleinertes Granulat durchdringt das Sieb 4, wäh­ rend grobe Teilstücke der Keramikkörper einer weiteren Zerklei­ nerung unterworfen werden.

Nach der ersten Zerkleinerungsstufe kann das Keramik-Granulat durch eine Trenneinrichtung 5 hindurchgeführt werden. In dieser Einrichtung 5 können in der Hammermühle 1 zerkleinerte Teile der Blechhülle der Katalysatoren, welche infolge unzureichender Trennung vor der ersten Zerkleinerungsstufe nicht ausgeschieden worden sind, vom Keramik-Granulat abgetrennt werden. Die Trenn­ einrichtung 5 kann in Abhängigkeit von den Werkstoffeigenschaf­ ten der Katalysator-Blechhüllen als Kaskade mit Magnetabschei­ der (wie dargestellt) oder als Windsichter ausgebildet sein. Bei zuverlässiger Abscheidung der Blechhüllen vor der ersten Zerkleinerungsstufe kann auf die Trenneinrichtung 5 verzichtet werden.

Für die Durchführung der zweiten Zerkleinerungsstufe ist eine Schleudermühle 6 vorgesehen, welche auch als Prallstrommühle bezeichnet wird. Diese Mühle 6 hat ein rotierend angetriebenes Schlägerrad 7 mit umfangsseitig angeordneten Schlagleisten 8. Der Flugkreis der Schlagleisten 8 ist zugabeseitig von einer Mahlbahn 9 umhüllt. Der ringförmigen Mahlbahn 9 folgt in axia­ ler Richtung eine Siebbahn 10. Diese weist ein Sieb mit einer Raspellochung bestimmter Lochweite auf.

Das Keramik-Granulat wird in die Schleudermühle 6 eingegeben und von den Schlagleisten 8 des Schlägerrades 7 in Umfangsrich­ tung beschleunigt. Das mit hoher Geschwindigkeit auf die Mahl­ bahn 9 prallende Granulat wird hierdurch in Teilchen zerlegt. Die Teilchengröße ist abhängig von der Umfangsgeschwindigkeit des Schlägerrades 7 und der Ausgestaltung der Mahlbahn 9. Die einer spiralförmigen Bahn folgenden Teilchen werden auf die Siebbahn 10 überführt. In Abhängigkeit von der Ausgestaltung der Siebbahn 10 erfolgt dort eine Nachzerkleinerung und Sich­ tung der Keramik-Teilchen. Die Größe der die zweite Zerkleine­ rungsstufe verlassenden Keramik-Teilchen ist durch die Lochung der Siebbahn 10 bestimmt. Die nach der Zerkleinerung in der Schleudermühle 6 weitgehend gleiche Größe aufweisenden Kera­ mik-Teilchen können nun einer chemischen Behandlung zur Rückge­ winnung der im Katalysator genutzten Edelmetalle unterzogen werden.

Claims (5)

1. Verfahren zum Zerkleinern von keramischen Katalysator-Kör­ pern, insbesondere aus Kfz-Abgasanlagen, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

• a) die Keramik-Körper werden in einer Hammermühle einem Schlagzerkleinerungsvorgang unterworfen,
• b) das erzeugte Keramik-Granulat wird einem Siebvorgang unterzogen,
• c) das abgesiebte Keramik-Granulat wird in einer Schleu­ dermühle (Prallstrommühle) auf einer Mahlbahn einer Prallzerkleinerung unterworfen,
• d) die erzeugten Keramik-Teilchen werden auf einer Sieb­ bahn einer Nachzerkleinerung und Sichtung unterzogen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebvorgang des Keramik-Granulats auf einem den Flugkreis der Schlägerwerkzeuge der Hammermühle umhüllenden Sieb durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramik-Partikel nach der Prallzerkleinerung auf eine der ringförmigen Mahlbahn axial folgenden Siebbahn der Prall­ strommühle überführt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachzerkleinerung und Sichtung der Keramik-Partikel auf einem Sieb mit Raspellochung durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Granulat vor der Prallzerkleinerung einem Abscheidevorgang für Teile der Katalysator-Umhüllung unterworfen wird.