JP2506386B2 - 自動車排ガス用触媒からの白金族金属回収方法 - Google Patents
自動車排ガス用触媒からの白金族金属回収方法Info
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- JP2506386B2 JP2506386B2 JP25240387A JP25240387A JP2506386B2 JP 2506386 B2 JP2506386 B2 JP 2506386B2 JP 25240387 A JP25240387 A JP 25240387A JP 25240387 A JP25240387 A JP 25240387A JP 2506386 B2 JP2506386 B2 JP 2506386B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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- Catalysts (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車排気ガス用触媒から白金族金属を回収
する方法に関する。
する方法に関する。
［従来の技術及び問題点］ 自動車排気ガス浄化用触媒は、今日その大多数がセラ
ミック製ハニカム構造体にアルミナをウォッシュコート
しこれに活性成分として白金族金属を担持させたもの
（以下、モノリス触媒という）である。近年、これらモ
ノリス触媒を搭載した車から取出された使用済みモノリ
ス触媒から白金族金属を回収し、再利用をはかる技術が
研究報告されている。
ミック製ハニカム構造体にアルミナをウォッシュコート
しこれに活性成分として白金族金属を担持させたもの
（以下、モノリス触媒という）である。近年、これらモ
ノリス触媒を搭載した車から取出された使用済みモノリ
ス触媒から白金族金属を回収し、再利用をはかる技術が
研究報告されている。
従来、使用済みのセラミック製多孔質一体構造型触媒
からの白金族金属の回収方法として一般的に触媒を王水
または塩酸と過酸化水素の混合のような貴金属を溶解
し、酸化性を有する酸性溶液中に浸漬して白金族金属を
溶解抽出する方法が行われている。この溶解抽出時の触
媒はそのままの形状か小片に破砕するか、または粉末状
等に加工されている。しかしながら、モノリス触媒をそ
のままの形状や小片にした場合、かさ密度は0.2ないし
0.4g/ccと低く、体積が大きくなることから触媒1Kg当り
の溶解抽出用酸性溶液の使用量は2.5ないし５必要と
なる。このように酸性溶液の使用量が多いと抽出液から
白金族金属を分離する際、pH調整に使用するアルカリ溶
液の使用量や排水処理の薬品使用量等が増量し、非常に
コスト高となる。
からの白金族金属の回収方法として一般的に触媒を王水
または塩酸と過酸化水素の混合のような貴金属を溶解
し、酸化性を有する酸性溶液中に浸漬して白金族金属を
溶解抽出する方法が行われている。この溶解抽出時の触
媒はそのままの形状か小片に破砕するか、または粉末状
等に加工されている。しかしながら、モノリス触媒をそ
のままの形状や小片にした場合、かさ密度は0.2ないし
0.4g/ccと低く、体積が大きくなることから触媒1Kg当り
の溶解抽出用酸性溶液の使用量は2.5ないし５必要と
なる。このように酸性溶液の使用量が多いと抽出液から
白金族金属を分離する際、pH調整に使用するアルカリ溶
液の使用量や排水処理の薬品使用量等が増量し、非常に
コスト高となる。
一方、かさ密度を小さくするために粉末状に粉砕して
溶解抽出を行うと、抽出液と粉末の分離が困難となり液
抜けが悪くなる。したがって、抽出液回収には大型ジグ
ナーか加工型濾過機が使用され、抽出液回収効率を上げ
るため膨大な洗浄液が必要となる。液量が増すと最終的
な白金族金属の回収効率が下がり、コスト高を招く。
溶解抽出を行うと、抽出液と粉末の分離が困難となり液
抜けが悪くなる。したがって、抽出液回収には大型ジグ
ナーか加工型濾過機が使用され、抽出液回収効率を上げ
るため膨大な洗浄液が必要となる。液量が増すと最終的
な白金族金属の回収効率が下がり、コスト高を招く。
従って本発明の目的は自動車排気ガス浄化用触媒から
効率よくしかも低コストで白金族金属を回収することの
できる方法を提供することにある。
効率よくしかも低コストで白金族金属を回収することの
できる方法を提供することにある。
［問題を解決するための手段］ 本発明においては、使用済みモノリス触媒を粉砕し、
造粒し、その得られた造粒物を焼成した後、その焼成体
を溶解抽出処理に供する。
造粒し、その得られた造粒物を焼成した後、その焼成体
を溶解抽出処理に供する。
本発明の方法においてはまず使用済みモノリス触媒を
粉砕する。得られる粉末は、平均粒径が50μｍ以下好ま
しくは10ないし20μｍであることが望ましい。
粉砕する。得られる粉末は、平均粒径が50μｍ以下好ま
しくは10ないし20μｍであることが望ましい。
次に上記触媒粉末を造粒する。この造粒に際しては、
触媒粉末に水と共に造粒剤を加え、転動造粒、押出し造
粒、圧縮造粒等の手段により造粒する。造粒によって成
形された造粒物の大きさは２ないし5mmであることが好
ましい。造粒に際して加える造粒剤としては粘土系、ガ
ラス系、水溶性アルミナ等の無機系のものと、でんぷ
ん、セルロース系、ポリビニル系など有機系のものを組
合わせて用いる。造粒剤は、触媒粉末重量の５ないし20
％の割合で用いることが好ましい。また、通常、造粒剤
中に占める有機系造粒剤の割合は２ないし10％である。
触媒粉末に水と共に造粒剤を加え、転動造粒、押出し造
粒、圧縮造粒等の手段により造粒する。造粒によって成
形された造粒物の大きさは２ないし5mmであることが好
ましい。造粒に際して加える造粒剤としては粘土系、ガ
ラス系、水溶性アルミナ等の無機系のものと、でんぷ
ん、セルロース系、ポリビニル系など有機系のものを組
合わせて用いる。造粒剤は、触媒粉末重量の５ないし20
％の割合で用いることが好ましい。また、通常、造粒剤
中に占める有機系造粒剤の割合は２ないし10％である。
しかる後、得られた造粒物を焼成する。この焼成は10
00℃以上の温度で行ない、有機系造粒剤を焼却する。有
機系造粒剤の焼却により得られた焼成体中には細孔が生
じ、溶解抽出剤に対する浸透性が向上する。なお、焼成
体の気孔率は20ないし40％（かさ密度0.9ないし1.0g/c
c）であることが好ましい。
00℃以上の温度で行ない、有機系造粒剤を焼却する。有
機系造粒剤の焼却により得られた焼成体中には細孔が生
じ、溶解抽出剤に対する浸透性が向上する。なお、焼成
体の気孔率は20ないし40％（かさ密度0.9ないし1.0g/c
c）であることが好ましい。
こうして得られた焼成体を、酸化性の溶解抽出剤によ
る処理に供する。用いる溶解抽出剤は、従来使用されて
いる酸でよく、例えば王水、塩酸と過酸化水素水との混
合液、塩酸と塩素ガスとの組合わせがある。溶解抽出剤
の量は焼成体が十分浸漬する量であれば少量でも良い。
なお、焼成体を水素ガスを用いた還元処理に供し、酸化
状態にある白金族金属を還元すると、溶解抽出を更に効
率よく行うことができる。溶解抽出した溶液は従来の方
法に従ってアルカリ溶液でpHを調整し、白金族金属を
（白金、パラジウム等）を分離する。
る処理に供する。用いる溶解抽出剤は、従来使用されて
いる酸でよく、例えば王水、塩酸と過酸化水素水との混
合液、塩酸と塩素ガスとの組合わせがある。溶解抽出剤
の量は焼成体が十分浸漬する量であれば少量でも良い。
なお、焼成体を水素ガスを用いた還元処理に供し、酸化
状態にある白金族金属を還元すると、溶解抽出を更に効
率よく行うことができる。溶解抽出した溶液は従来の方
法に従ってアルカリ溶液でpHを調整し、白金族金属を
（白金、パラジウム等）を分離する。
従来の技術では、モノリス触媒から色金族金属を抽出
する際に酸性溶液を多量に使用しなくてはならない。し
かし、本発明の回収方法では、モノリス触媒を粉砕・造
粒し焼成してかさ密度を0.9ないし1.0g/cc程度にするこ
とができるので酸性溶液の使用量を従来の1/2.5ないし1
/7程度に低減することができる。さらに造粒物中に有機
物系造粒剤を含有させ、焼成すると焼成体中に細孔が生
じ、溶解抽出時に溶解抽出剤が焼成体内部まで十分に浸
漬するので高抽出率が得られる。
する際に酸性溶液を多量に使用しなくてはならない。し
かし、本発明の回収方法では、モノリス触媒を粉砕・造
粒し焼成してかさ密度を0.9ないし1.0g/cc程度にするこ
とができるので酸性溶液の使用量を従来の1/2.5ないし1
/7程度に低減することができる。さらに造粒物中に有機
物系造粒剤を含有させ、焼成すると焼成体中に細孔が生
じ、溶解抽出時に溶解抽出剤が焼成体内部まで十分に浸
漬するので高抽出率が得られる。
［実施例］ 実施例１ 使用済みのモノリス触媒をハンマーミル（ヤリヤ機械
製作所製）にて粗砕後、高速ハンマーミル（ホソカワミ
クロン製サンプルミル）にて平均粒径10ないし20μｍ程
度に微粉砕した。その粉体に無定形アルミナゾルとポリ
ビニルアルコール５重量％溶液を各々粉体の10重量％ず
つ添加し、更に水を加えてバッチニーダーで混練した。
この時混練物の水分は200℃で18.2％であった。続いて
上記混練物を低水分押出し造粒機（不二パウダル製ディ
スクペレッタＦ−５）によって造粒した。この造粒物の
大きさは直径3mm長さ5mm程度であった。ここで得られた
造粒物を100℃で３時間乾燥後500℃の電気炉で２時間焼
成し更にH2ガス中にて1100℃で１時間焼成し、サンプル
Ａを得た。
製作所製）にて粗砕後、高速ハンマーミル（ホソカワミ
クロン製サンプルミル）にて平均粒径10ないし20μｍ程
度に微粉砕した。その粉体に無定形アルミナゾルとポリ
ビニルアルコール５重量％溶液を各々粉体の10重量％ず
つ添加し、更に水を加えてバッチニーダーで混練した。
この時混練物の水分は200℃で18.2％であった。続いて
上記混練物を低水分押出し造粒機（不二パウダル製ディ
スクペレッタＦ−５）によって造粒した。この造粒物の
大きさは直径3mm長さ5mm程度であった。ここで得られた
造粒物を100℃で３時間乾燥後500℃の電気炉で２時間焼
成し更にH2ガス中にて1100℃で１時間焼成し、サンプル
Ａを得た。
実施例２ 使用済みモノリス触媒を破砕機（ホソカワミクロン製
アイスクラッシャーIC−１）により破砕しローラー式粉
砕機（石井粉砕機製）にて平均粒径18μｍに微粉砕し
た。その粉体を100Kgに対し可溶性ベーマイト粉末とカ
オリンを各々５ないし20Kg範囲で混合し、ポリビニルア
ルコール（１重量％）溶液を15ないし30Kgの範囲で連続
添加し転動造粒を行った。このとき、造粒物はふるい機
にかけ直径２ないし5mmを製品とし、それ以外は原料に
戻した。ここで得られた造粒物を100℃で３時間乾燥し
た後、空気中500℃で１時間焼成しN2とH2の混合ガス中
にて1200℃で１時間焼成し、サンプルＢを得た。
アイスクラッシャーIC−１）により破砕しローラー式粉
砕機（石井粉砕機製）にて平均粒径18μｍに微粉砕し
た。その粉体を100Kgに対し可溶性ベーマイト粉末とカ
オリンを各々５ないし20Kg範囲で混合し、ポリビニルア
ルコール（１重量％）溶液を15ないし30Kgの範囲で連続
添加し転動造粒を行った。このとき、造粒物はふるい機
にかけ直径２ないし5mmを製品とし、それ以外は原料に
戻した。ここで得られた造粒物を100℃で３時間乾燥し
た後、空気中500℃で１時間焼成しN2とH2の混合ガス中
にて1200℃で１時間焼成し、サンプルＢを得た。
比較例１ 使用済みモノリス触媒をそのままの形状で（長径146.
3mm、短径76.5mm、長さ143.5mm、体積1304cc、400セル/
in2）空気中500℃で１時間焼成して付着カーボンを焼却
し、更にH2ガス中1100℃にて１時間焼成し、サンプルＣ
を得た。
3mm、短径76.5mm、長さ143.5mm、体積1304cc、400セル/
in2）空気中500℃で１時間焼成して付着カーボンを焼却
し、更にH2ガス中1100℃にて１時間焼成し、サンプルＣ
を得た。
比較例２ 使用済みモノリス触媒を破砕機（ホソカワミクロン製
アイスクラッシャーIC−１）を用いて3mm以下の小片に
し、空気中500℃で１時間焼成し付着カーボンを焼却
し、更にH2ガス中にて1100℃で１時間焼成し、サンプル
Ｄを得た。
アイスクラッシャーIC−１）を用いて3mm以下の小片に
し、空気中500℃で１時間焼成し付着カーボンを焼却
し、更にH2ガス中にて1100℃で１時間焼成し、サンプル
Ｄを得た。
比較例３ 使用済み触媒コンバータをそのままの形状で空気中50
0℃で１時間焼成し付着カーボンを焼却した後、更にH2
ガス中にて1100℃で１時間焼成した。つづいてこの触媒
を粗粉砕（ヤリヤ機械製作所製）にて2mm以下に粗粉砕
し、サンプルＥを得た。
0℃で１時間焼成し付着カーボンを焼却した後、更にH2
ガス中にて1100℃で１時間焼成した。つづいてこの触媒
を粗粉砕（ヤリヤ機械製作所製）にて2mm以下に粗粉砕
し、サンプルＥを得た。
実施例1,2、比較例1,2,3で得られたサンプルについて
下記のような抽出テストを行った。各サンプル量は880g
とした。各サンプルをガラス容器に入れ、王水をサンプ
ルが浸漬するまで投入し約80℃に加温し30分間反応させ
た。その後王水からサンプルを取出しサンプルを水で洗
浄した後、乾燥させてサンプル中の白金族金属分析を行
った。なお、各抽出率は下式に従って求めた。結果を第
１表に示す。また各サンプルの白金族金属含有量はPt、
Pdのいずれも0.1重量％であった。
下記のような抽出テストを行った。各サンプル量は880g
とした。各サンプルをガラス容器に入れ、王水をサンプ
ルが浸漬するまで投入し約80℃に加温し30分間反応させ
た。その後王水からサンプルを取出しサンプルを水で洗
浄した後、乾燥させてサンプル中の白金族金属分析を行
った。なお、各抽出率は下式に従って求めた。結果を第
１表に示す。また各サンプルの白金族金属含有量はPt、
Pdのいずれも0.1重量％であった。
［発明の効果］ 上記第１表における実施例1,2と比較例1,2,3から明ら
かなように本発明の方法を用いると比較例に示すような
従来の方法に較べて高い抽出率が得られ、また溶解抽出
に使用した王水と水洗水の総量は、比較例に示すような
従来法の約1/3に低減することができる。更に、抽出液
から貴金属を分離する工程で必要になるpH調整用のアル
カリ溶液や排水処理量及び薬品使用量等も約1/3に低減
でき、白金族金属回収において大幅なコスト低減が可能
となる。
かなように本発明の方法を用いると比較例に示すような
従来の方法に較べて高い抽出率が得られ、また溶解抽出
に使用した王水と水洗水の総量は、比較例に示すような
従来法の約1/3に低減することができる。更に、抽出液
から貴金属を分離する工程で必要になるpH調整用のアル
カリ溶液や排水処理量及び薬品使用量等も約1/3に低減
でき、白金族金属回収において大幅なコスト低減が可能
となる。
Claims (5)
- 【請求項１】自動車の排気ガス浄化に使用されたセラミ
ック製ハニカム構造型触媒から溶解抽出によりその活性
成分である白金族金属を回収するに際し、セラミック製
ハニカム構造型触媒を粉砕し、これを造粒して得られた
造粒物を焼成した後、その焼成体を溶解抽出処理に供す
ることを特徴とする、自動車排気ガス浄化用触媒からの
白金族金属回収方法。 - 【請求項２】造粒に際し、造粒剤として粘土系、ガラス
系水溶性アルミナ等の無機系のものとでんぷん、セルロ
ース系、ポリビニル系等の有機系のものを組合わせて用
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の白金
族触媒回収方法。 - 【請求項３】造粒を転動造粒、押し出し造粒または圧縮
造粒によって行う特許請求の範囲第１項または第２項記
載の白金族金属回収方法。 - 【請求項４】溶解抽出を酸化性を有する酸に浸漬するこ
とによって行う特許請求の範囲第１項ないし第３項のい
づれか１項に記載の白金族金属回収方法。 - 【請求項５】酸化性を有する酸として王水、塩酸と過酸
化水素水との組合わせ、または塩酸と塩素ガスの組合わ
せを用いた特許請求の範囲第４項記載の白金族金属回収
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25240387A JP2506386B2 (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 自動車排ガス用触媒からの白金族金属回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25240387A JP2506386B2 (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 自動車排ガス用触媒からの白金族金属回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0194947A JPH0194947A (ja) | 1989-04-13 |
| JP2506386B2 true JP2506386B2 (ja) | 1996-06-12 |
Family
ID=17236852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25240387A Expired - Lifetime JP2506386B2 (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 自動車排ガス用触媒からの白金族金属回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2506386B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101579498B1 (ko) * | 2015-02-24 | 2015-12-22 | (주) 유천테크 | 팔라듐함유 폐 페이스트로부터 팔라듐의 회수방법 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4560700B2 (ja) * | 2001-04-17 | 2010-10-13 | 株式会社豊田中央研究所 | 触媒金属担持方法及び触媒リサイクル方法 |
| US20060144791A1 (en) * | 2004-12-30 | 2006-07-06 | Debe Mark K | Platinum recovery from nanostructured fuel cell catalyst |
| CN113599914A (zh) * | 2021-07-22 | 2021-11-05 | 吴庆洪 | 一种汽车尾气催化剂中金属净化设备 |
-
1987
- 1987-10-08 JP JP25240387A patent/JP2506386B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101579498B1 (ko) * | 2015-02-24 | 2015-12-22 | (주) 유천테크 | 팔라듐함유 폐 페이스트로부터 팔라듐의 회수방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0194947A (ja) | 1989-04-13 |
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