JPH01189347A - 自動車排気ガス用触媒からの白金族金属回収方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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。

［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。

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物のような、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０．４９／ｃｃと低く、体積が大きくなることから溶
解抽出に用いる酸性溶液の使用量が多くなる。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シック
ナーか加圧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。

［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。

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１０ないし５０μ
尻であることが好ましい。

次に前記触媒粉末を成形または造粒する。この成形また
は造粒に際しては、前記触媒粉末に水と共に成形または
造粒剤等の添加剤を加え、押出し、圧縮等の手段により
成形または造粒する。成形または造粒された粒体の大き
さ（厚さまたは直径）は１ないし５Ｍであることが好ま
しい。前記添加剤としては粘土系、ガラス系、水溶性ア
ルミナ等の無機系のものが好ましく、さらに好ましくは
、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とよい。また前記添加剤は、触
媒粉末重量の５ないし１０％の割合で用いることが好ま
しく、前記添加剤中に占める有機系添加剤の割合は１な
いし１０％が好ましい。

しかる後、得られた粒体を焼成する。この焼成は８００
ないし１３００℃の温度で触媒中の白金族金属の固溶お
よび酸化等を防ぐため、Ｎ２、ＣＯ等の還元ガス雰囲気
下で行なう。

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。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ｐ
Ｈを調整し、白金族金属（白金、パラジウム等）を分離
する。

従来の技術で°は、モノリス触媒から白金族金属を抽出
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し、
造粒または成形した後、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ないし１／５程度に低減する
ことができる。

［実施例］ 実施例１ 使用済みのモノリス触媒をローラタイプの解砕機で解砕
後、高速ハンマーサンプルミルにて平均粒径３５μ尻程
度に微粉砕した。その粉体に無定形アルミナゾルを粉体
の１０重量％添加し、混練機（新車工業製ミックススラ
ー）で５分間混練した。このとき混練物中の水分を測定
したところ２００°Ｃ乾燥で９．２％であった。続いて
前記混練物を圧縮成形機（新車工業製コンパクテイング
マシーン）によって板状に成形した。このとき成形物の
板厚を６１１１７１１とした。前記成形物をローラ型解
砕機に投入し解砕した後ふるいにて次のように分級し、 Ａ：１．ＯＯないし１．４１騎 Ｂ：１．４１ないし２．００１１１２ＩＣ：２．ＯＯな
いし３．３６ｍ＋ｙ Ｄ：３．３６ないし５．００Ｂ 各々１２０℃で１時間乾燥した。更に、Ｎ２、Ｎ２の混
合ガス中において１０００℃で１時間焼成して冷却し試
料Ａ−Ｄを得た。

実施例２ 使用済みモノリス触媒をハンマーミルにて粗砕後、高速
ハンマーミルを用いて約２０μｍに微粉砕した。前記粉
体に可溶性ベーマイト粉末及び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、水を加
えてバッチニーダで混練した後、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ー）によ
って造粒した。この造粒物の大きさは、直径３１ｎＭ長
さ５〜１０ｒ！１１１程度であった。前記造粒物を空気
中５００℃で１時間焼成し、Ｎ２ガス中にて１２５０℃
で１時間焼成した後、冷却して試料Ｅを得た。

実施例３ 造粒物の大きさを直径４　Ｊｌｌｌ！長さ６ないし１０
題とし、その他の条件は前記実施例２と同様にして造粒
物試料Ｆを得た。

実施例４ 造粒物の大きさを直径５龍、長さ６〜１０Ｉｌ！ｆｆと
し、その他の条件は実施例２と同様にして試料Ｇを得た
。

実施例５ 造粒物の大きさを直径２ｍｍ、長さ４〜８　ｒａＭとし
、その他の条件は実施例２と同様にして試料Ｈを得た。

実施例６ 破砕された使用済みモノリス触媒の粉体（平均粒径的５
０μ７７１）に、レジン水溶液を粉体の約１０重量９６
と水溶性アルミナ粉末を前記粉体の約５重量％添加し、
混線機で約５分間混練した。前記混練物を圧縮成形機に
よって厚さ５ｍｍの板状に成形した。前記板状成形体を
解砕機で解砕し、２ないし５メツシユを分級した。次に
これを１００℃で１時間乾燥し、空気中５００℃で１時
間焼成し、さらにＨ２ガス中１２００℃で１時間焼成後
、冷却して試料Ｘを得た。

実施例７ 板状の成形品の板厚を３ｍ！１とし、その他の条件を実
施例６と同様にして、試料Ｙを得た。

実施例８ 板状の成形品の板厚をＩＭとし、その他の条件を実施例
６と同様にして、試料Ｚを得た。

比較例１ 直径１０７Ｎ、長さ７８Ｍ１体積０．７０１１！、４０
０セル／　ｉ　ｎ　２の使用済みモノリス触媒をそのま
まの形状で空気中５００℃で１時間焼成して付着カーボ
ンを焼却し、更にＮ２ガス９１１００℃にて１時間焼成
したのち、冷却して試料■を得た。

比較例２ 使用済みモノリス触媒をローラ型破砕機を用いて５ない
し３０ｍｍの小片にし、空気中５００℃で１時間焼成し
て付着カーボンを焼却した後、Ｎ２ガス９１１００℃で
１時間焼成した後、冷却して試料Ｊを得た。

比較例３ 使用済みモノリス触媒をローラ型破砕機を用いて５ない
し３０ｍｍの小片にし、空気中５００℃で１時間焼成し
、更にＨ２ガス中１００℃で１時間焼成した後、冷却し
てハンマーミルにて２ｎ以下の粗粉砕品とし試料Ｋを得
た。

比較例４ 実施例１で成形した厚さ６Ｍの板状の成形品をローラ型
解砕機で解砕し、粒径ＩＨ以下のものをＬ１粒径５ｒ１
１１以上のものをＭとし、各々１２０℃で１時間乾燥し
た後、Ｎ２、Ｎ２の混合ガス中１０００℃で１時間焼成
し、冷却して試料ＬＳＭを得た。

比較例５ 造粒物の焼成をＮ２ガス９７００℃で１時間行うことと
し、その他の条件は実施例２と同様にして試料Ｎを得た
。

比較例６ 造粒物の焼成を空気中１１５０℃で１時間行うものとし
、その他の条件を実施例２と同様にして試料Ｐを得た。

比較例７ 造粒物を空気中１１５０℃で焼成し、冷却したのち、さ
らにナトリウムボロハイドライド０．　５９／ｌ溶液に
３０分浸漬することとし、その他の条件を実施例２と同
様にして試料Ｑを得た。

比較例８ 造粒物の大きさを直径６ｒｕ、長さ６ないし１０Ｉｎ１
１とし、試料Ｒを得た。

上記実施例１ないし８及び比較例１ないし８で　−得ら
れた試料について下記のような抽出テストを行った。各
試料の量は４７０ｇとした。各試料をガラス容器に入れ
、王水を試料が浸漬するまで投入し約８０℃に加温し３
０分間反応させた。その後王水から試料を取出し試料を
水で洗浄した後、乾燥させて試料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。また各試料の白金族金属含有量は、ｐｔ
が約０．０９重量％、Ｐｄが約０．０６重量％、Ｒｈが
約０．０２重量％程度であった。

第１表から明らかなように本発明の方法を用いると、比
較例工ないし８に示すような従来の方法に比べて高い抽
出率を得ることができる。また、図１ないし３から明ら
かなように酸化性を有する酸の酸化力が表面から２ない
し２．５ｍＬか及ばないことから、直径または厚さが５
ｍより大きい成形品では高い抽出率を得ることは極めて
難しいと考えられる。また、溶解抽出に使用した王水と
水洗水の総量は比較例１ないし３に示すような従来の方
法の約１／３に低減することができる。

［発明の効果］ 上記第１表における実施例１ないし８と比較例１ないし
８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。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１及び比較例４の成形品の粒度と回収
率のグラフを示す。第２図は実施例６ないし８及び比較
例４の成形品の板厚と回収率のグラフを示す。第３図は
実施例２ないし５及び比較例８の造粒品の直径と回収率
のグラフを示す。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 Ａ型品め４（ｍｍ） 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 自動車の排気ガスに使用されたセラミック製ハニカム構
   造型触媒からその活性成分である白金族金属触媒を回収
   するに際し、セラミック製ハニカム構造型触媒を粉砕し
   、これを大きさが１〜５ｍｍの粒状に成形または造粒し
   、前記粒体を８００℃以上の還元ガス雰囲気で焼成した
   後、その焼成体を溶解抽出処理に供することを特徴とす
   る自動車排気ガス用触媒からの白金族金属触媒回収方法
   。