JPH01263229A - 排気ガス浄化用触媒からの有価金属回収方法 - 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］ 本発明は金属製担体を有する排気ガス浄化用触媒から有
価金属全回収する方法に関する。

［従来技術１ モノリス担体使用の排気ガス浄化用触媒（以下、モノリ
ス触媒という）は、セラミックもしくは金属等でできた
ハニカム構造体等の担体にアルミナをウォッシュコート
し、これに触媒活性成分として右動な金属（例えば、白
、ｌＸＸ底屈を汲７担持させたものである。触媒活性成
分として右動な金属は、白金、ロジウム等非常に高価な
ものが多いので、これらモノリス触媒を搭載した車、工
場のボイラー等から取出された使用済み触媒からこのよ
うな有価金属を回収し、再利用を図る技術が注目されて
いる。ところが、これらの技術は、セラミック製担体を
有するモノリス触媒に適用づるｂのばかりであった。こ
の回収方法は、一般に、使用名みモノリス触媒を粉砕し
、王水または塩酸に過酸化水素水を加えたような貴金属
を溶解でき酸化性を有する酸性溶液中に浸漬して、有価
金属を溶解抽出した侵抽出液より単離する方法である。

しかしながら、このような回収方法を金属製担体を有す
るモノリス触媒に応用すると、次のような問題が起こる
。

金ｙＳ装担体を有するモノリス触媒は、セラミックのよ
うに簡単に粉砕することはできない。したかって、回収
処理は触媒１１１！ｉｌまたはコンバータ毎に行わなけ
ればならない。また、この場合、抽出される物質が大き
いことや、ハニカム構造等のような触ｔｓ表面形状の起
伏の変化の影響から、抽出液が被ｉ層に十分に浸漬せず
、抽出率が低下するために回収率が下がる。ざらに、王
水等の強い酸性溶液で金属製モノリス触媒を抽出すると
、担体金属（例えば、Ｅｅ、Ｎｉ）の溶解が激しいため
、抽出液中にこれら金属が多量に混入して、有価金属の
回収が困難となる。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、金属製担体を有するモノリス触媒から高い回
収率で容易に有価金属を回収する方法を提供することを
課題とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の方法は、金属性担体を有する使用済み触媒をア
ルカリ性化合物の水溶液に浸漬して前記担体に被覆され
た触媒を含む被覆層を脆弱化させ、前記担体から前記被
覆層を剥離し、剥離された被覆層から有価金属を溶解抽
出し、得られた抽出液から有価金属を単離することを特
徴とする。

本発明においては、まず前記使用済み触媒をアルカリ性
化合物の水溶液に浸漬し、担体に被覆されている被覆層
を脆弱化させる。前記被覆層は、触媒成分として有効な
金属を含んでいる。前記アルカリ性化合物は、ナトリウ
ム及びカリウムの水酸化物及び炭１ｔ３からなる群の中
から選ばれた少なくとも１種である。前記水溶液の濃度
は、被覆層を脆弱化できれば良いので特に規定しないが
０．０ｉ　〜４８％好ましくは５〜１５％（ＮａＯＨの
場合）が良い。その後、被覆層が脆弱化した前記触媒を
乾燥し、空気巾約３００〜８００℃で杓１時間焼成して
さらに被覆層を脆弱させてもよい。

つぎに、この触媒の担体から前記脆弱化した被ｒＭ層を
剥離する。この剥離方法としては、橢緘的、物理的に撮
動することにより剥離する方法、例えば水中で超音波撮
動を与えることによって剥離する方法または希酸溶液中
へ浸漬して剥離する方法等を用いることができる。これ
らの方法を用いることによってよって９５％以上の剥離
が可能である。

このほか、態械的、物理的な方法（撮動、ヒートショッ
ク等）を用い、７１１層を脆弱化せずに担体から剥離す
ることも可能であるが、本発明の方法のように予め被覆
層を脆弱化した後剥離することが安全で確実であり効率
にも浸れる。

そして、得られた剥離物を酸溶液（例えば、王水）等の
抽出液を用いて溶解抽出する。

本発明の方法では、有価金属を溶解抽出する際に、触媒
全体を抽出処理に供するのではなく、有価金属を含む被
覆層を金属製の担体から剥離し、前記担体を除去し、得
られた剥離物だけを溶解抽出する。したがって、本発明
を用いると、抽出を一度に放湯まとめて行なうことがで
き、また抽出液中に前記担体の金属が溶出することもな
いため、有価金属を抽出液から容易に単離することがで
きる。

得られた抽出溶液中の有価金属は、常法を用いて容易に
単離することができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を示す。

実施例１ ６２セル／　ｃｉ　（４００セル／インチ２）の波形セ
ルを有する金属製モノリス担体（直径７０ｍｍ、長さ１
５０ｍｍ、容ｆｆ１５７７ｍ＞にアルミナウォッシュコ
ートを６０ｇ被覆し、これにｐｔ　　Ｏ，６１１９、Ｒ
ｈ０４０２１ｇを担持させて触媒を調製した。

次に、この触媒を５％水酸化すｌ・リウム溶液に５分間
浸漬し、乾燥した後空気中５００℃で１時間焼成した。

これを水中で３０分間超音波迅処理、触媒を水で洗い流
した。この洗浄溶液と浸；責に用いた水とを濾過し、濾
滓を王水で溶解抽出し、抽出溶液中のｐｔ及びＲｈの濃
度を測定したところＰ　ｔ　　Ｏ，６０５ｇ／−色、Ｒ
ｈ　　Ｏ，０２０ｇ／ヱであった。

この後、この王水溶液から常法によりｐｔ、Ｒｈを単離
させた結果、Ｐ　ｔ　　Ｏ，６００ｇ、ＲｉＯ，０１９
ｇが回収された。

上記抽出液中のＰｔ、Ｒｈの溶出１度及び回収６から各
々篩土された溶出率及び回収率を第１表に示ず。

実施例２ 実施例１と同様にしてアルミナウオッシュコ−１〜を被
覆した担体に、Ｐ　ｔ　　１．ｉｏｇ、ｐｄ　　Ｏ，５
０１３り担持させ、触媒を調製した。この触媒を１０％
水酸化カリウム溶液に５分間浸漬し、乾燥した後、空気
中４５０℃で１時間焼成した。

次に、１５％塩酸（２０℃）中に５分間浸漬し、軽く担
体を撮掃した後、担体を水で洗い流した。

この洗浄水と舶記塩閣とを８０　′Ｃに加熱し、過酸化
水素水を加えＰｔ、Ｐｄを溶解して、ｐｔ、Ｐｄの濃度
測定を行なったところＰ　ｔ　　Ｏ，９８１ｇ、、／ｌ
　Ｐｄ　　００５０１９．／Ｊｌであった。

この後、前記塩酸溶液から常法によりｐｔ、Ｐｄを単離
させたところ、Ｐｔ　　０９９１３２ｇ、ＰｄＯ，４９
９Ｃｌが、回収された。

上記抽出液中のＰｔ、Ｒｄの溶出濃度及び回収量から各
々算出された溶出率及び回収率を第１表に示す。

実施例３ 実施例１と同（王にしてアルミナウォッシュコートを被
覆した担体を、硝酸第１セリウム及び硝酸ニッケルの混
合溶液に浸漬し、Ｃｅ　　６．１０　ｇ、Ｎｉ３．４０
ｇを担持させた。さらに、Ａｇ２，１４９、　Ｐｄ　Ｏ
，５２ｇ担持させて触媒を調製した。

炭酸ナトリウム５０び、炭酸カリウム１０３を水１．Ｃ
に溶解して調製した溶液に、触媒を５分間浸漬し、乾燥
して、空気中６００′Ｃて１時間焼成した。

次に、これを２０９４硝酸（２０℃）に浸漬し、超音波
振ｖＪ処理を１時間（テなった。その後担体を水で洗い
流し、この洗浄液と前記硝酸とを１００℃に加熱して金
属片を溶解させ各々の有価金属１度を測定した結果、Ｃ
ｅ　　６．０５　’ｊ／、ｆ、Ｎ１３．３Ｃ１ｇ／ｆ、
Δｇ２．１０　ｇ、／−１ｊ、ｐｄ　　０．５０　’３
／１であった。

前記硝醒ン容液から各金属を型理した１拮果、Ｃｅ６．
０５　ｇ、　Ａ　ａ　　２．０９　ｇ、ｐｄ　　Ｏ，４
９（ｊ、Ｎｉ３．３０　’；ｉが回収された。

上記抽出液中のＣｅ、ＡＱ、Ｐｄ、Ｎ　ｉの溶出濁度及
び回収量から各々算出された溶出率及び回収率を第２表
に示す。

比較例１ 実施例１と同様の触媒を、水素を３％含み残部か窒素の
混合気体中、５００℃で２時間処理した。

この処理はセラミックモノリス触媒から有価金属を酸抽
出する際に、その抽出率を向上するために有効な手段と
して用いられており、未処理の場合に比べ１０％以上の
差がでるものである。

次に、この触媒を１５％塩酸（７０°Ｃ）中に浸漬し、
過酸化水素を加えて３０分抽出処理した。

抽出液はＦ　ｅ　ｆｆｉ溶出しているため赤褐色を？し
ていた。また、回収しようとする有価金属のａ度は各々
Ｐｔ　　Ｏ，４７５！７／ｆ、Ｒｈ　　０．００４ｇ、
′ｌであった。その溶出率を第１表に示す。

比◆交例２ 実施例１と同様の触媒を仕較例１と同様にして水素と窒
素の混合気体で処理した後、８０℃の王水中に１時間浸
：貞した。触媒は王水中にかなり溶出して崩れた。溶出
せずに残った触媒を濾過して除去し抽出液を得た。この
抽出液は黒褐色を呈し、多聞のＦｅが溶解していた。こ
の抽出液中の回収しようとする有価金属の１度を測定し
た結果、Ｐ　ｔ　　Ｏ，５０５ｈ　／’　ｌ、Ｒｈ　０
．０１６ｇ／’、ｆであった。

その溶出率を第１表に示す。

このように溶出率が低いのはＰｔ、Ｒｈが一旦抽出液中
に溶出した後、Ｆｅによって還元作用を受は不溶性物質
を形成し、濾過によって濾滓中に残ってしまったためで
ある。これ以上溶出率をあげるためには濾滓を更に全部
溶解する必要がある。

比較例３ 実施例１と同様の触媒を空気中６００′Ｃで１時間焼成
し、水中に浸漬して超音波処理を２時間行なった。これ
を水で洗い流し、この洗浄溶液を浸漬に用いた水と共に
濾過し、庫室を王水で処理してｐｔ及びＲｈの１度を測
定したところ、ｐｔＯ，３８５ｇ、ｚノ、Ｒｉ　Ｏ，０
０９ｇ、’ｆであった。その溶出率を第１表に示す。

比較例４ 実施例３と同様の触媒を２０％硝酸（２０”Ｃ）に浸漬
し、超音波α理を１時間行ない、有（語金属を溶解させ
て、回収しようとする有価金属の２１度を測定した結果
、Ｃｅ　　５．３４　ｇ　／Ｊｌ、Ｎｉ２，８０Ｌｊ／
１１．　Ａｇ　　１．５５　ｇ／ｅ、、　Ｐｄ　　Ｏ，
２５’Ｊ／−１１であった。この溶出率を、第２表に示
す。

第　　１　　表 第　　２　　表 第１表より実施例１．２は比較例１，２．３に比べ著し
く高い回収率を示していることがわかった。また、第２
表より実施例３の回収率も比較例４に比べ非常に高いこ
とがわかった。

［発明の効果１ 本発明を用いると、金属製担体を有するモノリス触媒か
ら、高い回収率で容易に有価金属を回収することができ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属製担体を用いた使用済みの排気ガス浄化用触媒を、
   ナトリウム及びカリウムの水酸化物及び炭酸塩から選ば
   れた少なくとも１種のアルカリ性化合物の水溶液に浸漬
   して、触媒成分を含有する被覆層を脆弱化させ、前記脆
   弱化被覆層を担体から剥離し、剥離した被覆層から有価
   金属を溶解抽出し、及び抽出液から有価金属を単離する
   ことを特徴とする有価金属回収方法。