JPH0388728A - 排気ガス浄化用モノリス触媒からの白金族金属回収方法 - Google Patents
排気ガス浄化用モノリス触媒からの白金族金属回収方法Info
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- JPH0388728A JPH0388728A JP1225624A JP22562489A JPH0388728A JP H0388728 A JPH0388728 A JP H0388728A JP 1225624 A JP1225624 A JP 1225624A JP 22562489 A JP22562489 A JP 22562489A JP H0388728 A JPH0388728 A JP H0388728A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/584—Recycling of catalysts
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
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。
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]
本発明は自動車等の排気ガスを浄化する際に使用された
排気ガス浄化用モノリス触媒からその触媒成分である白
金族金属を回収する方法に関するものである。
排気ガス浄化用モノリス触媒からその触媒成分である白
金族金属を回収する方法に関するものである。
[従来の技術]
自動車等の排気ガス浄化用触媒は、ペレット型(粒状)
の触媒からスタートシ、その後徐々にセラミック製モノ
リス触媒へと移行してきた。よって使用済触媒も当初は
ペレット型であった。ペレット型は粒径がほぼ均一であ
るため貴金属溶解液を循環して抽出する場合において、
触媒が槽内に均一に流れるため、抽出ムラ等の不具合を
生じなかった。
の触媒からスタートシ、その後徐々にセラミック製モノ
リス触媒へと移行してきた。よって使用済触媒も当初は
ペレット型であった。ペレット型は粒径がほぼ均一であ
るため貴金属溶解液を循環して抽出する場合において、
触媒が槽内に均一に流れるため、抽出ムラ等の不具合を
生じなかった。
ところが、モノリス触媒の場合に、1個1個そのままの
形状で溶解抽出処理するとセル内への液循環が悪くなり
、抽出率の悪化を招くばかりか、嵩密度が0.2g/c
c乃至0.3g/ccと低いため溶解抽出液が大量に必
要となる。
形状で溶解抽出処理するとセル内への液循環が悪くなり
、抽出率の悪化を招くばかりか、嵩密度が0.2g/c
c乃至0.3g/ccと低いため溶解抽出液が大量に必
要となる。
そこでモノリス触媒から湿式法で、白金族金属を回収す
る前処理法として粗砕、粉砕等を行い、還元剤や酸との
接触面積を増やしたり、あるいは嵩密度を大きくするこ
とにより、酸等の薬品使用量を低減することが考えられ
る。しかしながらこれらの細かい処理方法は開発されて
いない。
る前処理法として粗砕、粉砕等を行い、還元剤や酸との
接触面積を増やしたり、あるいは嵩密度を大きくするこ
とにより、酸等の薬品使用量を低減することが考えられ
る。しかしながらこれらの細かい処理方法は開発されて
いない。
[発明が解決しようとする課題]
前記のようにモノリス触媒を粗砕、粉砕しないと、嵩密
度が小さく同じ触媒量を溶解抽出処理するためには、酸
の量およびそれらを中和するためのアルカリ等の薬品量
が、モノリス触媒を粗砕した場合に比べて大量に必要な
ため回収コストが高くなる。
度が小さく同じ触媒量を溶解抽出処理するためには、酸
の量およびそれらを中和するためのアルカリ等の薬品量
が、モノリス触媒を粗砕した場合に比べて大量に必要な
ため回収コストが高くなる。
また、逆にモノリス触媒の粉砕により、モノリス触媒が
細かくなりすぎるε、抽出液と粉末の分離が困難となり
、抽出後も抽出担体中に含まれる貴金属を洗浄する毎に
、大型の濾過装置が必要となり工程時間が長くかかって
しまう。
細かくなりすぎるε、抽出液と粉末の分離が困難となり
、抽出後も抽出担体中に含まれる貴金属を洗浄する毎に
、大型の濾過装置が必要となり工程時間が長くかかって
しまう。
従って本発明の目的は、自動車等に使用される排気ガス
浄化用モノリス触媒から効率良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。
浄化用モノリス触媒から効率良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。
[課題を解決するための手段]
上記課題を解決するため、本発明は排気ガス浄化用とし
て使用されたセラミック製モノリス触媒からの白金族金
属の回収方法に於いて、32メツシュ未満の該モノリス
触媒が、粗砕品全体の30%以下になるよう該モノリス
触媒を粗砕処理後、該粗砕品を300℃以上の還元ガス
雰囲気で焼成したのち、塩酸酸性溶媒を用いた抽出処理
に供することを特徴とする。
て使用されたセラミック製モノリス触媒からの白金族金
属の回収方法に於いて、32メツシュ未満の該モノリス
触媒が、粗砕品全体の30%以下になるよう該モノリス
触媒を粗砕処理後、該粗砕品を300℃以上の還元ガス
雰囲気で焼成したのち、塩酸酸性溶媒を用いた抽出処理
に供することを特徴とする。
モノリス触媒を粗砕する場合、粒度分布が一番重要であ
り、32メツシュ未満の細粒が粗砕品全体の30%以下
、すなわち粗砕品の嵩密度で0−4g/cc乃至0.9
5g/ccの条件が最適であることを見いだした。32
メツシュ未満の細粒が30%を越えると抽出液の拡散が
不均一となり、抽出ムラを生じ、更に、固液分離に大型
の濾過機等が必要となる。
り、32メツシュ未満の細粒が粗砕品全体の30%以下
、すなわち粗砕品の嵩密度で0−4g/cc乃至0.9
5g/ccの条件が最適であることを見いだした。32
メツシュ未満の細粒が30%を越えると抽出液の拡散が
不均一となり、抽出ムラを生じ、更に、固液分離に大型
の濾過機等が必要となる。
粗砕品を300℃以上の還元ガス雰囲気で行うのは、粗
砕品を300℃未満の還元ガス雰囲気で行うと粗砕品全
体の還元が不十分となり、特に200℃の還元ガス雰囲
気では抽出率が明らかに低下するためである。
砕品を300℃未満の還元ガス雰囲気で行うと粗砕品全
体の還元が不十分となり、特に200℃の還元ガス雰囲
気では抽出率が明らかに低下するためである。
また粗砕品を300℃以上の還元ガス雰囲気て焼成した
のちの抽出処理に用いる塩酸酸性溶媒としては、塩素系
の薬品、過酸化水素水、硝酸および発生機の塩素ガス等
の中から選ばれた酸化剤を少なくとも1種を含む塩酸酸
性溶液であれば、高抽出率が得られる。
のちの抽出処理に用いる塩酸酸性溶媒としては、塩素系
の薬品、過酸化水素水、硝酸および発生機の塩素ガス等
の中から選ばれた酸化剤を少なくとも1種を含む塩酸酸
性溶液であれば、高抽出率が得られる。
[作用]
本発明は32メツシュ未満のモノリス触媒を、粗砕品全
体の30%以下になるように粗砕することにより、嵩密
度を大きくでき、抽出液を最小限に押さえることができ
、更に、固液分離も従来のペレット並に行うことができ
る。
体の30%以下になるように粗砕することにより、嵩密
度を大きくでき、抽出液を最小限に押さえることができ
、更に、固液分離も従来のペレット並に行うことができ
る。
また、本発明では、粗砕品を300℃以上の還元ガス雰
囲気下で焼成し酸化状態にある白金族金属を還元するが
、その際、本発明の方法におけるような粒度分布の粗砕
品を用いることにより、還元ガスの拡散を良くし、ムラ
なく還元処理され、更に、塩酸酸性溶媒中の溶解におい
ても、溶液との接触が効率良く行われるため高い回収率
が得られると考えられる。
囲気下で焼成し酸化状態にある白金族金属を還元するが
、その際、本発明の方法におけるような粒度分布の粗砕
品を用いることにより、還元ガスの拡散を良くし、ムラ
なく還元処理され、更に、塩酸酸性溶媒中の溶解におい
ても、溶液との接触が効率良く行われるため高い回収率
が得られると考えられる。
[実施例〕
実施例1
使用済モノリス触媒をショークラッシャー(書出製作所
製)を用いて粗砕し、第1図に示す粒度分布をもつ嵩密
度0.65g/ccの粗砕品を得た。この粗砕品を、触
媒に付着したカーボン等を焼成するため空気中で500
℃、1時間焼成し、更に3%H2−N、バランスの還元
ガス雰囲気中で800℃1時間還元処理し、1)cgの
サンプルAを得た。
製)を用いて粗砕し、第1図に示す粒度分布をもつ嵩密
度0.65g/ccの粗砕品を得た。この粗砕品を、触
媒に付着したカーボン等を焼成するため空気中で500
℃、1時間焼成し、更に3%H2−N、バランスの還元
ガス雰囲気中で800℃1時間還元処理し、1)cgの
サンプルAを得た。
実施例2
使用済モノリス触媒をハンマー型粗砕機(ヤリャ機械製
)を用いて第2図に示す粒度分布をもつ嵩密度0.82
g/ccの粗砕品を得た。この粗砕品を空気中で500
℃、1時間焼成し、更に5%H2−82バランスの還元
ガス雰囲気中で500℃1時間還元処理し、1靴のサン
プルBを得た。
)を用いて第2図に示す粒度分布をもつ嵩密度0.82
g/ccの粗砕品を得た。この粗砕品を空気中で500
℃、1時間焼成し、更に5%H2−82バランスの還元
ガス雰囲気中で500℃1時間還元処理し、1靴のサン
プルBを得た。
実施例3
使用済モノリス触媒をハンマー型粗砕機に幅4II11
のスリットスクリーンを取り付け、第3図に示す粒度分
布をもつ嵩密度0.91g/ccの粗砕品を得た。この
粗砕品を空気中で500℃、1時間焼成し、更に3%H
2+3%CO+10%CO□−N2バランスの還元ガス
雰囲気中で300℃、1時間還元処理し、1kgのサン
プルCを得た。
のスリットスクリーンを取り付け、第3図に示す粒度分
布をもつ嵩密度0.91g/ccの粗砕品を得た。この
粗砕品を空気中で500℃、1時間焼成し、更に3%H
2+3%CO+10%CO□−N2バランスの還元ガス
雰囲気中で300℃、1時間還元処理し、1kgのサン
プルCを得た。
実施例4
使用済モノリス触媒をショークラッシャーを用いて粗砕
し、第4図に示す粒度分布をもつ嵩密度0.49g/c
cの粗砕品を得た。この粗砕品を空気中で500℃、1
時間焼成し、更に10%H2−N2バランスの還元ガス
雰囲気中で800℃、1時間還元処理し、1kgのサン
プルDを得た。
し、第4図に示す粒度分布をもつ嵩密度0.49g/c
cの粗砕品を得た。この粗砕品を空気中で500℃、1
時間焼成し、更に10%H2−N2バランスの還元ガス
雰囲気中で800℃、1時間還元処理し、1kgのサン
プルDを得た。
比較例1
使用済モノリス触媒を解砕機を用いて、ある程度解砕し
た後、ハンマー型粗砕機に1.5mmのスリットスクリ
ーンを取り付け、第5図に示す粒度分布をもつ嵩密度1
.03g/ccの粗砕品を得た。この粗砕品を空気中で
500℃、1時間焼成し、更に5%H2−N2バランス
の還元ガス雰囲気中で、回転攪拌しながら800℃、1
時間還元処理し、1kgのサンプルEを得た。
た後、ハンマー型粗砕機に1.5mmのスリットスクリ
ーンを取り付け、第5図に示す粒度分布をもつ嵩密度1
.03g/ccの粗砕品を得た。この粗砕品を空気中で
500℃、1時間焼成し、更に5%H2−N2バランス
の還元ガス雰囲気中で、回転攪拌しながら800℃、1
時間還元処理し、1kgのサンプルEを得た。
比較例2
使用済モノリス触媒をショークラッシャーを用いて粗砕
し、実施例1と同様の粗砕品を1kg得た。
し、実施例1と同様の粗砕品を1kg得た。
この粗砕品を空気中で500℃、1時間焼成し1、還元
処理は行わなかった。このサンプルをFとする。
処理は行わなかった。このサンプルをFとする。
比較例3
使用済モノリス触媒をショークラッシャーを用いて粗砕
し、実施例1と同様の粗砕品を得た。この粗砕品を空気
中で500℃、1時間焼成し、更に3%H,−N2バラ
ンスの還元ガス雰囲気中で、200℃、1時間還元処理
し、1kgのサンプルGを得た。
し、実施例1と同様の粗砕品を得た。この粗砕品を空気
中で500℃、1時間焼成し、更に3%H,−N2バラ
ンスの還元ガス雰囲気中で、200℃、1時間還元処理
し、1kgのサンプルGを得た。
比較例4
使用済モノリス触媒を粗砕しないで、空気中で500℃
、1時間焼成し、更に10%H2−N2バランスの還元
ガス雰囲気中で、800℃、1時間還元処理し、1kg
のサンプルHを得た。
、1時間焼成し、更に10%H2−N2バランスの還元
ガス雰囲気中で、800℃、1時間還元処理し、1kg
のサンプルHを得た。
実施例1乃至実施例4及び比較例1乃至比較例4で得ら
れたサンプルに下記の抽出テストを行った。各サンプル
は、1kgとした。
れたサンプルに下記の抽出テストを行った。各サンプル
は、1kgとした。
第6図に示すように、各サンプル1を、透明塩化ビニル
樹脂製の抽出槽2に入れ、20%のHCp溶液を投入し
た。HCρ溶液をヒータで加熱し、40℃に達したら、
過酸化水素水・40ccを約20分かけて投入した。そ
の際溶解液は、常にポンプPを用いて液入口3から投入
し、液出口4から排出させ、100乃至200 c c
/ m i nで矢印に示すように循環した。過酸化
水素水を投入開始してから約1時間後、溶解液が約60
℃に上昇したところで抽出工程を終了し、液抜き口5か
ら液抜きを行った。続いて、抽出担体中に付着している
溶解した貴金属を洗浄するために、水を投入し30分間
、液をポンプで循環し、水洗を行い、続いて液抜きを行
った。更にこの水洗操作を2回行い、溶解した貴金属を
十分洗浄した。
樹脂製の抽出槽2に入れ、20%のHCp溶液を投入し
た。HCρ溶液をヒータで加熱し、40℃に達したら、
過酸化水素水・40ccを約20分かけて投入した。そ
の際溶解液は、常にポンプPを用いて液入口3から投入
し、液出口4から排出させ、100乃至200 c c
/ m i nで矢印に示すように循環した。過酸化
水素水を投入開始してから約1時間後、溶解液が約60
℃に上昇したところで抽出工程を終了し、液抜き口5か
ら液抜きを行った。続いて、抽出担体中に付着している
溶解した貴金属を洗浄するために、水を投入し30分間
、液をポンプで循環し、水洗を行い、続いて液抜きを行
った。更にこの水洗操作を2回行い、溶解した貴金属を
十分洗浄した。
抽出、洗浄処理したサンプルは、乾燥し、サンプル中の
白金族金属の分析を行った。なお、貴金属の各抽出率は
次式により求めた。
白金族金属の分析を行った。なお、貴金属の各抽出率は
次式により求めた。
また、使用済モノリス触媒の各サンプル中の白金族金属
の含有量は白金(Pt)0.14乃至0.18重量%、
ロジウム<Rh> o、ofx乃至0.015重量%で
あった。
の含有量は白金(Pt)0.14乃至0.18重量%、
ロジウム<Rh> o、ofx乃至0.015重量%で
あった。
結果を第1表に示す。
第
1
表
第1表から明らかなように、嵩密度が0.95g /
c cをこえた比較例1、還元処理のない比較例2、還
元ガスの温度が300℃未満の比較例3、粗砕処理を行
っていない比較例4は、いずれも本発明の方法を用いた
実施例に比べて白金、ロジウムの抽出率が低かった。ま
た粗砕処理をしないと、溶解抽出に使用する塩酸と洗浄
水の量が非常に多く必要となる。また嵩密度が0.95
g/ccをこえた比較例1では、液抜きの時間が他に比
べ30倍もかかり、全工程時間も長いことがわかった。
c cをこえた比較例1、還元処理のない比較例2、還
元ガスの温度が300℃未満の比較例3、粗砕処理を行
っていない比較例4は、いずれも本発明の方法を用いた
実施例に比べて白金、ロジウムの抽出率が低かった。ま
た粗砕処理をしないと、溶解抽出に使用する塩酸と洗浄
水の量が非常に多く必要となる。また嵩密度が0.95
g/ccをこえた比較例1では、液抜きの時間が他に比
べ30倍もかかり、全工程時間も長いことがわかった。
[発明の効果]
以上の結果から、明らかなように、本発明の方法を用い
ると比較例に示す方法に比べ高い抽出率が得られ、溶解
抽出に使用した塩酸ε洗浄水の総量も最少限であり、更
に、液抜き、循環も容易であるから工程時間も最少限で
行うことができる。
ると比較例に示す方法に比べ高い抽出率が得られ、溶解
抽出に使用した塩酸ε洗浄水の総量も最少限であり、更
に、液抜き、循環も容易であるから工程時間も最少限で
行うことができる。
第1図は本発明の実施例1で使用した粗砕品の粒度分布
図である。 第2図は本発明の実施例2で使用した粗砕品の粒度分布
図である。 第3図は本発明の実施例3で使用した粗砕品の粒度分布
図である。 第4図は本発明の実施例4で使用した粗砕品の粒度分布
図である。 第5図は本発明の比較例1で使用した粗砕品の粒度分布
図である。 第6図は抽出テストに使用する装置を示す説明図である
。
図である。 第2図は本発明の実施例2で使用した粗砕品の粒度分布
図である。 第3図は本発明の実施例3で使用した粗砕品の粒度分布
図である。 第4図は本発明の実施例4で使用した粗砕品の粒度分布
図である。 第5図は本発明の比較例1で使用した粗砕品の粒度分布
図である。 第6図は抽出テストに使用する装置を示す説明図である
。
Claims (1)
- 排気ガス浄化用として使用されたセラミック製モノリス
触媒からの白金族金属の回収方法に於いて、32メッシ
ュ未満の該モノリス触媒が、粗砕品全体の30%以下に
なるよう該モノリス触媒を粗砕処理後、該粗砕品を30
0℃以上の還元ガス雰囲気で焼成したのち、塩酸酸性溶
媒を用いた抽出処理に供することを特徴とする排気ガス
浄化用モノリス触媒からの白金族金属回収方法。
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JP2010069351A (ja) * | 2008-09-16 | 2010-04-02 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 自動車排ガスコンバータから白金族触媒を濃縮する方法 |
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