JPH08325649A - 白金族含有廃触媒からの白金族金属の濃縮方法 - Google Patents

白金族含有廃触媒からの白金族金属の濃縮方法

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JPH08325649A
JPH08325649A JP15535895A JP15535895A JPH08325649A JP H08325649 A JPH08325649 A JP H08325649A JP 15535895 A JP15535895 A JP 15535895A JP 15535895 A JP15535895 A JP 15535895A JP H08325649 A JPH08325649 A JP H08325649A
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JP
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iron
group metal
metal
platinum group
platinum
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JP15535895A
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Katsuhiko Nagai
克彦 永井
Katsuyuki Kuroki
勝幸 黒木
Shinya Miyazaki
真也 宮崎
Naoki Kubo
直樹 久保
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Hyuga Smelting Co Ltd
Original Assignee
Hyuga Smelting Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 銅や鉄などの吸収材を別途添加することな
く、粉砕処理が容易な合金中に廃触媒に含有される白金
族金属を濃縮する方法を提供することを目的とするもの
である。 【構成】 アルミナを主体とする担体に白金族金属と鉄
族金属とリンとを含有する廃触媒を、溶剤としてのCaO
と還元剤としてのコークスとともに加熱融解させ、スラ
グ相と金属相とを生成せしめ、白金族金属を、鉄族金属
とリンとを主成分とし粉砕が容易な鉄系合金中に濃縮す
るようにした白金族含有廃触媒から白金族金属の濃縮方
法である。 【効果】 自動車用廃触媒中に含有されている白金族金
属を新たな吸収用の金属を添加することなく、白金族金
属の98%以上を粉砕が容易で湿式精製処理に適した鉄系
合金中に濃縮することが可能になつた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の排ガス処理用
として使用済みの廃触媒のように、アルミナやコージエ
ライトに代表されるセラミックを主体とする担体にPt、
Pd、Rhの白金族金属を含有する廃触媒から、新たな吸収
用の金属を添加せずに、微量に含まれる白金族金属を粉
砕容易な金属相中に濃縮し得る白金族含有廃触媒からの
白金族金属の濃縮方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】白金族金属を含有する廃触媒からの白金
族金属の回収方法としては、廃触媒をそのまま浸出して
白金族を回収する方法と、廃触媒を白金族を吸収して合
金化が可能な吸収用金属とともに加熱溶解させて合金と
した後、浸出あるいは電解によつて白金族金属を濃縮分
離して精製する方法とに大別される。
【0003】最近では、後者の合金化する方法が、白金
族金属の回収率がよいこと、および湿式処理設備の規模
を小さくできるという利点があることから主流となつて
いる。すなわち、大量処理に適した乾式法で白金族を一
次的に濃縮した後、湿式法でさらに濃縮し精製して金属
として回収する方法である。前記合金化方法によつて白
金族金属を回収するためには、廃触媒中に含まれている
白金族金属の含有量が、白金族全体で1500〜2000ppm 程
度と少量であるために、吸収材を用いて吸収材中に一次
的に濃縮させる必要がある。この吸収材としては、従
来、銅や鉄のような金属が用いられている。吸収材とし
て銅を用いる場合には、白金族金属を吸収含有した粗銅
をアノードとして通常の銅電解精製法によつて、白金族
金属をスライム中に高濃度に濃縮させ、精製工程によつ
て白金族金属を金属として回収することが可能である。
また、吸収材として鉄を用いる場合には、吸収材とし
て、廃触媒中に不純物として混入した鉄材を使用した
り、別途鉄族金属を添加する方法が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、銅を吸
収材として使用する場合には、吸収材としての銅を別途
添加する必要がある上、電解工程に20〜30日の時間を必
要とし、回収期間が長くかかるという問題がある。また
廃触媒中に不純物として含有されている鉄やニツケルな
どの鉄系金属を多量に含有した銅アノードを電解精製す
ることは、電解工程でのトラブルの原因となるために、
あらかじめ鉄系金属を除去することが必要であるのであ
るが、鉄系金属をあらかじめ完全に除去することは困難
であるという問題がある。さらに、鉄族を別途添加する
方法は、吸収材中の白金族金属の濃度を低下させること
になるので、不純物として鉄族が白金族を吸収するのに
十分な量含まれていれば別途添加するのは得策ではな
い。白金族金属を吸収した鉄系合金から白金族金属を分
離回収するためには、湿式法によつて浸出し精製するの
であるが、浸出を迅速におこなうためには、微粉末とす
ることが必要である。しかしながら、従来のこのように
して得られた鉄系合金は、微粉末化が困難であるため
に、スラグ中に微粒状に分散して凝固した鉄族金属を磁
選などによりスラグ成分と分離回収したり、溶融金属の
凝固時にショット化やアトマイズ化の処理を施すことに
よる微粉末化が必要であった。
【0005】本発明は、銅や鉄などの吸収材を別途添加
することなく、粉砕処理が容易な合金中に廃触媒に含有
される白金族金属を濃縮する方法を提供することを目的
とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記問題を
解決し、前記目的を達成するために研究を重ねた結果、
従来その挙動について注目されていなかつたリン成分に
着目し、白金族金属を吸収した鉄系合金の粉砕性を向上
させるための合金成分としてリンを利用することによつ
て目的を達し得ることを見出して本発明を完成するに至
った。すなわち、本発明は、アルミナを主体とする担体
に白金族金属と鉄族金属とリンとを含有する廃触媒を、
溶剤としてのCaO と還元剤としてのコークスとともに加
熱融解させ、スラグ相と金属相とを生成せしめ、白金族
金属を、鉄族金属とリンとを主成分とし粉砕が容易な鉄
系合金中に濃縮する白金族含有廃触媒から白金族金属の
濃縮方法を特徴とする。
【0007】本発明における溶剤としてのCaO の添加量
は、廃触媒に対して60〜90重量%程度の範囲で添加
することが好ましく、還元剤としてのコークスの添加量
は、廃触媒に対して2.5重量%以上添加することが好
ましい。廃触媒とCaO 、コークスなどの混合物を加熱融
解するには電気炉を使用することが好ましい。
【0008】
【作用】アルミナ、あるいは、コージエライトを主成分
とする担体に白金族金属を担持させた自動車排ガス浄化
用の使用済み廃触媒に含有されている鉄やニッケルなど
の鉄族金属は、排気ガスに由来したり、廃触媒を保持し
ているケースから廃触媒を分離する際に混入してくるも
のである。しかして、これらの鉄族金属の含有量は、そ
の触媒が使用された状況や触媒をケースから分離回収す
る際の混入量が異なるために、ロットによる変動が大き
いが、鉄含有量は、ほぼ0.1 〜2%の範囲にあり、通常
は0.5 〜1.5 %の範囲である。また、ニッケル含有量も
同様に、ロットによる変動が大きいが、その含有量は、
ほぼ0.1 〜1.5 %の範囲にあり、通常は0.2 〜1.0 %の
範囲である。さらに、自動車用の廃触媒中には、長時間
使用されている間に燃料やエンジンオイルなどに含まれ
ているリンが付着している。廃触媒中のリンの含有量も
鉄族金属の含有量と同様にロットによる変動が大きい
が、その含有量は、ほぼ0.5 〜1.0 %の範囲にあり、通
常は0.6 〜0.7 %の範囲である。
【0009】このように、本発明において利用する廃触
媒中の鉄、ニッケル、リンの含有量は、変動が大きい
が、複数のロツトを混合処理することによつて概ね前記
の通常の含有量の範囲で操業が可能である。また、鉄、
ニッケル、リンなどの成分を別途添加することも可能で
あるが、これらの成分を別途添加することによつて、白
金族金属以外の成分が増加することになり、複数のロツ
トを混合することによつて原料成分を調整する方法に比
較して得策ではない方法である。鉄系合金中のリン品位
は、10%近辺、もしくはそれ以上とすることによつて粉
砕性を向上させるという目的を達成可能である。廃触媒
中のリン成分は、そのほとんどが酸化物として存在して
おり、鉄系合金中のリン品位の制御は、電気炉に装入す
るコークス量、またはコークスに代わる還元剤量を調整
することによつて可能である。
【0010】コークスの添加量は、前記の範囲が好まし
いのであるが、以下の2つの条件から設定される。すな
わち、第1に、鉄系合金中のリン品位を制御する点か
ら、通常の場合、コークスの添加量は、廃触媒に体して
2%以上あれば鉄系合金中のリン品位をほぼ10%以上に
制御することが可能である。この鉄系合金中のリン品位
に影響を及ぼすスラグ中の酸素分圧は、コークス添加量
が2.5 %を超えると、10−14 〜10−15 気圧とほ
ぼ一定となる測定結果が得られているために、コークス
の添加量は、少なくとも2%以上が必要であり、2.5 %
を超える添加量で安定したスラグ中の酸素分圧を得るこ
とができる。第2に、白金族金属の回収率の目標は本発
明では、98%以上であって、この回収率を確保するため
には、白金族金属のスラグロスを低下させることが必要
であるが、コークスの添加量を2.5%以上とすることに
よつて、スラグ中の過酸化物の生成が抑制されて、スラ
グの粘性が改善され白金族金属のスラグ中への懸垂ロス
が防止できる。これらの条件によつて決定されるもので
ある。
【0011】本発明においては、従来の銅を吸収材とし
て使用した場合には、不純物として除去していた鉄、ニ
ッケルなどの鉄族金属を吸収材として使用することを1
つの特徴としており、また、従来の鉄族金属を吸収材と
して使用する場合に比較して特にリンの存在に着目し、
リン量を制御することによつて粉砕性のよい鉄- ニッケ
ル- リン合金中に白金族金属を吸収させ、容易に粉砕が
可能な合金とし、粉砕後、迅速に浸出処理を行い白金族
金属を回収する方法である。
【0012】
【実施例】次に、本発明の実施例を述べる。
【0013】実施例 Pt 1000g/t、Pd 500g/t 、Rh 290g/t とを含有し、コー
ジエライトを主成分とする使用済自動車用廃触媒(使用
中および解体中に混入した鉄 0.9重量%、ニッケル 0.3
重量%、リン 0.7重量%を不純物として含有している)
を、廃触媒に対して、85重量%のCaO と、3重量%のコ
ークスとともに電気炉に装入した。電気炉に装入したこ
れらの原材料を加熱し、約1600℃で融解させ、スラグ相
と、鉄とニッケルとリンとを主成分とする鉄系合金相と
に分離させた後、炉外へ排出し、それぞれについて計
量、分析を行つた。その結果、廃触媒1000kgに対し、白
金族金属を濃縮した鉄系合金15kgと、CaO、Al2 0 3
、Mg0 、Si0 2 を主成分とするスラグ1800kgを得
た。得られた金属相は、鉄 52 %、ニッケル 20 %、リ
ン 12 %を主成分とし、この金属中に含有されている白
金族金属は、Pt 6.6%、Pd 3.3%、Rh 1.9%であつた。
このようにして、廃触媒中に含有されている白金族金属
の98%以上が鉄系合金中に濃縮し得ることが認められ
た。
【0014】このような本発明方法によつて得られた白
金族金属を含有する鉄系合金から、目的金属である白金
族金属を回収するためには、さらに、湿式法による浸出
処理をはじめとする精製工程を経ることが必要である。
この浸出工程における反応速度は、鉄系合金の粒子の大
きさに大きく影響されるために、得られた金属の粒度を
45ミクロン以下にしておくことが望ましい。したがつ
て、得られた金属は、容易に粉砕可能であることが必要
であるが、本実施例の場合、該金属は、ジョークラッシ
ャーによつて、5mm以下まで粗粉砕した後、湿式のボー
ルミルあるいは湿式のロツドミルなどを使用することに
よつて容易に45ミクロン以下まで粉砕することが可能で
あつた。
【0015】
【発明の効果】本発明は、白金族金属を吸収した鉄系合
金の粉砕性を向上させるための合金成分としてリンを利
用したものであるから、自動車用廃触媒中に含有されて
いる白金族金属を新たな吸収用の金属を添加することな
く、白金族金属の98%以上を粉砕が容易で湿式精製処理
に適した鉄系合金中に濃縮することが可能になつたもの
であつて顕著な効果が認められる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミナを主体とする担体に白金族金属
    と鉄族金属とリンとを含有する廃触媒を、溶剤としての
    CaO と還元剤としてのコークスとともに加熱融解させ、
    スラグ相と金属相とを生成せしめ、白金族金属を、鉄族
    金属とリンとを主成分とし粉砕が容易な鉄系合金中に濃
    縮することを特徴とする白金族含有廃触媒から白金族金
    属の濃縮方法。
JP15535895A 1995-05-30 1995-05-30 白金族含有廃触媒からの白金族金属の濃縮方法 Pending JPH08325649A (ja)

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