WELCHE MASCHINEN WERDEN BEIM KATALYSATORRECYCLING EINGESETZT?
POSTED BY MAXIME LE BRETON
Das Recycling von Altkatalysatoren zur Rückgewinnung der Edelmetalle Platin, Palladium und Rhodium ist sowohl aus ökologischer als auch wirtschaftlicher Sicht wichtig.
Der Abbau von Metallerzen ist ein arbeits- und energieintensiver Prozess, der umfangreiche Abbauarbeiten, kostspielige Prozesse und schädliche chemische Behandlungen erfordert, die allesamt schädlich für die Umwelt sind. Gleichzeitig steigen die Preise der drei Platingruppenmetalle (PGMs), die im katalytischen Prozess zur Entfernung toxischer Emissionen aus Fahrzeugen verwendet werden, aufgrund der steigenden Nachfrage und der begrenzten Vorräte erheblich an, wodurch ihr Recycling wirtschaftlich rentabel wird.
Allerdings ist der Recyclingprozess sowohl komplex als auch hochtechnisch und erfordert hohe Investitionen in Fachwissen und Ausrüstung, Investitionen , zu denen sich Ecotrade verpflichtet hat.
In diesem Artikel betrachten wir die Maschinen und Geräte, die an den Schlüsselphasen des Prozesses beteiligt sind.
Stufe 1: Entpacken
Das physikalische Recycling beginnt mit der Extraktion des wabenförmigen Materials im Katalysator, das die wertvollen PGMs enthält.
Dies lässt sich am besten mit einer guillotinenförmigen hydraulischen Pressmaschine wie der von Herstellern oder einer Alligatorschere durchführen. Der erstere entlüftet die Katalysatoren in einer vollständig abgedichteten Umgebung, die den Bediener weit von der Schneidklinge und jeglichem gefährlichen Staub entfernt hält, mit einem Luftstrom, der alle 2 Sekunden die Luft in der Haube ersetzt und so eine konstante Versorgung des Bedieners mit sauberer Luft gewährleistet Sicherheit. Letzteres ist eine langlebige Maschine mit dicken V-förmigen Klingen, die problemlos einen Katalysator durchschneiden und für eine lange Lebensdauer nachgeschärft werden können.
Darüber hinaus hat Ecotrade Absaugeinheiten in seine hydraulischen Pressen eingebaut, um während des Entnahmevorgangs wertvolle Staubpartikel aus den Waben zu entfernen. Hersteller bieten diese Geräte mit einer Filtereinheit an, die den Staub aus der Luft am Scherenkopf entfernt, und einem Schneckenförderer, der das Feststoffmaterial von der Schere in einen Auffangbeutel transportiert.
Stufe 2: Fräsen
Die aus der Dose entnommene Keramik wird dann sortiert, zerkleinert und gemahlen. Abhängig von der Chargengröße verwendet Ecotrade entweder eine Kugelmühle oder eine Kettenmühle. Erstere nutzen Stahlkugeln als Mahlwerk und können Chargengrößen von bis zu 2 Tonnen mahlen. Im Gegensatz dazu eignen sich Kettenmühlen ideal zum Mahlen einer einzelnen Katalysatoreinheit oder einer kleinen Charge. Einige Akteure der Branche nutzen auch Hammermühlen.
Bei Bedarf kann eine Vakuumtransfereinheit installiert werden, um das Fräsgut an den gewünschten Ort zu transportieren. Anschließend kann ein effizienter und vielseitiger Doppelkegelmischer verwendet werden, um trockene Pulver und Granulate homogen zu kombinieren.
Stufe 3: Probenahme und Untersuchung
Um den Wert der in Katalysatoren zurückgewonnenen PGMs zu bestimmen, müssen zunächst die Zusammensetzung und die Verhältnisse der verwendeten Metalle bekannt sein. Vor 20 Jahren waren diese mehr oder weniger konstant und daher reichte eine einfache Gewichtung aus, um zu einer guten Schätzung des Edelmetallgehalts zu gelangen. Heutzutage kann die Zusammensetzung jedoch enorm variieren; Es gibt so viele weitere Fahrzeugtypen und -modelle. verschiedene Länder wenden unterschiedliche Gesetzesebenen an; Die relativen Verhältnisse können sich von Jahr zu Jahr ändern … und so weiter.
Um erhebliche finanzielle Verluste zu vermeiden, möchten die Betreiber den PGM-Gehalt jeder Charge schnell und genau bestimmen, und die Technologie hat dabei geholfen. Es ist nun möglich, kleine Proben des gemahlenen Materials zu entnehmen und den PGM-Gehalt mithilfe von Röntgenfluoreszenzanalysatoren (RFA) genau zu bestimmen. Die Analyse der Probe auf diese Weise sorgt für ein hohes Maß an Genauigkeit und Transparenz im Kauf- und Verkaufsprozess. Handgehaltene RFA-Analysegeräte sind attraktiv für kleine und mittlere Recycler, die ihren Lieferanten nun kostengünstige und schnelle Analysen anbieten können.
Während die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) eine schnelle Methode zur Beurteilung ist, schreiben Raffinerieunternehmen in der Regel nur 80 % des PGM-Werts auf vorläufigen RFA-Ergebnissen gut, wobei die Restzahlung nach Abschluss der eigentlichen Analyse erfolgt.
Das tragbare RFA-Analysegerät Vanta ist eines der fortschrittlichsten tragbaren Röntgenfluoreszenzgeräte (RFA) und bietet eine schnelle und genaue Elementanalyse und Legierungsidentifizierung für Kunden, die vor Ort Ergebnisse in Laborqualität benötigen. Es liefert schnelle Ergebnisse in einer Vielzahl von Bereichen Anwendungen.
Die Brandprobe und die ICP-Analyse liefern ein noch höheres Maß an Genauigkeit, da sowohl Hauptelemente als auch Spurenelemente analysiert werden.
Die Feuerprobe ist eine der ältesten Raffinierungs- und Analysetechniken für Edelmetalle weltweit. Obwohl moderne Instrumente und Maschinen heutzutage einen verbesserten Zeitaufwand, bessere Analyseleistung und Reproduzierbarkeit bieten, bleibt die grundlegende Methode dieselbe. Gemahlene Proben werden mit spezifischen Flussmitteln (abhängig von den einzigartigen Bestandteilen des gemahlenen Materials – in diesem Fall Platin, Palladium, Rhodium) zusammen mit einem metallischen „Kollektor“ (normalerweise Blei) gemischt und dann verschmolzen. Während des Schmelzens waschen die Flussmittel und das Blei alle Metalle aus dem Pulver und hinterlassen zwei separate Teile – einen metallischen „Knopf“, der alle Metalle in der Probe enthält, und eine Schlacke aller anderen verbleibenden Elemente. Der Knopf wird dann in Säure gelöst und mit Spektrometern analysiert.
ICP 
ist eine emissionsspektrometrische Analyse, die jedes Element anhand seiner einzigartigen Wellenlängencharakteristik identifiziert. Die in Säure gelöste Probe aus dem Brandprobeprozess wird in einem Hochtemperaturplasma aufgeladen und die Emissionssignale werden von einer Kamera empfangen, die das Spektrum sammelt und auf ein Ladungsinjektionsgerät (CID) fokussiert. Die Software gleicht dann das empfangene Spektrum ab und vergleicht die Wellenlänge jedes Elements, um ein Endergebnis zu erhalten.
Sobald die Untersuchung abgeschlossen und die Preise bestätigt sind, wird das gemahlene Material an spezialisierte Schmelz- und Raffinationsanlagen versandt, wo es einer Reihe chemischer Behandlungen unterzogen wird, um Platin, Palladium und Rhodium in einem hohen Reinheitsgrad zu extrahieren.
Die Art des gesamten Extraktions- und Raffinierungsprozesses unterliegt strengen Sicherheits-, Hygiene- und Umweltvorschriften und alle Betreiber werden regelmäßig überprüft, um die vollständige Einhaltung sicherzustellen, ein Verfahren, das Ecotrade begrüßt.
