触媒コンバーターのリサイクルにはどのような機械が使用されて いますか？
POSTED BY MAXIME LE BRETON
廃触媒コンバーターをリサイクルしてプラチナ、パラジウム、ロジウムなどの貴金属を回収することは、環境的にも経済的にも重要です。
金属鉱石の採掘は、労働力とエネルギーを大量に消費するプロセスであり、大規模な採掘、コストのかかる工程、環境に有害な化学処理を必要とします。同時に、自動車から排出される有毒ガスを除去する触媒プロセスに使用される3種類の白金族金属（PGM）の価格は、需要の高騰と供給量の制限により大幅に上昇しており、そのためリサイクルは経済的に可能です。
しかし、リサイクル工程は複雑で高度な技術を要し、専門知識と設備に多大な投資を必要とします。
この記事では、プロセスの重要な段階に関わる機械と設備について考えてみましょう。
第1段：階除缶
物理的なリサイクルは、貴重なPGMを含む触媒コンバーター内のハニカム状の材料を取り出すことから始まります。これは、製造されているようなギロチン型の油圧プレス機かワニばさみのいずれかを使用するのが最適です。
前者は、完全に密閉された環境で触媒コンバーターのキャンシングを行うため、オペレーターは切断刃や有害な粉塵から十分離れることができます。後者は、触媒コンバーターを容易に切断する厚いV字型ブレードを備えた耐久性のある機械であり、長寿命のために再研磨が可能であります。
さらに、デキャンニング作業中にハニカムから貴重なダスト粒子を捕獲するために、Ecotradeは油圧プレスに抽出ユニットを取り付けています。メーカーは、シャーヘッドで空気中の粉塵を除去するフィルターユニットと、シャーから回収バッグに固形物を搬送するスクリューコンベアを備えたユニットを提供しています。
ステージ2：フライス加工
脱キャンニングされたセラミックは選別、粉砕、粉砕されます。Ecotradeではバッチサイズに応じてボールミルかチェーンミルを使用します。前者は粉砕機構としてスチールボールを使用し、最大2トンのバッチサイズを粉砕することができます。一方、チェーンミルは触媒ユニット1個、あるいは少量バッチの粉砕に適しています。ハンマーミルを使用する業界関係者もいます。
必要であれば、真空搬送ユニットを設置し、粉砕された材料を目的の場所に搬送することができます。効率的で多用途なダブルコーンブレンダーを使用して、乾燥粉末や顆粒を均質に混合することができます。
第3段階：サンプリングとアッセイ
触媒コンバーターに回収されるPGMの価値を決定するには、使用される金属の組成と比率を知ることから始まります。20年前、これらは多かれ少なかれ一定であったため、貴金属含有量の推定には単純な重み付けで十分でした。しかし現在では、自動車の種類やモデルが非常に多くなったこと、国によって適用さる法規制のレベルが異なること、相対的な比率が年ごとに変化することなど、組成が大きく変化する可能性があります。
多大な経済的損失を避けるため、事業者はすべてのバッチからPGM含有量を迅速かつ正確に測定することを望んでいます。現在では、粉砕された材料から少量のサンプルを採取し、蛍光X線（XRF）分析装置を使用してPGM含有量を正確に評価することが可能です。この方法でサンプルを分析することで、売買プロセスにおいて高い精度と透明性が実現します。ハンドヘルド蛍光X線分析計は、中小規模のリサイクル業者にとって魅力的であり、サプライヤーに費用対効果の高い迅速な分析を提供できるようになりました。
蛍光X線分析（XRF）は迅速な評価方法であるが、精錬会社は、予備的なXRFの結果を受けて、PGM価値の80％のみをクレジットする傾向があり、最終的な支払いは実際のアッセイが完了した時点で行われます。
Vantaハンドヘルド蛍光X線分析装置は、最も先進的なハンドヘルド蛍光X線（XRF）装置の1つであり、現場で実験室品質の結果を求めるお客様に、迅速で正確な元素分析と合金の同定を提供します。
ファイヤーアッセイとICP分析は、主要元素と微量元素の両方を分析するため、さらに高い精度を実現します。
ファイア・アッセイは、世界で最も古い貴金属の精製・分析技術の一つです。現在では、近代的な装置と機械により、所要時間、分析性能、再現性が改善されましたが、基本的な方法は変わりません。粉砕された試料は、金属"コレクター"（通常は鉛）と共に、特定のフラックス（粉砕された材料固有の成分、この場合はプラチナ、パラジウム、ロジウム）と混合され、融解されます。融解の際、フラックスと鉛は粉末からすべての金属を洗い流し、2つの分離した部分、すなわち試料中のすべての金属を含む金属「ボタン」と、残りのすべての元素のスラグを残します。ボタンは酸に溶かされ、分光計で分析されます。
ICP 
は、固有の波長特性によって各元素を識別する発光分光分析です。ファイア・アッセイ・プロセスで酸を溶かしたサンプルを高温プラズマ中で帯電させ、発光信号をカメラで受信し、そのスペクトルをチャージ・インジェクション・デバイス（CID）に集めて焦点を合わせます。その後、ソフトウェアが受信したスペクトルを照合し、各元素の波長を比較して最終結果を出します。
分析が完了し、価格が確定すると、粉砕された原料は専門の製錬・精製工場に送られ、そこでプラチナ、パラジウム、ロジウムを高純度で抽出するために多くの化学処理が施されます。
完全な抽出と精製プロセスの性質上、厳格な安全、衛生、環境規制が適用され、すべてのオペレーターが定期的に検査を受けて完全なコンプライアンスを確保します。
