JPH0194947A - 自動車排ガス用触媒からの白金族金属回収方法 - 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］ 本発明は自動車排気ガス用触媒から白金族金属を回収す
る方法に関する。

［従来の技術及び問題点］ 自動車排気ガス浄化用触媒は、今日その大多数がセラミ
ック製ハニカム構造体にアルミナをウォッシユ・コート
しこれに活性成分として白金族金属を担持させたもの（
以下、モノリス触媒という）である。近年°、これらモ
ノリス触媒を搭載した車から取出された使用済みモノリ
ス触媒から白金族金属を回収し、再利用をはかる技術が
研究報告されている。

従来、使用済みのセラミック製多孔質一体構造型触媒か
らの白金族金属の回収方法として一般的に触媒を王水ま
たは塩酸と過酸化水素の混合のような貴金属を溶解し、
酸化性を有する酸性溶液中に浸漬して白金族金属を溶解
抽出する方法が行われている。この溶解抽出時の触媒は
そのままの形状か小片に破砕するか、または粉末状等に
加工されている。しかしながら、モノリス触媒をそのま
まの形状や小片にした場合、かさ密度は０．２ないし０
．４ｇ／ｃｃと低く、体積が大きくなることから触媒１
７Ｇｌ当りの溶解抽出用酸性溶液の使用量は２．５ない
し５Ｊ！必要となる。このように酸性溶液の使用量が多
いと抽出液から白金族金属を分離する際、ｐＨ調整に使
用するアルカリ溶液の使用量や排水処理の薬品使用量等
が増量し、非常にコスト高となる。

一方、かさ密度を小さくするために粉末状に粉砕して溶
解抽出を行うと、抽出液と粉末の分離が困難となり液抜
けが悪くなる。したがって、抽出液回収には大型ジグナ
ーか加圧型濾過機が使用され、抽出液回収効率を上げる
ため膨大な洗浄液が必要となる。液量が増すと最終的な
白金族金属の回収効率が下がり、コスト高を招く。

従って本発明の目的は自動車排気ガス浄化用触媒から効
率よ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。

Ｅ問題を解決するための手段］ 本発明においては、使用済みモノリス触媒を粉砕し、造
粒し、その得られた造粒物を焼成した後、その焼成体を
溶解抽出処理に供する。

本発明の方法においてはまず使用済みモノリス触媒を粉
砕する。得られる粉末は、平均粒径が５０μｍ以下好ま
しくは１０ないし２０μｍであることが望ましい。

次に上記触媒粉末を造粒する。この造粒に際しては、触
媒粉末に水と共に造粒剤を加え、転動造粒、押出し造粒
、圧縮造粒等の手段により造粒する。造粒によって成形
された造粒物の大きさは２ないし５Ｂであることが好ま
しい。造粒に際して加える造粒剤としては粘土系、ガラ
ス系、水溶性アルミナ等の無機系のものと、でんぷん、
セルロース系、ポリビニル系など有機系のものを組合わ
せて用いる。造粒剤は、触媒粉末重量の５ないし２０％
の割合で用いることが好ましい。また、通常、造粒剤中
に占める有機系造粒剤の割合は２ないし１０％である。

しかる後、得られた造粒物を焼成する。この焼成は１０
００℃以上の温度で行ない、有機系造粒剤を焼却する。

有機系造粒剤の焼却により得られた焼成体中には細孔が
生じ、溶解抽出剤に対する浸透性が向上する。なお、焼
成体の気孔率は２０ないし４０％（かさ密度０．９ない
し１．０９／ｃｅ）であることが好ましい。

こうして得られた焼成体を、酸化性の溶解抽出剤による
処理に供する。用いる溶解抽出剤は、従来使用されてい
る酸でよく、例えば王水、塩酸と過酸化水素水との混合
液、塩酸と塩素ガスとの組合わせがある。溶解抽出剤の
量は焼成体が十分浸漬する量であれば少量でも良い。な
お、焼成体を・水素ガスを用いた還元処理に供し、酸化
状態にある白金族金属を還元すると、溶解抽出を更に効
率よ（行うことができる。溶解抽出した溶液は従来の方
法に従ってアルカリ溶液でｐＨを調整し、白金族金属を
（白金、パラジウム等）を分離する。

従来の技術では、モノリス触媒から白金族金属を抽出す
る際に酸性溶液を多量に使用しなくてはならない。しか
し、本発明の回収方法では、モノリス触媒を粉砕・造粒
し焼成してかさ密度を０゜９ないし１−０９／ｃｅ程度
にすることができるので酸性溶液の使用量を従来の１／
２．５ないし１／７程度に低減することができる。さら
に造粒物中に有機物系造粒剤を含有させ、焼成すると焼
成体中に細孔が生じ、溶解抽出時に溶解抽出剤が焼成体
内部まで十分に浸漬するので高抽出率が得られる。

［実施例］ 実施例１ 使用済みのモノリス触媒をハンマーミル（ヤリャ機械製
作所製）にて粗砕後、高速ハンマーミル（ホソカワミク
ロン製サンプルミル）にて平均粒径１０ないし２０μｍ
程度に微粉砕した。その粉体に無定形アルミナゾルとポ
リビニルアルコール５重量％溶液を各々粉体の１０重量
％ずつ添加し、更に水を加えてバッチニーダ−で混練し
た。この時混線物の水分は２００℃で１８．２％であっ
た。

続いて上記混線物を低水分押出し造粒機（不二バウダル
製ディスクペレッタＦ−５）によって造粒した。この造
粒物の大きさは直径３目長さ５ｍ程度であった。ここで
得られた造粒物を１００℃で３時間乾燥後５００℃の電
気炉で２時間焼成し更にＮ２ガス中にて１１００℃で１
時間焼成し、サンプルＡを得た。

実施例２ 使用済みモノリス触媒を破砕機（ホソカワミクロン製ア
イスクラッシャーＩＣ−１）により破砕しローラー式粉
砕機（方弁粉砕機製）にて平均粒径１８μｍに微粉砕し
た。その粉体を１００に！ｉに対し可溶性ベーマイト粉
末とカオリンを各々５ないし２０Ｋｇ範囲で混合し、ポ
リビニルアルコール（１重量％）溶液を１５ないし３０
Ｋｇの範囲で連続添加し転動造粒を行った。このとき、
造粒物はふるい機にかけ直径２ないし５Ｂを製品とし、
それ以外は原料に戻した。ここで得られた造粒物を１０
０℃で３時間乾燥した後、空気中５００℃で１時間焼成
しＮ２とＮ２の混合ガス中にて１２００℃で１時間焼成
し、サンプルＢを得た。

比較例１ 使用済みモノリス触媒をそのままの形状で（長径１４６
．３ｍ、短径’７６．５２ｉｊｌ、長さ１４３．５題、
体積１３０４ｃｃ、４００セル／１ｎ２）空気中５００
℃で１時間焼成して付着カーボンを焼却し、更にＨ２ガ
ス中１１００℃にて１時間焼成し、サンプルＣを得た。

比較例２ 使用済みモノリス触媒を破砕機（ホソカヮミクロン製ア
イスクラッシャーＩＣ−１）を用いて３闘以下の小片に
し、空気中５００℃で１時間焼成し付着カーボンを焼却
し、更にＮ２ガス中にて１１００℃で１時間焼成し、サ
ンプルＤを得た。

比較例３ 使用済み触媒コンバータをそのままの形状で空気中５０
０℃で１時間焼成し付着カーボンを焼却した後、更にＮ
２ガス中にて１１００℃で１時間焼成した。つづいてこ
の触媒を粗粉砕（ヤリャ機械製作所製）にて２Ｍ以下に
粗粉砕し、サンプルＥを得た。

実施例１，２、比較例１，２．３で得られたサンプルに
ついて下記のような抽出テストを行った。

各サンプル量は８８０ｇとした。各サンプルをガラス容
器に入れ、王水をサンプルが浸漬するまで投入し約８０
℃に加温し３０分間反応させた。その後王水からサンプ
ルを取出しサンプルを水で洗浄した後、乾燥させてサン
プル中の白金族金属分析を行った。なお、各抽出率は下
式に従って求めた。結果を第１表に示す。また各サンプ
ルの白金族金属含有量はＰｔ　ＳＰｄのいずれも０．１
重量％であった。

抽出率 第１表 ［発明の効果コ 上記第１表における実施例１．２と比較例１゜２．３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
すような従来の方法に較べて高い抽出率が得られ、また
溶解抽出に使用した王水と水洗水の総量は、比較例に示
すような従来法の約１／３に低減することができる。更
に、抽出液から貴金属を分離する工程で必要になるｐＨ
調整用のアルカリ溶液や排水処理量及び薬品使用量等も
約１／３に低減でき、白金族金属回収において大幅なコ
スト低減が可能となる。

出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）自動車の排気ガス浄化に使用されたセラミック製
   ハニカム構造型触媒から溶解抽出によりその活性成分で
   ある白金族金属を回収するに際し、セラミック製ハニカ
   ム構造型触媒を粉砕し、これを造粒して得られた造粒物
   を焼成した後、その焼成体を溶解抽出処理に供すること
   を特徴とする、自動車排気ガス浄化用触媒からの白金族
   金属回収方法。
2. （２）造粒に際し、造粒剤として粘土系、ガラス系水溶
   性アルミナ等の無機系のものとでんぷん、セルロース系
   、ポリビニル系等の有機系のものを組合わせて用いるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の白金族触媒
   回収方法。
3. （３）造粒を転動造粒、押し出し造粒または圧縮造粒に
   よって行う特許請求の範囲第１項または第２項記載の白
   金族金属回収方法。
4. （４）溶解抽出を酸化性を有する酸に浸漬することによ
   って行う特許請求の範囲第１項ないし第３項のいづれか
   １項に記載の白金族金属回収方法。
5. （５）酸化性を有する酸として王水、塩酸と過酸化水素
   水との組合わせ、または塩酸と塩素ガスの組合わせを用
   いた特許請求の範囲第４項記載の白金族金属回収方法。