Какой металл в катализаторе автомобиля

Конструкция катализатора

Внутренняя часть автомобильного компонента заполнена особой конструкцией, выполненной из керамики или металла. Внешне она напоминает пчелиные соты. Верхняя часть катализатора покрыта тонким слоем драгоценного металла.

Наличие такого напыления обеспечивает снижение уровня вредных выбросов. Это достигается за счет того, что выхлопные газы, контактируя с драгметаллами и другими веществами, вступают с ними в химическую реакцию. Для напыления внутренней части автокомпонента используют сочетание:

Каждый из этих металлов оценивается довольно высоко. Поэтому автомобильные катализаторы привлекают многих людей, которые занимаются извлечением драгоценных материалов с целью их дальнейшей перепродажи.

Добычи указанных металлов – это довольно сложный процесс, требующий наличия соответствующих навыков и различных дорогостоящих веществ.

Существует несколько технологий, посредством которых можно извлекать драгметаллы. Они подбираются исходя из конечных целей работы.

Некоторые из указанных технологий, а также их результаты приведены в таблице.

Метод	Результат
Выщелачивание посредством окислителей	Платина и родий
Гальванический метод	Палладий
Воздействие «Царской водкой»	Платина
Фторирование	Палладий

Выбор в пользу конкретной технологии обусловлен в основном возможностями человека, который получает платину из катализатора

Также важно понимать, что в процессе аффинажа существуют неизбежные потери извлекаемых материалов. В частности, подобные недостатки отмечаются у техники выщелачивания, которая требует многократных промывок компонентов химической реакции

Можно ли добыть платину из катализатора

Платина — редкий, драгоценный металл, который используется при изготовлении автомобильных нейтрализаторов. Цена элемента как минимум в два раза выше стоимости золота. Этот материал преобразует до 90 процентов токсичных составляющих выхлопных газов в безвредные элементы:

• Азот.
• Пар.
• Углекислый газ.

Чем дольше эксплуатируется устройство, тем меньше платинового напыления на нем остается, поэтому тратить время на извлечение металлов из отработанных нейтрализаторов не имеет смысла. Кроме того, для этих целей лучше использовать импортные катализаторы, поскольку отечественные производители часто заменяют платину более дешевыми аналогами.

Имеет ли смысл самостоятельно отделять драгметаллы от катализатора? Только в том случае, если вы планируете переработать большое количество устройств одновременно. Тратить время на единственный экземпляр нерационально, кроме того, процесс не окупится — траты на необходимые химические реактивы не намного меньше, а иногда даже больше стоимости самого металла.

Принцип работы катализатора и схема устройства

Работа автомобильного катализатора основана на применении веществ, ускоряющих горение нереализованного топлива в цилиндрах, тем самым, снижая до минимума выделение вредных веществ в атмосферу.

Огромное количество машин использует двигатель внутреннего сгорания, выхлоп которых представляет токсичные газы: оксид азота, монооксид углерода и несгорающие компоненты топлива. В целях сохранения экологически чистого воздуха в окружающей среде ученые разработали устройство, способное за 0,1 секунды выделить в токсичном газе вредные вещества и нейтрализовать их, не создавая при этом разрушительных воздействий двигателю. Катализатор (или каталитический конвертор, или нейтрализатор) переработав токсичные газы выделяет пары воды и кислород, углекислый газ.

Чтобы понять, как работает катализатор, необходимо увидеть его структуру внутри корпуса. Если разрезать верхнюю часть корпуса катализатора, то под нержавеющей крышкой конструкция представит собой два керамических блока, каждая из которых состоит из большого количества каналов (от 1000 до 3000).

С торцов блоки покрыты драгоценным металлом. Платина и родий на первом блоке, платина и палладий на втором, при этом первый является восстанавливающим, уменьшающим выбросы оксида азота, а второй окислительный. Окислительный катализатор (блок) уменьшает количество несгоревшего топлива и окиси углерода. Процесс происходит при высоких температурах, достигающих 750 градусов по шкале Цельсия.

Совместное использование драгметаллов обеспечивают реагирование с токсичными газами и производить на выходе из глушителя автомобиля безопасные продукты горения. Используемые драгметаллы (платина, родий, палладий) не подаются коррозии, но по ценовой политике – это самые дорогие материалы, используемые в катализаторах. В среднем, производителям катализаторов драгметаллы обходятся за 1 кг в 50000 долларов, но цена окупается прежде всего получением экологически чистых газов на выхлопе.

Чтобы максимально увеличить поверхность контакта металла с газами и была разработана система микроканалов, которые обеспечивают общую площадь металлов примерно равную площади футбольного поля.

Отработанный газ из цилиндров устремляется с огромной скоростью в каталитический нейтрализатор и в первую очередь проходит через соты (каналы) первого блока (восстанавливающий) платиново-родиевым покрытием. Молекулы платины, родия и оксида азота вступают в химическую реакцию. Эти металлы притягивают к себе молекулы кислорода, а свободные атомы азота взаимодействуют между собой. Результат – оксид азота превращается в кислород и азот, которые вместе составляют 99% того газа чем мы дышим.

Далее газы поступают во второй блок (окислительный), через тысячи микроканалов, покрытых платиной и палладием. Эти драгметаллы притягивают кислород. Высокие температуры заставляют объединяться монооксиду углерода с еще одной молекулой кислорода и, в результате наступает преобразование токсичного газа в углекислый газ – газ, из которого состоит обычная питьевая газировка.

Помимо этого, еще есть молекулы негорючих веществ. Экстремально высокие температуры заставляют их рекомбинировать с молекулами кислорода. В результате, еще вырабатывается больше углекислого газа и вода.

Схема химических реакций, протекающих в блоках выглядят следующим образом:

• CH+O₂ -> CO₂+H₂O;
• NO+CO -> N₂+CO₂;
• CO+O₂ -> CO₂;
• NO+H₂ -> N₂+H₂O.

Таким образом, реализация в катализаторах ускорителей в виде драгметаллов позволяет получить химические реакции, нейтрализующие токсичные, вредные вещества CO, CH_x и NO_x с получением на выходе безвредной воды H₂O, азота N₂ и углекислого газа CO₂.

Какие катализаторы не принимают скупки

При приемке автомобильных нейтрализаторов компании, занимающиеся утилизацией, следуют общепринятым требованиям:

1. керамическая масса б/у детали должна быть отделена от сажевого фильтра;
2. недопустимо наличие в керамической массе асбеста, элементов керамической сетки, отпилков, сажи, песка и прочих инородных вкраплений. Сдаваемый на утилизацию материал должен соответствовать естественной влажности не более 2%;
3. металлический элемент носителя должен представлять собой цельный кусок. В противном случае он утрачивает не менее 50% драгоценного напыления.

Нетрудно сделать вывод, что выгоднее всего сдать каталитический нейтрализатор, не доведенный владельцем авто до крайней степени износа.

Вышел из строя авто катализатор, что делать?

В системе очистки выхлопных газов от двигателя автомобиля имеется такой элемент, как катализатор. Это устройство, предназначенное для улавливания и очистки выхлопа.

При работе мотора и сгорании топлива образуются летучие вещества, в состав которых входят токсичные элементы. Если они будут выделяться в воздух, произойдет отравление окружающей среды. Именно поэтому на автомобилях устанавливаются специальные устройства – катализаторы.

Эти приборы содержат специальный наполнитель, который улавливает и нейтрализует вредные вещества из выхлопа. В его состав входят драгоценные и редкие металлы – палладий, родий и платина. После того, как катализатор отработает свое время или окажется поврежденным, сломанным или пострадает от ржавчины, владельцу автомобиля остается только одно – демонтировать устройство и заменить его новым.

Отказываться от использования в выхлопной системе автомобиля катализатора как минимум неэтично, потому что выброс ядовитых газов сильно загрязняет наши города и приводит к росту заболеваний, в том числе и у маленьких детей. К тому же если при проверке выхлопа будет обнаружено превышение содержания в нем опасных компонентов, владельца авто оштрафуют на приличную сумму.

Но просто выкинуть старый катализатор на свалку тоже не выход, ведь в нем накоплено огромное количество токсинов и ядов. Пока устройство будет медленно разрушаться от коррозии, отрава станет вымываться дождями, засорит почву, воду и воздух. Так что вред от устройства может оказаться немалым.

Так как же поступить ответственному человеку в этой ситуации? Наша компания предлагает идеальный выход. Это скупка катализаторов. Так как в них содержатся ценные металлы, которые можно извлечь и использовать для других целей, логичнее продать катализаторы и получить за это прибыль. Деньги могут быть немалые, да еще и удастся избавиться от старого устройства без вреда для природы и человека.

Как происходит сдача

Наша компания профессионально занимается покупкой и переработкой старых катализаторов разного типа. За полученные устройства мы выплачиваем солидные деньги. Величина вознаграждения зависит от многих факторов, в том числе и от мировых цен на драгоценные и редкоземельные металлы в составе катализатора.

Эти приборы бывают следующих видов:

• Керамические (бензиновые и дизельные).
• Металлические.
• Универсальные и некоторые другие.

Наиболее выгодно можно сдать катализатор из керамики для бензинового двигателя. Они же являются и наиболее распространенными. Высоко оцениваются катализаторы в корпусе.

Наша компания предлагает сдавать изделия несколькими способами – привезти лично в наш цех по переработке или отправить почтой, транспортными компаниями. В любом случае расцениваются сданные устройства справедливо и совершенно прозрачно.

При личном визите катализатор может быть перемолот на глазах продавца и из полученной смеси отбирается проба для проверки содержания драгоценных и цветных металлов. Это исключает обман и мошенничество, что часто отмечается при попытке сдать использованные катализаторы частным лицам или компаниям без лицензии на выполнения подобных работ. Проба передается владельцу катализатора для проведения независимой экспертизы.

Даже если отправить устройства почтовыми или транспортными службами, наш клиент все равно получает возможность проверить честность и правильность выполнения расчетов, потому что его проба может быть отослана на его адрес. Получив ее, владелец катализатора может сравнить данные, полученные в нашей лаборатории и данные независимого эксперта.

Факторы, влияющие на стоимость изделия

Цена сданного катализатора зависит от множества различных причин:

• Тип изделия.
• Марка автомашины.
• Год ее выпуска (уровень износа катализатора).
• Место производства машины – отечественное или импортное производство.

Выше других ценятся керамические катализаторы для работы с бензиновыми двигателями. Стоимость килограмма такого изделия отечественного производства стоит до 5 тысяч рублей, а такой же вес импортного катализатора может достигать 30 тысяч рублей. Таким образом, если владелец решит свой катализатор продать нашей компании, он сможет легко и быстро получить хорошие деньги. Их можно применить для покупки и установки нового катализатора, или же потратить их на любые иные нужды.

Сдать устройство в нашу компанию очень выгодно и безопасно. Мы высоко ценим свою безупречную репутацию и предоставляем клиентам отличный сервис, качественные проверки проб в самой современной лаборатории.

Благодаря сдаче устройств в нашу компанию владелец получает возможность поучаствовать в посильной защите окружающей среды и заработать деньги.

Примеры выделения драгоценных металлов

Ниже приведены три примера, наглядно объясняющие процесс выделения драгоценных металлов из автомобильных компонентов.

Пример 1. В данном примере используется катализатор с автомобиля марки Volvo. Его сплав состоит из палладия (0,08% от общей массы компонентов) и родия (0,006%). Ввиду того что в исходной детали содержится углерод в относительно большом количестве, ее предварительно обжигают, в течение 45 минут оказывая воздействие при температуре в 540 градусов. Далее смешиваются между собой 230 мл воды и 46 мл концентрированной соляной кислоты. После этого в раствор добавляются 184 мл пироксида углерода, после чего его нагревают. Аффинаж проводится на протяжении 1 часа.

Пример 2. Для извлечения драгметаллов используется 1,2-киллорамовый катализатор, взятый с автомобиля марки Mercedes-Benz. В составе его сплава встречаются платина (0,12% от общей массы детали) и родий (0,008%).

Автокомпонент помещается во фторопластовый реактор. Далее он смачивается посредством 260 мл водного раствора соляной кислоты. После этого автокомпонет подвергается воздействию 70 мл данной кислоты, используемой в чистом виде.

Далее раствор доводится до кипения. В процессе нагрева в смесь добавляются 60 мл концентрированной азотной кислоты и 150 мл 30-процентного раствора пероксида водорода. Этот элемент вводится по частям. Аффинаж палладия занимает около 1,5 часа. По истечении указанного срока полученный раствор промывается водой (1 к 2) и осаждается.

Пример 3. В последнем примере применяется катализатор от автомобиля Honda. В составе сплава встречаются платина (0,04% от общего веса детали), палладий (0,06%), родий (0,007%) и церий (1,4%). Подход в данном случае используется тот же, что был приведен в предыдущем примере. Разница между техниками добычи наблюдается только на конечном этапе. Достигнув точки кипения, автокомпонент обрабатывается соляно-азотной кислотой и пероксидом водорода.

Применение выщелачивания позволяет получить из автокатализаторов относительно чистые драгоценные металлы, пригодные для повторного использования.

Каталитический нейтрализатор или катализатор – важная деталь выхлопной системы транспортного средства, служащая для снижения выброса в атмосферу вредных продуктов горения топливной смеси. В интернете гуляет много баек, что якобы с одного снятого «фильтра», при определенных воздействиях можно получить несколько грамм драгоценного металла! Но так ли это на самом деле? Можно ли отработанную часть разложить и вытащить их от туда, желательно своими руками? Будем сегодня думать …

Лично для меня никогда не было секретом, что катализатор внутри покрывается «драгоценными материалами», но вот сколько их там, и реально ли получить в домашних условиях, чтобы потом скажем — сдать или перепродать? Также, какова целесообразность этого мероприятия? Предлагаю начать устройства.

Драгоценные металлы в составе деталей автомобилей

Основными драгоценным металлами, содержащимися в деталях таких автомобилей, как КАМАЗ 4308, являются золото и серебро, а также платина, родий, палладий и иридий.

В таблице ниже приведена некоторая доступная информация по содержанию драгметаллов в автомобилях советского производства согласно «Перечню изделий автотранспортных средств, содержащих драгоценные металлы» от 24.02.2000.

Как видно из представленных данных, наиболее весомым по содержанию на общую массу автомобиля оказывается серебро:

Наименование автомобиля	Содержание металлов в составе автомобильных деталей, г
золото	серебро	платина	металлы платиновой группы
Грузовые
ГАЗ-3310	0,4461	9,7419	0,0476
ГАЗ-3309	0,0407	9,0241	—	0,0476
МАЗ-5440	0,4461	9,7419	—	0,0476
КАМАЗ-4308	0,00849	14,9881	—	0,0434
Легковые
ВАЗ-24	0,00764	5,46485	0,08674	—
ВАЗ-2106, 2103	0,02263	5,1229	—	0,005

Золото и серебро

Золото и серебро в автомобилях, как правило, содержатся в составе комплектующих деталей электроники:

• реле розеток, термостатов (серебро);
• датчиков для измерения уровня топлива (серебро);
• диодов (серебро и золото);
• контактов (золото);
• регуляторов напряжения (серебро);
• включателей (замков зажигания)/выключателей (серебро);
• стеклоочистителей (серебро).

В современных автомобилях данные металлы содержатся в составе микросхем и мониторов бортовых компьютеров, составляющие систему управления и навигации автомобиля.

Элементы платиновой группы

Металлы платиновой группы, а именно, системы платина-палладий-родий, как правило, содержатся в составе катализаторов двигателей. С улучшением качества двигателей количество родия уменьшалось с 18% до 9-10% от общей массы металлов.

При совершенствовании двигателей количество родия уменьшалось с 17-20%до 9-11% от общей массы платиноидов.

При использовании тройных систем платиноидов обычно платина находится в самом большом количестве, ее содержание составляет 300-1000 мкг/кг, палладия — 200-800 мкг/кг, родия — в диапазоне от 50 до 100 мг/кг.

Содержание металлов различается в зависимости от автопроизводителя, объемов двигателя и размеров автомобилей.

Свойства и пробы металла

Палладий по своим характеристикам близок к своим соседям в таблице Менделеева. Свойства металла позволяют его сравнить с серебром – по внешнему виду и весу, и с платиной – по химическим параметрам. Чистый металл отличается серебристо-белым цветом и плотностью чуть более 12 г/см3. Последнее физическое свойство дает Pd преимущество в ювелирном деле: массивные палладиевые украшения будут весить гораздо легче платиновых или золотых.

В чистом виде Pd относится к числу мягких металлов, украшения из такого материала не делают. Изделия из чистого элемента не выдержат даже небольшой механической нагрузки. Ювелиры используют в работе определенные пробы палладия. Какие они бывают? В западных странах довольно распространенной является 950 проба драгметалла, в которой к 95% основного элемента добавляют 5% рутения ил меди. В качестве компонента лигатуры, способного повысить твердость сплава, также используют никель. В России утверждены 500 и 850 пробы металла, палладий соединяется в них с серебром и никелем. 850 проба может быть изготовлена из Pd и меди. Устойчивость к износу у украшений из таких сплавов превышает характеристики изделий из золота и серебра.

Палладий как элемент отличается химической инертностью, присущей всем платиноидам, но среди металлов этой группы является самым активным. В обычных природных условиях он не вступает в реакции с другими веществами, но растворяется в «царской водке», горячей концентрированной серной и азотной кислоте. Pd может образовывать соединения с хлором, йодом, бромом, фтором, серой и кремнием. При нагревании на воздухе металл покрывается оксидной пленкой и тускнеет, в обычных условиях эксплуатации палладиевые изделия не потемнеют.

По химическим свойствам Pd признан специалистами хорошим катализатором, поэтому основными потребителями элемента являются химическая и автомобильная промышленность.

Как проверить катализатор?

Не надо быть специалистом, чтобы догадаться о неисправности автомобильного катализатора. На его выход из строя и необходимость замены указывает ряд достаточно специфичных признаков:

• увеличенный расход топлива без видимых причин;
• автомобиль медленнее набирает скорость;
• возникли проблемы с тягой, упала мощность мотора;
• загорелась лампочка проверки двигателя;
• несколько увеличился расход масла;
• при нажатии на педаль газа мотор откликается не сразу;
• при запуске двигателя чувствуется неприятный запах.

Лучший способ диагностики неисправности нейтрализатора – осмотр. Также своего рода средством проверки является приборная панель, а именно лампочка «Check engine» и соответствующий поломке лямбда-зонда или катализатора код ошибки в бортовом компьютере.

Еще один способ – измерить давление выхлопных газов с помощью манометра, после чего сравнить показания с нормативами. Так, нормой считается давление 0,3 кгс/см2. Если это значение больше, скорее всего с деталью есть проблемы, и нужна помощь специалистов из автосервиса.

Особенности добычи палладия

Для извлечения палладия из автомобильного катализатора можно применять техники, описанные выше. Но в таком случае полученный металл включает в себя множество примесей, что снижает его ценность. Наиболее действенным способом добычи палладия из автомобильных деталей считается электродуговое нагревание (гальванический метод).

Однако предпочтительнее использовать несколько иной подход. Он предполагает нагревание исходного компонента до 500 градусов с последующим фторированием. Эта технология позволяет получить металл с минимальным содержанием разнообразных примесей. Результатом данного процесса становится фтористый палладий, который необходимо остудить до 100 градусов. Для выделения чистого металла из раствора потребуется минеральная кислота.

Конструкция катализатора

Внутренняя часть автомобильного компонента заполнена особой конструкцией, выполненной из керамики или металла. Внешне она напоминает пчелиные соты. Верхняя часть катализатора покрыта тонким слоем драгоценного металла.

Наличие такого напыления обеспечивает снижение уровня вредных выбросов. Это достигается за счет того, что выхлопные газы, контактируя с драгметаллами и другими веществами, вступают с ними в химическую реакцию. Для напыления внутренней части автокомпонента используют сочетание:

Каждый из этих металлов оценивается довольно высоко. Поэтому автомобильные катализаторы привлекают многих людей, которые занимаются извлечением драгоценных материалов с целью их дальнейшей перепродажи.

Добычи указанных металлов – это довольно сложный процесс, требующий наличия соответствующих навыков и различных дорогостоящих веществ.

Существует несколько технологий, посредством которых можно извлекать драгметаллы. Они подбираются исходя из конечных целей работы.

Некоторые из указанных технологий, а также их результаты приведены в таблице.

Метод	Результат
Выщелачивание посредством окислителей	Платина и родий
Гальванический метод	Палладий
Воздействие «Царской водкой»	Платина
Фторирование	Палладий

Выбор в пользу конкретной технологии обусловлен в основном возможностями человека, который получает платину из катализатора

Также важно понимать, что в процессе аффинажа существуют неизбежные потери извлекаемых материалов. В частности, подобные недостатки отмечаются у техники выщелачивания, которая требует многократных промывок компонентов химической реакции

Этапы и технология переработки отработанных катализаторов

Переработка автомобильных катализаторов осуществляется в девять этапов:

1. Извлечение и взвешивание керамической сердцевины. Металлическую оболочку керамического блока разрезают пневматическими ножницами.

2. Первичный анализ состава и количества драгметаллов специальным прибором.

3. Сортировка на категории в зависимости от состава напыления.

4. Подготовка и взвешивание частей нейтрализатора для помола.

5. Помол и гомогенизация (перемешивание) в специальной мельнице до однородной массы.

6. Снятие проб с получившейся массы и их истирание в мелкофракционный порошок.

7. Получение итоговой точной информации о составе пробы и концентрации металлов посредством проведения рентгенофлуоресцентного спектрального анализа.

8. Выдача владельцу подтверждающих бумаг с результатами оценки и экспертизы и оплата стоимости сданной автозапчасти.

9. Отделение драгметаллов и утилизация оставшихся токсичных материалов.

Кусок сломанного каталитического нейтрализатора

Параметры, от которых зависит стоимость сданного на переработку катализатора:

Количество и состав ценных металлов.

Это главный критерий сортировки. С палладием и платиной легче работать, а их содержание в напылении обычно выше, чем содержание родия. Родия обычно мало, а извлекать его тяжело из-за высокой температуры плавления.

Отсутствие или наличие физических повреждений.

Наличие явных физических дефектов снижает стоимость детали. Тип поломки тоже играет свою роль. Если конвертер был залит водой или маслом, его, скорее всего, не примут.

Рабочий объем двигателя.

Чем больше объем мотора, тем больше топливно-воздушной смеси в нем сгорает. Соответственно, токсичных выделений тоже будет больше, поэтому размер конвертера, его масса и количество напыленных ценных металлов увеличиваются пропорционально объему двигателя.

Вид и качество используемого топлива.

Катализаторы устанавливаются и на дизельные, и на бензиновые автомобили. Но чем хуже качество топлива, тем больше токсичных веществ выделяется и оседает в нейтрализаторе. Из-за этого падает его цена на вторичном рынке.

Страна изготовления детали.

Отечественные нейтрализаторы стоят меньше зарубежных из-за более низкого качества изготовления и количества используемых металлов. В России действует экологический стандарт «Евро-3», в то время как ЕС, Япония, США и прочие развитые страны уже приняли экостандарт «Евро-5», выставляющий гораздо более строгие требования к экологичности производимых изделий. Естественно, качество российских автоконвертеров значительно ниже.

Срок эксплуатации детали и год выпуска машины.

Экологические нормы повышаются с каждым годом, поэтому на более новые запчасти производители напыляют больше палладиевых металлов. Чем старее деталь, тем меньше будет ее стоимость.

Стиль вождения и условия эксплуатации транспортного средства.