車両触媒コンバーターのリサイクル
車両用触媒コンバーターは、内燃機関を搭載した車両の排ガス後処理に使用されます。触媒コンバーターは、排ガス中の汚染物質の排出を大幅に削減できます。ほとんどの場合、排ガス後処理システム全体を車両用触媒コンバーターと呼びます。
車両用触媒コンバーターの役割は、燃焼汚染物質である炭化水素 (Cm H n)、一酸化炭素 (CO)、窒素酸化物 (NOx) を、それぞれ酸化と還元によって無毒物質の二酸化炭素 (CO2)、水 (H2O)、窒素 (N2) に化学変換することです。エンジンの動作点と触媒コンバーターの最適な動作条件に応じて、100 % に近い変換率を達成できます。
自動車用触媒コンバーターは通常、複数のコンポーネントで構成されています。キャリアは、温度安定性のあるセラミックハニカム体で、通常はコーディエライトで、多数の薄壁チャネルがあります。いわゆるウォッシュコートがキャリア上に配置されています。これは多孔質の酸化アルミニウム（Al2O3）で構成されており、表面積を増やす役割を果たします。高い粗さにより、1グラムあたり最大数百平方メートルという大きな表面積が実現されます。触媒活性物質はウォッシュコートに埋め込まれています。これらの物質は触媒の種類によって異なります。例えば、現代の三元触媒では、貴金属の白金、ロジウム、パラジウム、またはこれらの組み合わせがこれに該当します。[1] 実験室実験では、セラミックハニカム体を粉末状に粉砕し、その後、触媒活性貴金属の有無を検査します。
最初のテスト
最初の実験では、ハニカム体をユニバーサルカッティングミルPULVERISETTE 19 LARGEで前粉砕しました。この装置は、超硬合金タングステンカーバイド製の固定刃と刃先交換式インサートを備えたディスクミリングカッティングローター、4mm角のふるいカセット、およびステンレス鋼製の高性能サイクロンセパレーターを装備していました。サンプルの粉砕時間は、回転数1,500rpmで約1分でした。
フリースサイド付きセラミック部品触媒
粉砕室 PULVERISETTE 19 LARGE 粉砕後
粉砕サンプルを入れたサンプルガラス付きサイクロンセパレーター
2回目のテスト
2番目の試験では、PULVERISETTE 19 LARGEで前粉砕されたサンプルの一部を、PULVERISETTE 14 premiumラインでさらに処理しました。サンプル200mlは38秒以内に粉砕され、最終粒子径は500µm未満でした。PULVERISETTE 14 premiumラインにはカッティングローターが装備され、さらに受動運転の小容量サイクロンセパレーターも接続されていました。
PULVERISETTE 14プレミアムラインと小容量サイクロンセパレーター
粉砕されたサンプル
注釈
原則として、可変速ローターミル PULVERISETTE 14プレミアム ラインを使用すると、粉砕サンプルの最大最終細かさを 80 µm 未満に達成することが可能です。
3回目のテスト
3番目の試験では、PULVERISETTE 19 LARGEで前粉砕したサンプルの一部を、Planetary Mill PULVERISETTE 5 premiumシリーズでさらに粉砕しました。粉砕時間は1分で、125ml容量のジルコニア製粉砕ボウルと20mmのジルコニア製粉砕ボールを使用しました。サンディスクの回転速度は450rpmに設定され、最終的な粉砕度は100µm未満でした。
注釈
PULVERISETTE 5 プレミアムライン（ZrO2 アクセサリー付き）
PULVERISETTE 5プレミアムラインは、密閉システムであるため、粉砕工程中に有害物質を吸入する心配がありません。さらに、このミルはサンプルの最終粒度をナノレベルまで微細化することが可能となります。
結論
FRITSCHは、実施した試験により、触媒を粉砕するための様々なソリューションをポートフォリオに揃えていることを示しました。さらに分析を行うことで、例えば粉砕された材料に含まれる貴金属の含有量を測定し、貴金属回収の可能性の有無を判断することができます。
