JOGMEC金属資源の生産技術に関する基礎研究の成果

[1K0905-14-06] Recovery of rare metals contained in automobile catalysts with NH₄Cl

○Hironari Kubo¹, Yuza Okamura², Yuya Oyama³ (1. Fukuoka Institute of Technology, 2. Fukuoka Institute of Technology. Now at Yoshikawa Kogyo Co., Ltd. , 3. Fukuoka Institute of Technology. Now at Shin-Nippon Nondestructive Inspection Co., Ltd.)

Keywords:automobile catalyst, PGM, recycle, pyrolysis

使用済み自動車触媒は白金族金属（Pt、Pd、Rh）を含有しており、乾式法あるいは湿式法によって回収されている。乾式法では、高融点の触媒全体を熔融するため消費エネルギーやフラックス原単位が大きい。湿式法では、触媒全体を酸に浸すため酸消費量、廃液処理量が大きい。また、浸出液中の白金族金属濃度が低いため濃縮工程も必要である。
　自動車触媒はハニカム状のセラミクス母材（2MgO・2Al₂O₃・5SiO₂）表層に、白金族金属粒子がコート層（CeO₂）によって固定された構造を有しており、回収ターゲットは表層に集中している。本研究では、使用済み自動車触媒を活性の高いNH₄Cl熱分解ガスと反応させることによって、表層を易溶性の塩に変化させた後、水洗浄によって有価成分をスラリーとして回収する手法を試みた。
　自動車触媒を各条件でNH₄Cl熱分解ガスと反応させた結果、Ar雰囲気下、350℃で3 h加熱した条件で最も高いレアメタル回収率が得られた。反応生成物の構造解析および熱力学計算によって触媒構成相とNH₄Cl塩熱分解ガスの反応機構を検証した結果、CeO₂が易溶性の(NH₄)₂CeCl₅に変化する反応がメインであることが明らかとなった。