JOGMEC金属資源の生産技術に関する基礎研究の成果

[1K0905-14-06] 塩化アンモニウムを用いた自動車触媒に含まれるレアメタルの回収

○久保 裕也¹、岡村 友嵯²、大山 雄也³ (1. 福岡工業大学、2. 福岡工業大学（現吉川工業株式会社）、3. 福岡工業大学（現新日本非破壊検査株式会社）)

キーワード：自動車触媒、白金族金属、リサイクル、熱分解

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。