Hurda katalitik konvertörlerden hidrometalurjik yöntemler ile platin, paladyum ve rodyumun geri kazanımı ve optimizasyonu
Recovery of platinum, paladyum and rhodium from spent catalytic converters by hydrometalugical way
- Tez No: 393064
- Danışmanlar: PROF. DR. MAHMUT ERCAN AÇMA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Hidrometalurji, Yeniden kazanma, Üretim metalurjisi, Hydrometallurgy, Recycling, Production metallurgy
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Üretim Metalurjisi ve Teknolojileri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Katalitik konvertörün kullanılmasının sebebi otomobilden çıkan zararlı gazları minimize etmek suretiyle insanı ve çevreyi korumaktır. Motorda yanan hava yakıt karışımı, karbondioksite (CO2), suya (H2O), karbonmonoksite (CO), azotoksite (NOx) ve hidrokarbona (HC) dönüşür. Bunlar içerisinde CO, NOx, HC doğa ve insan sağlığı için zararlı gazlardır. İşte bu zararlı gazları zararsız hale dönüştürmek için katalitik konvertör (katalizör) kullanılır. Katalitik konvertörlerde katalizör olarak platin, paladyum ve rodyum kullanılmaktadır. Katalitik konvertörlerde bulunan platin grubu metallerin (PGM) gerek doğada az bulunması, gerekse yüksek fiyatlı olması atıklardan geri kazanımını cazip hale getirmiştir. Bu çalışmada hurda katalitik konvertörlerden PGM' in geri kazanımı hidrometalurjik yöntem ile incelenmiştir. Çalışma kapsamında ayrıca hurda durumundaki katalitik konvertörlerin detaylı fiziksel ve kimyasal karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Katalitik konverter yapısını oluşturan bileşenler XRD yöntemiyle tespit edilmiş, içeriğinde bulunan platin, paladyum ve rodyum metallerinin miktarları da AAS ve ICP-MS yardımıyla karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Tasarlanan yeni alternatif geri kazanım methodun da HNO3 oksitleyici ajan olarak kullanılmaktadır. Böylelikle kimyasal proses sonucunda olaşabilecek hava kirlilikleri ve çevresel zarar minimuma indirilmektedir. Öğütülmüş katalitik konvertör tozunun 700 ˚C' de 1 saat karbon giderme işleminden sonra 5 gr numune 60 ml HCl, 60 ml HNO3 kullanılarak hazırlanan reaktif kompozisyonunda 75 ˚C' de 45 dakika liç işlemi uygulanması sonucu platin ve paladyum geri kazanımı % 99'luk bir verimle rodyum geri kazanımı %47'lik bir verimle gerçekleştirilmiştir. Elde edilen çözeltiden %99'luk bir verimle aluminyum kullanılarak platin, paladyum ve rodyum geri kazanılmıştır.
Özet (Çeviri)
The reason for catalytic converters is to minimize harmfull gases that release out from cars' exhaust system. After burns the mixture of air and gasoline or diesel in the combustion engine is converted to carbondioxide (CO2), water (H2O), carbonmoxide (CO), nitrogenoxide (NOx) and hydrocarbon (HC). CO, NOx and HC are harmfull gases for the human health and nature. The reason to use catalytic converters is to convert these harmfull gases to harmless form. Platinum, palladium and rhodium are used as a catalysor in catalytic converters. Recovery of platinum group metals (PGM) has been attractive in recent years since both environmental and economic consequences. In this study, the methods of PGM recovery including hydrometallurgical method from scrap catalytic converters were examined. Furthermore detailed physical and chemical characterization of the spent catalytic converters were carried out. The components of catalytic converters were analysed by XRD method and the quantity of the materials such as platinum, palladium and rhodium were analysed comparatively by using AAS and ICP-MS techniques. The new alternative method was proposed including the addition of HNO3 as an oxidant agent, which implied the reduction of the pollutant gases and also the environmental impact of the chemical process. The final reagent composition which was proposed contained the mixture of 60 ml of HCl, 60 ml of HNO3, and the leaching temperature was at 75 ˚C for 45 min, 5 grams of sample with a previous thermal pre-treatment at 700 ˚C during 1 h of the sample. With this treatment 99 % of the both platinum and palladium and 47 % rhodium present in spent catalytic converters could be recovered. Recovery efficiency from the solution of platinum, palladium and rhodium by using alüminyum to precipitate is also 99%.
Benzer Tezler
- Perovskit ve perovskit/SBA-15 tipi katalizörlerin farklı yöntemlerle sentezi, karakterizasyonu ve katalitik pirolizde kullanılması
Synthesis and characterization of perovskite and perovskite/SBA-15 type catalysts with different methods and their catalytic activity in pyrolysis
RAHMİYE ZERRİN YARBAY ŞAHİN
Doktora
Türkçe
2017
Kimya MühendisliğiBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURGÜL ÖZBAY
- Hurda akümülatörlerin geri kazanımı ve çevreye etkileri
Scrap accumulators recycling and environment impact
SAVAŞ ÖZGÜR GÖRGÜÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Çevre MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiÇevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ŞÜKRÜ DURSUN
- Hurda alüminyum safsızlıklarının hurda hazırlama ve izabe işlemleri ile giderilmesi yollarının araştırılması
Examition of the methods regarding to eliminating the impurity of scrap aluminum via melting and scrap preparation processes
MUSTAFA KOÇAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKİ ÇİZMECİOĞLU
- Ülkemizdeki tarım makineleri imalat sanayinde hurda kaynakların saptanması ve değerlendirilmesi
Determination and evaluation of salvage values in the agriculture machine manufacturing industry in our country
BEDRİ DÖNGEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
ZiraatNamık Kemal ÜniversitesiTarım Makineleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT EKER
- Hurda polietilen karakterizasyonu ve geri dönüşümün ürün özellikleri üzerindeki etkisinin incelenmesi
Characterization of scrap polyethylene and effects of recycling on product properties
NESRİN OĞUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUNCER YALÇINYUVA