触媒コンバーターのリサイクル：白金族金属分析にXRFを使用する際の4つの簡単なヒント

作者 Michelle Wright - 2021年 6月 24日

触媒コンバーターは、自動車の排出ガスを浄化するための機器です。触媒（化学反応を促進する基質）を使用して、排気システムから排出される有害なガスを低汚染ガスに変える仕組みです。この機器は、リサイクルというもう一つの方法でも環境を保護します。

廃棄物の削減に加えて、触媒コンバーターには内部にレアメタルが存在することから、リサイクルは経済的利益を生みます。触媒コンバーター内の触媒成分は、通常、プラチナ（Pt）、パラジウム（Pd）、ロジウム（Rh）の組み合わせです。これらはすべて、希少で高価な白金族金属（PGM）です。

触媒コンバータースクラップを適切に分類・処理すれば、これらの金属を回収および再利用して、新たな触媒コンバーターや他の機器を製造できます。

ハンドヘルドXRFによる触媒コンバータースクラップに含まれる白金族金属の分類

リサイクル施設では、リサイクル工程の複数の段階で、需要の高い金属を速く正確に分類する方法が求められます。

便利なツールの1つとして挙げられるのが、ハンドヘルド蛍光X線分析計（XRF）です。XRFでは、触媒コンバータースクラップをその場で元素分析できるので、分類や価格決定が迅速になります。 Vanta™シリーズなどのハンドヘルドXRFでは、測定結果をすばやく得られる一方で、適正な性能を確保するために、ベストプラクティスに従うことが重要です。

ハンドヘルドXRF分析による触媒コンバータースクラップの測定

リサイクル施設でハンドヘルドXRF分析計を使用して触媒コンバータースクラップを測定する技術者

触媒コンバーターのリサイクルにおいて、Pt、Pd、Rhの高速で正確な測定のために、VantaハンドヘルドXRFを最適化するには、以下の簡単なヒントに従ってください。

装置のウィンドウをチェックします。
まず、ご使用のハンドヘルドXRF分析計に正しいウィンドウが取り付けられていることを確認しましょう。例えば、VantaのモデルとX線管タイプに応じて、当社でご用意している装置ウィンドウが異なります。
もう一つ重要な考慮事項は、ウィンドウの状態です。傷はありませんか？ウィンドウに傷やき裂の兆候がないか確認してください。穴があいていたら交換時期です。
分析計が正しく作動するには、ウィンドウが清潔であることも欠かせません。測定前に、アルコールかウェットティッシュでウィンドウをきれいにしてください。
試料を測定用に適切に前処理します。
最も代表的で正確な結果を得るため、使用済み触媒を粉砕し、ふるいにかけて均質化し、XRF分析用に適切に前処理を行うことをお勧めします。分析計をポータブルVantaワークステーションに装着して、フルインターロックシステム内でPGM測定を行いましょう。
グレード範囲別にスクラップ材料を分類します。
リサイクル業者は使用済みの触媒を均質化する前に、Vanta分析計を使用して、同一タイプの材料を分類・分別する必要があります。以下のような3つまたは４つのグレード範囲に分類します。
- 酸素センサー
- 三元コンバーター
- 二元コンバーター
- ディーゼル微粒子捕集フィルター
測定時間を確認します。
自動車触媒コンバータースクラップのPGMを測定する場合、測定時間が正しいか確認することが重要です。
推奨される測定時間を以下に示します。
- Pt、Pd、Rhの最速スキャン： ビーム1：最大 15秒。基本的な分類と、PGMと添加剤のタンタル（Ta）およびセレン（Se）の検出に最適。
- Pt、Pd、Rhの標準測定： ビーム1：最大 30秒、ビーム2：最大 15秒。精錬所に送られた完全に処理済みの試料に最適。
- すべての元素のフルスキャン： ビーム1：最大 45秒、ビーム2：最大 15秒。精錬所内で回収工程を最適化するために使用可能。