手持式XRF分析仪在汽车催化剂的回收中发挥着重要作用。
为了了解XRF分析仪如何适用于汽车催化剂的回收，有必要先简单介绍一下汽车催化转化器（也称汽车催化剂）及其作用。
简而言之，汽车催化转化器的作用是减少随着汽车尾气排放到大气中的污染物。催化转化器通过使用催化剂（一种加速化学反应的基质）将排气系统中的有害气体转化为污染较少的气体。
汽车催化转化器是一个蜂窝状气缸，内壁涂有一层含铂（Pt）、钯（Pd）和铑（Rh）的材料，这些元素也称为铂族金属（PGM）。汽车尾气中未燃烧的残留物，如一氧化碳（CO）、碳氢化合物（CH）或氮氧化物（NO），在通过涂有铂族金属层的蜂窝状气缸时会被废气中的氧气氧化和中和。
是什么原因推动了汽车催化剂的回收?
汽车催化剂已经成为内燃机汽车不可或缺的一部分。汽车催化剂的平均寿命取决于多个因素，如燃油质量和发动机气缸容量。其使用寿命通常为100000公里。
通过对汽车催化剂进行适当处理，我们可以使其中的铂族金属获得第二次生命。通过正确分类和处理用过的催化剂，可以对铂族金属进行回收并在未来的生产中重新使用。此外，汽车催化剂的回收不仅具有经济效益，而且对于满足环保标准也很重要。
铂和钯是中和有害排放物最有效的两种元素。虽然铂和钯还用于汽车制造以外的行业（例如珠宝生产），但当今生产的大多数铂和钯都用于汽车催化剂的生产。
随着排放和燃料标准（China VI、Tier 3、Euro 6d和Bharat Stage VI）的采用，对铂族金属的需求将持续增长，并推动汽车催化剂的回收。
从环护角度来看，回收使废旧汽车催化剂比通过采矿提取铂族金属的危害要小得多。此外，钯通常是矿物加工厂的副产品，其提取效率非常低。
手持式XRF分析仪如何协助汽车催化剂的回收?
如果没有特殊设备，就不可能快速确定汽车催化剂中铂族金属的含量，从而给铂族金属回收过程造成障碍。这就是X射线荧光（XRF）检测的用武之地。XRF是一种可用于汽车催化剂回收的久经考验的分析方法。
许多回收商依靠便携式XRF设备对汽车催化剂进行快速简单的分析。我们的Vanta手持式XRF分析仪可以在几秒钟内提供催化剂中的铂、铑和钯的含量。
Vanta手持式XRF分析仪
Vanta分析仪还可以分析从镁（Mg）到铀（U）（按元素周期表顺序排列）的元素，最多可显示45种元素。汽车催化剂回收的感兴趣元素包括：
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所有这些元素都被优先考虑，并包含在Vanta分析仪定制的汽车催化剂方式中。当然，您还可以分析从镁（Mg）到铀（U）的其他元素。
使用Vanta XRF分析仪，回收商可以对汽车催化剂进行分类，以选择提取铂族金属的适当方法，并确定合理的回收价格。该分析仪可与研磨机、搅拌机和秤结合在一起使用，从而成为回收汽车催化剂的一种重要工具。
Vanta分析仪还有助于防止欺诈。它可以探测到为了虚假地提高贵金属价值而添加到催化剂材料中的元素。
随着汽车催化剂回收行业的发展，试图以尽可能高的价格出售废旧汽车催化剂的骗子越来越多。以欺诈手段提高汽车催化剂价值的一种常见方法是加入含铅（Pb）的添加剂。更复杂的欺骗方法是将钽（Ta）或硒（Se）添加到混合物中，以模拟XRF光谱上的铂（Pt）峰。
错误也可能不是出于恶意。未经专业校准的便携式XRF设备可能会将柴油颗粒过滤器（DPF）中的钨（W）误认为是铂（Pt）。这个错误很常见。Vanta分析仪凭借其独特的校准功能，可以避免这些错误和欺诈。
如何制备催化转化器的样品，以获得具有代表性的准确结果?
汽车催化剂蜂窝块样品的示例（左图）和有助于粗选的表面上钯（Pd）含量（ppm）的初步结果（右图）
样品制备是准确进行XRF分析的重要组成部分。回收汽车催化剂时，通常会制备两种类型的样品：蜂窝块样品（整体或分割）和粉末样品。
蜂窝结构上的PGM涂层通常分布不均匀。因此，这些样品只能提供初步检测结果，以对汽车催化剂进行分类，或识别已去除了铂族金属的“空汽车催化剂”。
为了对汽车催化剂进行分类以供后续提纯或批量生产，需要在样品制备过程中执行额外的步骤以获得有代表性的结果。一般来说，我们建议采用以下方法：
- 按类型粗略分类
- 按类型研磨（重要的是使粒度分布尽可能均匀）
- 均质化
- 采样（如果需要，可以使用压机）
此外，一定要密切监测湿度。湿度的波动超过10%会影响分析的准确性。采样后，重要的是进行3-5次检测，并对检测结果进行平均，以监测均质性。
哪些Vanta型号最适合汽车催化剂分析?
有几种Vanta型号可用于回收汽车催化剂。这些型号在三个主要方面有所不同：
- 分析速度
- 灵敏度
- 能够探测轻元素，如镁（Mg）、铝（Al）、硅（Si）、磷（P）和硫（S）
例如，Vanta L型号分析仪可以对催化剂进行经济高效的分类。这款分析仪有一个PIN探测器，因此无法探测到比钛更轻的元素。Vanta L型分析仪的平均分析时间约为40-60秒。
相比之下，Vanta C型号和M型号仪器使用硅漂移探测器（SDD），因此可以探测到更轻的元素，从而有助于确定碳化硅（SiC）的含量并控制硫（S）的含量。这些分析仪的平均检测时间约为15-20秒，效率是配备PIN探测器的分析仪的3倍。
下表中钯的结果和误差（以ppm为单位）显示了这些差异。Vanta M型分析仪5秒的测量结果与Vanta L型分析仪60秒的测量结果相似。
在Vanta L型和M型分析仪获得的钯（Pd）的检测结果和误差之间的比较，表明了典型精度与测量时间的关系
Vanta XRF分析仪的哪些功能使其适合进行汽车催化剂的回收?
结果的可重复性：每台Vanta分析仪均内置Axon Technology电子器件，都具有很高的可重复性，因此在不同仪器之间和不同检测之间都可以获得准确性相同的结果。
可自行定制：根据当地的排放法规，不同地区的催化剂基材的成分可能有所不同。您可以使用定制的用户因子，根据不同的催化剂基材轻松调整分析仪，以提高检测的准确度。
X射线管选项：您可以选择银、钨或铑阳极X射线管。请注意，钨靶材和银靶材的X射线管非常适合分析汽车催化剂。铑射线管不是首选的原因是在使用铑靶材X射线管时，光谱上会出现与铑元素对应的特征峰。
大测量窗口：Vanta分析仪的大窗口可以分析较大的表面积，从而可提高检测未破碎岩心和研磨样品的准确性。
坚固耐用：回收催化剂是一个充满灰尘的过程。分析仪符合IP55/54防尘防潮评级标准，有助于保持良好的工作状态。Vanta分析仪经久耐用，提供3年全面质保，可保持较低的拥有成本。
XRF配件：在生产过程中，Vanta工作站可将Vanta分析仪变成一个功能齐全的台式XRF仪器，进行舒适的免提分析。台式仪器非常适用于在回收厂或冶炼厂为回收铂族金属而进一步精炼之前所进行的最终样品分析。
Vanta工作站
支持工业4.0实践：Vanta分析仪具有网络连接功能，且可启用云技术。XRF数据可被直接发送到ERP系统，而无需用户干预。
轻元素探测：随着汽车催化剂回收的快速发展，净化厂对进料的要求也更加严格。在计算来料成本时，碳化硅（SiC）和硫（S）的含量变得越来越重要。因此，带有硅漂移探测器（SDD）、可进行轻元素检测的XRF分析仪将成为汽车催化剂分析的热门选择。
