在催化转化器的回收利用XRF分析仪

请你能介绍一下你自己和你的奥林巴斯的角色？

你好,每个人!我叫Vladimir Vermus，在奥林巴斯x射线荧光(XRF)和x射线衍射(XRD)分析仪器部门工作了10年。当我开始在奥林巴斯莫斯科的销售工作时，我有采矿工程的背景，我现在的职位是欧洲、中东和非洲(EMEA)的XRF/XRD商务专员。

我相信，在未来几年的产品的化学成分的控制将进入市场的最意想不到的领域，我认为XRF和XRD技术可以发挥重大作用。

如何回收催化转换器?

值得一开始与汽车催化转化器（也汽车催化剂或汽车猫）的功能的简短说明。这些转换器的目的是为了减少进入大气污染物的汽车的废气排放。

一辆汽车催化转换器是蜂窝状气缸用铂层（Pt），钯（Pd）和铑（Rh） - 也称为铂族金属，铂族金属或沉积在其表面上的各种组合。从一氧化碳（CO），烃（CH），或触摸催化层的表面的氮氧化物（NO）未燃烧的残基通过存在于废气中的氧气氧化而被中和。

在过去的50年里，汽车催化剂已经成为内燃机汽车不可分割的一部分。汽车催化剂的平均寿命取决于几个因素，比如燃料的质量和发动机的体积，但它通常可以使用10万公里(或大约6.2万英里)。通过对汽车催化剂的适当处理，我们可以为其中的铂提供第二次生命。从分选和适当准备的使用过的催化剂，铂族金属可以回收和重复使用的生产未来的汽车猫。

目前，这些再加工的PGMS占总催化剂生产的40％，甚至这个数额也不能满足不断增长的市场需求。目前，汽车猫的回收不仅仅是一个经济上有利可图的企业，而且还有必要的是世界经济发展趋势和环境标准的趋势。

含有贵金属的催化转化器件用于再循环。图片信用：shutterstock.com/Adam J

为什么回收催化转化器对经济和环境有利?

铂和钯是两个元素，最有效地处理有害排放的中和。虽然铂金用于汽车制造 - 珠宝生产以外的许多行业，但例如 - 今天生产的90％的钯都朝向汽车猫的生产。随着新的燃油标准（中国六，第3层，欧元6D，Bharat 6），可以安全地说，在未来几年，对钯的需求将增长。因此，在评估需求方面，汽车猫回收是吸引着显着的兴趣。

当然，一个重要的事实是，回收二手车的猫是从视野比通过提取铂族金属的开采对环境有害的点要少得多;单独的碳足迹是无与伦比的。更何况事实，即钯的副产品大部分一矿工和其提取效率水平低。

如何Vanta™ XRF分析仪能够回收催化转化器吗？

x射线荧光(XRF)检测方法从采矿和废料加工行业引入到汽车猫的加工中，证明了这一应用是必不可少的。它可以在几秒钟内为用户提供废催化剂中Pt、Pd和Rh的浓度。如果不使用特殊的设备，就不可能确定汽车猫中PGMs的含量。这就是便携式XRF (pXRF)协助处理器的地方。

随着便携式XRF，您可以为铂族金属的最佳提取整理催化剂成组并正确设置购买价格。便携式XRF是汽车猫回收企业，用粉碎机，搅拌机，或鳞片沿必备的工具。

Vanta分析仪账户是什么元素套件？

Vanta XRF Analyzer系列提供了手持式XRF仪器的经典元素范围 - 从镁到铀，同时显示样品中包含的45个元素。

当然，关于汽车猫应用，感兴趣的元素较窄：Pt，Pd，Rh，钽（Ta），铈（Ce），硒（Se），钨（W），硅（Si），锆（Zr），钯（Pb），钌（Ru），镧（La），镍（Ni）和硫（S）。

最终，这些元件将决定原料的成本。欧洲杯足球竞彩所有这些因素都优先并列入专门宏达汽车催化剂的模式或方法。但是，你仍然可以分析来自镁等元素至U范围。

如何奥林巴斯防止欺诈催化转换器？

随着汽车猫回收业务的持续增长，试图以尽可能高的价格出售废旧汽车催化剂的欺诈者的数量也在增加。最常见的提高汽车猫价值的方法是增加含铅添加剂的原材料质量。欧洲杯足球竞彩还有更复杂的欺骗方法，比如在混合物中加入钽或硒来模拟XRF光谱中的铂峰。

在没有恶意的意图的情况下也会发生错误 - 例如，具有非专科化校准的PXRF可以在铂金的柴油颗粒过滤器（DPF）中容易地将钨错误误入其中 - 这种情况非常常见。无论哪种方式，Vanta XRF都可以帮助避免这种混乱，Vanta分析仪的独特校准有助于防止这种错误。

应该如何从催化转化器的样品准备，以获得准确和有代表性的结果？

图1 - 的轿厢猫块状样品和初步的Pd浓度（ppm）结果，以有助于粗分选实施例．图片来源：奥林巴斯

样品制备是XRF分析的重要组成部分。90%的XRF误差与样品制备有关。在汽车猫回收领域，通常处理两种类型的样品:块状样品(整体或分体)和粉末样品。铂族金属蜂窝结构的表面上有些不均匀分布(图1),所以把样本测试只能提供一个初步评估,使您能够将汽车猫类型和拒绝任何“空汽车猫”的铂族金属已经被移除,特别是当购买小批量的原材料。欧洲杯足球竞彩

为了对后续富集或大批量的欧洲杯足球竞彩原材料进行分类，需要额外的样品制备步骤以获得具有代表性的结果。一般来说，我们建议如下1）根据奶嘴的类型和拒绝情况进行粗略分类，2）每组分别压碎。重要的是粒度分布尽可能均匀-3）均匀化，4）取样-如果需要，可以使用压力机。这使您能够随着时间的推移获得良好的标准样本库。

我们还建议密切监测湿度。在超过10％的湿度的波动会极大地影响分析的准确性。已获得样品后，3-5测试应与随后平均来完成。如果没有错误物在样品制备的阶段制成，应该有大约4 PPM-31 PPM的绝对平均误差。

如何在不同宏达型号比较？

奥林巴斯提供多种宏达型号为汽车应用的猫。它们之间的主要区别是分析，灵敏度，以及确定光元件的能力的速度，即，镁（Mg），铝（Al），硅（Si），磷（P）和硫（S）。

该宏达L型是用于通过式分拣原料的经济的设备。欧洲杯足球竞彩该装置配备有一个PIN检测，因此它不能检测除钛较轻的元素。在宏达大号分析器的平均分析时间大约为40-60秒。

Vanta C和M系列设备采用硅漂移检测器（SDD）技术，能够检测轻元素。这些模型将有助于确定碳化硅（SiC）含量以及控制硫含量。在这些设备上的平均测试时间约为15–20秒，使您能够在每班进行比使用PIN检测器的设备多3倍的分析。表1中Pd的结果和误差显示了差异，单位为ppm。Vanta M分析仪5秒测试的测量结果几乎等于Vanta L分析仪60秒的测量结果。

表1。比较了Vanta L和Vanta M模型对ppm中Pd的结果和误差。

Vanta系列有什么特点使它适合这个应用?

使用Vanta分析仪时，您会注意到的第一件事是校准的稳定性和结果的可重复性。很难相信这些结果来自便携式XRF。此外，由于轴突技术™ 电子设备，您可以确信，一台Vanta分析仪的读数不会与下一台Vanta分析仪或下一台Vanta分析仪的结果有所不同，依此类推。这对该市场的大型参与者尤其有利。此外，它还提供了使用“用户因素”功能为不同矩阵调整设备的可能性。所以，现在只要在你旅行到另一个时区时改变时钟就可以了。

钨和银阳极x射线管都是汽车催化剂分析的理想材料。用铑作阳极，光谱上就会有相应的特征峰。

要指出Vanta分析仪中测量窗口的大小非常重要。一个大型窗口使我们能够分析大表面积，增加统计选择。

再循环催化剂是一种极其尘土飞扬的方法，因此IP55灰尘和水分保护指数明显有益。一般来说，Vanta系列的3年保修是一个重要的所有权优势。

图2 - 宏达工作站。图片来源：奥林巴斯

对于生产过程中的工作，我们为客户提供工作站(图2)，它将Vanta变成一个成熟的台式XRF，便于固定使用。

与工业4.0一致的是网络连接和报告的好处。使用Vanta analyzer，您可以将数据从设备直接发送到ERP系统，而无需用户干预。此功能有助于使您的业务尽可能透明和可控。

您希望在未来如何改进催化转化器分析?奥林巴斯的下一步是什么？

随着汽车猫回收市场的快速增长，炼油厂将收紧对传入原材料的要求。欧洲杯足球竞彩在原材料成本的计算中，碳化硅和硫的含量将越来越有贡献因素。欧洲杯足球竞彩因此，具有硅漂移检测器（SDD）的装置以及X射线粉末衍射计（XRD）将越来越流行。例如，OLYMPUS'TERA™II X射线衍射分析仪不仅可以提供SIC含量的定量估计，还可以确定它的特定阶段。

随着新型催化剂的不断开发，奥林巴斯的任务是不断监测制造商的需求，并更新校准，以纳入新的样品，这正是我们的客户想从我们。

在未来，随着我们开发云系统，奥林巴斯科学云™, 我们将能够为汽车猫回收商提供不仅是一个测量工具，而且是一个完整的基于云计算的会计和统计生态系统，这对于许多较小的参与者来说可能是成功的关键。

读者在哪里可以找到更多信息？

https://matthey.com/en/markets/automotive/emissions-control

https://www.sgs.com/en/transportation/automotive/mechanical-components/powertrain/emissions-control/catalyst-analysis-and-characterization

https://www.olympus-ims.com/en/downloads/detail/?0[下载][id]=276828424

关于弗拉基米尔Vermus

Vladimir Vermus是奥林巴斯的EMEA ANI商业专家和5次SSD奥林巴斯卓越奖得主。