В каких деталях содержится платина

Платина – драгоценный металл, высокая и стоимость и спрос на который обеспечен минимальным коэффициентом расширения, электро- и теплопроводностью и высокой прочностью материала.

На вид данный металл напоминает серебро, однако его цена выше, чем золота.

Платина не окисляется и не подвергается химической коррозии, устойчива в кислотам и щелочам за исключением «царской водки» (смеси азотной и соляной кислот) и серной кислоты при нагревании, проявляет высокие каталитические свойства.

В связи с этим платина используется в следующих отраслях промышленности:

1. Автомобилестроение. 40% платины используется для производства катализаторов дожига топлива, особенно в автомобилях европейского производства.
2. Ювелирное производство. 35% производимой в мире платины идет на производство ювелирных изделий, которые традиционно ценятся за высокую прочность, качество цвета и блеска. Как правило, в ювелирных изделиях платина присутствует в виде 85% сплава с другими металлами платиновой группы, улучшающих ее ковкость и легкость переработки.
3. Электроника, медицина. 13% платины благодаря ее высокой электропроводимости и тугоплавкости используется для изготовления микросхем радиоэлектроники. Также ее используют для изготовления датчиков кислорода в автомобилях, которые обеспечивают необходимые соотношения при смешении топлива и воздуха в двигателях, участвуют в работе подушек безопасности и климат-контроля. Биосовместимость и химическая инертность платины позволяет использовать ее для изготовлении катетеров, электростимуляторов.
4. Химическая промышленность. 6% платины используется для изготовления катализаторов процессов тяжелого химического производства, например, для процесса синтеза азотной кислот. Платиновые катализаторы – неотъемлемые участники процессов изомеризации и риформинга нефти, которые используются для получения высокооктановых компонентов бензина.

Устройства, содержащие платину

Платина содержится:

• автомобильных катализаторах (см. фото);
• конденсаторах;
• микросхемах;
• генераторах;
• реле;
• других деталях.

Поскольку автопром и электроника являются основными отраслями потребления платины, при поиске исходного вторичного сырья для извлечения этого металла стоит прежде всего обратить внимание на устройства, выпускаемые данными промышленными сегментами.

Рассмотрим детали, в которых платины больше всего.

Автомобильные катализаторы

Среди автомобильных катализаторов можно выделить следующие два типа:

1. На основе классической системы платина-родий-палладий. Примерное содержание металлов в миллионных долях на тонну керамического носителя составляет соответственно 1470-270-900 для указанной системы. Примерная стоимость таких катализаторов составляет 55 евро за 1 кг.
2. Системы платина-родий, характерные для катализаторов автомобилей премиум-класса. Содержание в них платины составляет порядка 3000 частей на миллион. Стоимость катализаторов такого типа оценивается примерно в 70 евро за 1 кг.

Зная эти формулы и тип детали, можно подсчитать, сколько платины в катализаторе автомобиля.

Конденсаторы

20% от общей массы электронных устройств составляют конденсаторы.

В зависимости от типа конденсатора, количество драгоценных металлов, в частности, платины в конденсаторах варьируется, что определяет конечную стоимость изделия при его скупке.

Ниже приведена таблица конденсаторов с маркировкой и характерными отличительными признаками в порядке убывания содержания в них платины и, соответственно, стоимости:

Таким образом, наиболее ценными являются конденсаторы Н30, имеющие наибольшее содержание платины.

Другие радиодетали

Что касается других радиодеталей, платина присутствует в:

1. Реле, а именно, проволока и контакты в их составе. Среди наиболее известных реле, содержащих платину, реле РЭС-9, РЭС-10.
2. Электронные лампы.
3. Приборы СВЧ.
4. Генераторы в составе контрольно-измерительной аппаратуры (Г2-57, ГЗ-109).
5. Преобразователи термоэлектрические ТПР.

Подробно о содержании разных драгметаллов в радиодеталях мы рассказывали здесь.

Способы извлечения из радиодеталей

Для извлечения платины наиболее приемлемым  с экономической точки зрения является метод коллекторной плавки, представленный в ряде российский патентов RU 245899, RU 2180011 .

Технология включает следующие этапы:

1. Измельчение исходного лома.
2. Плавка лома в печей в присутствии металла-коллектора.
3. Продувки расплава воздухом для образования окиси металла коллектора и расплавленного концентрата платины.

Различие в методах заключается в стадийности процессов и составе коллекторной системы, отвечающей за селективность процесса выделения платины.

Выделение платины из отходов электроники также возможно и с использованием гидрометаллургического метода.

Один из способов заключается в использовании способа  гипохлоритного выщелачивания отходов и представлен в патенте RU 2244759.

Процесс проводится при определенной концентрации соляной кислоты и активного хлора (источником хлора являются гипохлориты щелочных металлов) и температуре около  65 °С, при соотношении жидкой фазы  к твердой 7:1.

При использовании данного метода для переработки керамических конденсаторов степень чистоты платины составляла около 90%.

Другой гидрометаллургический метод представлен в патенте  RU 210339.  Отходы обрабатываются смесью соляной кислоты, пероксида водорода и диметилформамида (ДМФА) при температуре 100 °С.

В результате гидролитического расщепления ДМФА в использованных условиях происходит восстановление платины, после чего ДМФА регенерируется, а образовавшийся раствор отправляют на обработку.

В целом, как гидрометаллургический , так и пиролитический метод могут быть использованы для переработки электротехнического лома с целью извлечения платины. Эти же методы рекомендованы и для выделения металла из отработанных катализаторов.

Представленные выше методы выделения являются результатом научных исследований, полностью или частично реализованных на опытных и промышленных производствах после получения соответствующих разрешений на осуществление деятельности в рамках переработки драгоценных металлов.

На нашем сайте есть отдельный материал, посвященный аффинажу платины.

Реализация отходов

Для реализации отходов электроники и автокатализаторов с целью получения финансовой выгоды за счёт присутствия в них платины, как физическим, так и юридическим лицам необходимо обратиться в соответствующие организации, занимающиеся приемом, оценкой и переработкой электронного и каталитического лома для аффинажных производств.

Среди таких организаций:

• компания «Академия благородных металлов»,
• компания  «Голдформ»,
• НПО «Радиотехнические драгметаллы».

С помощью подобных компаний возможна экспертная оценка исходного материала  методами физико-химического анализа для объективной оценки стоимости лома и дальнейшая профессиональная переработка сырья.

Подведение итогов

Таким образом, отработанные автокаталитические элементы и электротехнические комплектующие, содержащие платину, являются реальным источником дохода, поскольку к настоящему времени разработаны как методы оценки и классификации исходного лома, так и методы его переработки, которые могут быть реализованы сертифицированными предприятиями  при обращении в них как компаний, так и частных лиц.