احمد عبدالهی - مرکز تحقیقات فرآوری مواد معدنی ایران

در این مقاله تلفیق دو روش آبکاری الکترولس نیکل و جدایش مغناطیسی (به عنوان یک روش پاک) در جهت بازیابی فلزات گروه پلاتین شامل پلاتین، پالادیوم و رودیوم از کاتالیست های مستعمل اگزوز خودرو معرفی شده است. در راستای این تحقیق، از کاتالیست مستعمل خودرو فولکس واگن استفاده شد. با تحلیل طیف حاصل از آنالیز XRD ، فاز کانی شناختی کوردیریت به عنوان پایه نمونه کاتالیست شناسایی شد. در ادامه، مواد آلی موجود در سطح کاتالیست کاملا شسته و اسیدشویی شده و سپس نیکل فرومغناطیس بر روی سطح کاتالیست به روش الکترولس نشانده شد. نهایتا از عملیات حرارتی و تلاش در تشکیل آلیاژ فلزات گروه پلاتین با فلز نیکل نمونه جهت مطالعات آماده گردید. ساختار پیچیده و متخلخل لانه زنبوری کاتالیست و نیز ساختار گل کلمی مربوط به لایه آلیاژ نهشته شده نهایی به کمک مطالعات میکروسکوپی الکترونی SEM بررسی شد. همچنین به کمک آنالیز عنصری EDS میزان تجمع عناصر نیکل و گروه پلاتین در مقاطع مختلف نمونه مورد ارزیابی قرار گرفت. نهایتا به کمک فرضیات و شواهد موجود مکانیزم تشکیل لایه نیکل، فعالیت کاتالیستی سطح سوبسترا و تشکیل ساختارهای گره ای (ستونی) شناسایی شد. پس از نشاندن نیکل، کاتالیست خرد و پودر شد. سپس بخش های حاوی نیکل از طریق جدایش مغناطیسی به کمک آهنربای نیودیمیومی تفکیک گردید که این خود به دلیل خاصیت فرومغناطیسی ایجاد شده به واسطه فلز حضور فلز نیکل است. آنالیز شیمیایی ICP-OES در فازهای جداشده تاییدی بر تمرکز فلزات گروه پلاتین در فاز فرومغناطیس بوده و پودر حاوی پایه سرامیکی و در قالب پودر غیر مغناطیسی از سیستم جدا شد. این مطالعه، کارایی روش آبکاری الکترولس و جداسازی مغناطیسی متعاقب را در تغلیظ و بازیابی فلزات ارزشمند از کاتالیست های مستعمل نشان داد. روشی که با هزینه کم و با استفاده از تجهیزات محدود در مقیاس کوچک نیز قابل اجراست و با توجه به ارزش بالای فلزات گروه پلاتین، به لحاظ اقتصادی راندمان بالایی دارد.

کاتالیست خودرو، فلزات گروه پلاتین، آبکاری الکترولس، نیکل، جداسازی مغناطیسی