RFA-Handanalysatoren spielen beim Recycling von Fahrzeugkatalysatoren eine wichtige Rolle.
Um zu verstehen, wie RFA-Handanalysatoren in den Recyclingprozess von Fahrzeugkatalysatoren passen, ist es notwendig, mit einer kurzen Beschreibung des Fahrzeugkatalysators und seiner Funktionsweise zu beginnen.
Kurz gesagt besteht der Zweck eines Fahrzeugkatalysators darin, Schadstoffe in Fahrzeugabgasen, die in die Atmosphäre gelangen, zu reduzieren. Dazu wird ein Substrat verwendet, das eine chemische Reaktion beschleunigt (katalysiert), um schädliche Gase aus dem Abgassystem in weniger umweltschädliche Gase umzuwandeln.
Ein Fahrzeugkatalysator besitzt einen Wabenkörper mit einer Beschichtung aus Platin (Pt), Palladium (Pd) und Rhodium (Rh), auch als Platinmetalle bekannt. Unverbrannte Rückstände im Abgas, wie Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoffe (CH) oder Stickoxide (NO), passieren den Wabenkörper mit Platinmetall-Beschichtung und werden durch den Sauerstoff im Abgas oxidiert und neutralisiert.
Was treibt das Recycling von Fahrzeugkatalysatoren voran?
Fahrzeugkatalysatoren sind zu einem unverzichtbaren Bestandteil von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor geworden. Die durchschnittliche Lebensdauer eines Fahrzeugkatalysators hängt von mehreren Faktoren ab, wie z. B. der Kraftstoffqualität und dem Zylindervolumen des Motors. Er hat normalerweise eine Lebensdauer von 100.000 km (ca. 62.000 Meilen).
Mit der richtigen Behandlung von Fahrzeugkatalysatoren können die darin enthaltenen Platinmetalle wiederverwendet werden. Durch eine ordnungsgemäße Sortierung und Verarbeitung von Altkatalysatoren können die Platinmetalle recycelt und in der nächsten Produktion wiederverwendet werden. Zudem ist das Recycling von Fahrzeugkatalysatoren wirtschaftlich rentabel und auch wichtig, um Anforderungen von Umweltstandards einzuhalten.
Platin und Palladium sind zwei der wirksamsten Elemente bei der Neutralisierung von Schadstoffemissionen. Auch wenn Platin und Palladium noch in anderen Industriezweigen als der Automobilindustrie verwendet werden (z. B. in der Schmuckherstellung), wird das heute produzierte Platin und Palladium größtenteils zur Herstellung von Fahrzeugkatalysatoren verwendet.
Mit der Einführung von Abgasnormen und Kraftstoffnormen (China VI, Tier 3, Euro 6d und Bharat Stage VI) nimmt die Nachfrage nach Platinmetallen zu und das Recycling von Fahrzeugkatalysatoren wird vorangetrieben.
Aus Sicht des Umweltschutzes ist das Recycling von Altkatalysatoren wesentlich unschädlicher als die Gewinnung von Platinmetallen durch Bergbau. Außerdem fällt Palladium im Allgemeinen als Nebenprodukt bei der Verarbeitung von Mineralien an, und seine Gewinnung ist sehr ineffizient.
Wie unterstützten RFA-Handanalysatoren das Recycling von Fahrzeugkatalysatoren?
Ohne spezielle Ausrüstung ist es unmöglich, die Menge an Platinmetallen in Fahrzeugkatalysatoren schnell zu bestimmen, was den Gewinnungsprozess von Platinmetallen einschränkt. Hier kommt die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) ins Spiel. Die RFA ist eine bewährte Analysemethode, die für die Rückgewinnung von Fahrzeugkatalysatoren eingesetzt wird.
Viele Recyclingfirmen verwenden RFA-Handanalysatoren für eine schnelle und einfache Analyse von Fahrzeugkatalysatoren. Unser Vanta RFA-Handanalysator kann die Mengen an Platin, Rhodium und Palladium im Katalysator in Sekundenschnelle ermitteln.
Vanta RFA-Handanalysatoren
Der Vanta Analysator kann auch Elemente von Magnesium (Mg) bis Uran (U) (in der Reihenfolge des Periodensystems der Elemente) analysieren und bis zu 45 Elemente anzeigen. Zu den Elementen, die für das Recycling von Fahrzeugkatalysatoren von Interesse sind, gehören:
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Diese Elemente werden priorisiert und in die kundenspezifische Car Catalyst Methode des Vanta Analysators integriert. Natürlich können Sie noch andere Elemente von Mg bis U analysieren.
Mit dem Vanta RFA-Handanalysator können Recyclingfirmen Fahrzeugkatalysatoren kategorisieren, um eine optimale Extraktionsmethode für Platinmetalle auszuwählen und einen angemessenen Rückgewinnungspreis zu bestimmen. Der Analysator kann in Kombination mit Zerkleinerungsmaschinen, Mischern und Waagen verwendet werden und ist damit ein unverzichtbares Werkzeug für das Recycling von Fahrzeugkatalysatoren.
Der Vanta Analysator kann auch vor Betrug schützen. Er erkennt Elemente, die Katalysatormaterialien zugesetzt worden sind, um deren Edelmetallwert fälschlicherweise zu erhöhen.
Mit dem Wachstum der Recyclingindustrie für Fahrzeugkatalysatoren nimmt die Anzahl Betrugsversuche zu, um Altkatalysatoren zum höchstmöglichen Preis zu verkaufen. Eine häufige Methode, um den Wert von Fahrzeugkatalysatoren fälschlicherweise zu erhöhen, ist der Zusatz von bleihaltigen Additiven (Pb). Bei komplexeren Betrugsmethoden wird der Mischung Tantal (Ta) oder Selen (Se) hinzugefügt, um den Platinpeak (Pt) im RFA-Spektrum zu simulieren.
Doch Fehler können auch ohne böswillige Absicht auftreten. Ein RFA-Handanalysator, der nicht fachgerecht kalibriert wurde, kann Wolfram (W) im Dieselpartikelfilter (DPF) mit Platin (Pt) verwechseln. Dieser Fehler tritt häufig auf. Der Vanta Analysator kann dank seiner einzigartigen Kalibrierungsmethoden dazu beitragen, diese Fehler und Betrugsversuche zu vermeiden.
Wie werden Proben von Katalysatoren aufbereitet, um genaue und repräsentative Ergebnisse zu erhalten?
Beispiel eines Wabenkörpers eines Katalysators (links) und erste Ergebnisse der Palladium (Pd)-Oberflächenkonzentration (ppm) (rechts) zur Unterstützung einer groben Sortierung
Die Probenaufbereitung ist ein wichtiger Bestandteil für eine genaue RFA. Beim Recycling von Fahrzeugkatalysatoren werden normalerweise zwei Arten von Proben aufbereitet: Proben des Wabenkörpers (ganz oder geteilt) und Pulverproben.
Platinmetall-Beschichtungen des Wabenkörpers sind oft nicht gleichmäßig verteilt. Daher können diese Proben nur ein vorläufiges Testergebnis zur Klassifizierung von Fahrzeugkatalysatoren liefern oder leere Katalysatoren identifizieren, bei denen die Platinmetalle bereits entfernt wurden.
Um Fahrzeugkatalysatoren für die Reinigung oder Chargenproduktion zu klassifizieren, sind zusätzliche Schritte im Probenaufbereitungsprozess erforderlich, um repräsentative Ergebnisse zu erhalten. Generell wird folgende Methode empfohlen:
- Grobe Einteilung nach Typ
- Mahlen je nach Typ (es ist wichtig, dass die Verteilung der Partikelgröße möglichst gleichmäßig erfolgt)
- Homogenisierung
- Probeaufbereitung (bei Bedarf kann eine Presse verwendet werden)
Es ist darauf zu achten, die Luftfeuchtigkeit genau zu überwachen. Schwankungen der Luftfeuchtigkeit über 10 % können die Genauigkeit der Analyse beeinträchtigen. Nach der Probenahme ist es wichtig, 3 bis 5 Analysen durchzuführen und Analyseergebnisse zu mitteln, um die Homogenität zu überwachen.
Welche Vanta Modelle eignen sich für die Analyse von Fahrzeugkatalysatoren?
Wir bieten mehrere Vanta Modelle für das Recycling von Fahrzeugkatalysatoren an. Die Modelle unterscheiden sich hauptsächlich in drei Punkten:
- Analysegeschwindigkeit
- Empfindlichkeit
- Erkennungsfähigkeit für leichte Elemente (wie Magnesium (Mg), Aluminium (Al), Silizium (Si), Phosphor (P) und Schwefel (S))
Beispielsweise ist das Vanta L Modell ein kostengünstiger Analysator für die Klassifizierung von Katalysatoren. Der Analysator verfügt über einen PIN-Detektor, sodass Elemente, die leichter als Titan sind, nicht erkannt werden können. Die durchschnittliche Analysezeit des Vanta L Analysators beträgt etwa 40 bis 60 Sekunden.
Im Gegensatz dazu verwenden die Vanta C und M Modelle einen Silizium-Drift-Detektor (SDD) zur Erkennung leichter Elemente. Dies ist hilfreich, um den Gehalt an Siliziumcarbid (SiC) zu bestimmen und den Gehalt an Schwefel (S) zu kontrollieren. Die durchschnittliche Analysezeit dieser Analysatoren beträgt ca. 15 bis 20 Sekunden, was dreimal effizienter ist als die Analysatoren mit PIN-Detektoren.
Die Unterschiede der Ergebnisse und Fehler bei der Analyse von Palladium (in ppm) sind in der folgenden Tabelle gezeigt. Die Messergebnisse des Vanta M Analysators nach 5 Sekunden ähneln denen des Vanta L Analysators nach 60 Sekunden.
Ein Vergleich der Testergebnisse und Fehler von Palladium (Pd) des Vanta L und Vanta M, die die typische Präzision vs. der Messzeit zeigen
Warum eignet sich der Vanta RFA-Handanalysators für das Recycling von Fahrzeugkatalysatoren?
Wiederholbare Ergebnisse: Vanta Analysatoren besitzen die Axon Technology und weisen eine große Wiederholbarkeit auf, sodass Sie mit Ihren Geräten die gleichen Ergebnisse erhalten.
Anpassbar: Katalysatorsubstrate können je nach geltenden Abgasnormen in verschiedenen Regionen in ihrer Zusammensetzung variieren. Sie können den Analysator einfach an verschiedene Katalysatorsubstrate anpassen, indem Sie anwendungsspezifische Korrekturfaktoren verwenden, um die Analysegenauigkeit zu verbessern.
Optionen für Röntgenröhren: Es besteht die Auswahl an Röntgenröhren mit Silber-, Wolfram- oder Rhodium-Anode. Beachten Sie, dass die Röntgenröhren mit Wolfram- und Silber-Targets sich für die Analyse von Fahrzeugkatalysatoren eignen. Rhodium-Röntgenröhren werden nicht bevorzugt, weil entsprechende charakteristische Peaks im Spektrum auftreten, wenn Röntgenröhren mit einem Rhodium-Target verwendet werden.
Großes Messfenster: Das große Messfenster des Vanta Analysators ermöglicht die Analyse eines großen Oberflächenbereichs und verbessert die Genauigkeit bei der Analyse von ganzen Bohrkernen und gemahlenen Proben.
Robustheit:Die Rückgewinnung von Katalysatoren ist ein staubiger Prozess. Der Analysator entspricht der Schutzart IP55/54 (Schutz gegen Staub und Feuchtigkeit), sodass er in gutem Betriebszustand bleibt. Vanta Analysatoren sind haltbar und mit einer umfassenden Garantie von 3 Jahren versehen, um die Betriebskosten niedrig zu halten.
RFA-Zubehör: In Produktionsprozessen verwandelt die Vanta Work Station den Vanta Analysator in ein funktionales Tischgerät für eine komfortable und freihändige Röntgenfluoreszenzanalyse. Der Einsatz auf einem Tisch eignet sich für abschließende Probenanalysen vor der weiteren Raffination in der Recyclinganlage oder in einem Schmelzbetrieb zur Rückgewinnung von Platinmetallen.
Vanta Work Station
Unterstützt Industrie 4.0-Praktiken: Der Vanta Analysator verfügt über eine Netzwerkkonnektivität und ist cloudfähig. RFA-Daten können ohne Eingriff des Bedieners direkt an ein ERP-System übertragen werden.
Erkennung leichter Elemente: Mit der schnellen Zunahme des Recyclings von Fahrzeugkatalysatoren werden Reinigungsanlagen ihre Anforderungen an eingehende Materialien verschärfen. Der Gehalt an Siliciumcarbid (SiC) und Schwefel (S) gewinnt bei der Berechnung der Materialkosten immer mehr an Bedeutung. Daher werden RFA-Analysatoren mit Silizium-Driftkammer-Detektoren (SDD) für den Nachweis leichter Elemente zu einer beliebten Wahl für die Analyse von Fahrzeugkatalysatoren.
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