Em 2020, quase 78 milhões de veículos motorizados foram produzidos em todo o mundo.Apesar do crescimento das vendas e da produção de veículos elétricos (EV), a maioria dos carros ainda terão motores de combustão com conversores catalíticos nos próximos anos.
Figura 1.Anatomia de um conversor catalítico
Essas peças automotivas requerem grandes quantidades de matérias-primas.Em especial, há uma alta demanda em todo o mundo por platina, paládio e ródio – metais preciosos raros encontrados no interior de conversores catalíticos.Sua função é ajudar a garantir que os resíduos não queimados de monóxido de carbono, hidrocarbonetos ou óxidos de nitrogênio sejam oxidados e neutralizados.Esses metais também são necessários para veículos em uso.Após cerca de 100.000 km (62.137 milhas), os conversores catalíticos normalmente precisam ser substituídos.
No entanto, a extração desses minérios é cara e poluente.Para obter apenas uma grama de platina, é necessário extrair cerca de 300 kg (661 lb) de rochas de uma profundidade de até 1.000 m (3.281 pés).Apesar do esforço e custos necessários para a extração, grandes mineradoras na África, na Rússia e nas Américas têm dificuldade em acompanhar o ritmo crescente da demanda.
A reciclagem de conversores catalíticos automotivos gastos é muito mais ecológica e preserva os recursos.A platina, o paládio e o ródio podem ser recuperados de catalisadores gastos e reusados para fabricar novos catalisadores quando a sucata é classificada e preparada corretamente.
Precisão e transparência geram confiança
Os preços desses metais valiosos flutuam devido a mudanças nas demandas, volumes de produção e gargalos de fornecimento.Precisão, velocidade e transparência são necessárias ao longo de todo o processo de reciclagem para identificar corretamente e determinar o preço desses metais de alto custo.
A Gebrüder Naim OHG em Saarbrücken, uma empresa de reciclagem internacional que mantém relações com fornecedores e clientes em 50 países ao redor do mundo, sabe o valor de uma determinação de preços precisa.A empresa de reciclagem atua no atacado de sucata desde o início dos anos 2000 com foco na compra, processamento e venda de catalisadores há muitos anos.Entre 300 kg (661 lb) e 10 toneladas (20.000 lb) de matéria-prima chegam de fornecedores de todo o mundo – às vezes por frete marítimo da África do Sul e da Austrália.
Figura 2: catalisadores recebidos
Figura 3.Pesagem das mercadorias recebidas
Seus relacionamentos de sucesso com contatos comerciais são baseados em resultados de análise precisos e rápidos para acordar os preços, bem como transparência e honestidade.Uma verificação rápida no local do conteúdo de metais preciosos na sucata de catalisadores os ajuda a criar confiança e evitar fraude.A empresa de reciclagem conta com a análise portátil por fluorescência de raios X (XRF) para determinar de forma precisa os vários elementos químicos presentes em uma amostra de catalisador.Eles realizam esse teste usando o analisador portátil por XRF Olympus Vanta™ (modelo VLW).
Resultados de análise elementar rápidos para verificar o conteúdo de metais preciosos
O analisador Vanta é robusto e resistente à água e poeira para proporcionar um maior tempo de operação e reduzir o custo de propriedade.O dispositivo conta com a inovadora Axon Technology™ desenvolvida pela Olympus para gerar resultados rápidos, exatos e reproduzíveis (entre testes e entre dispositivos).O analisador fornece respostas rápidas por meio da medição dos raios X fluorescentes emitidos por uma amostra quando excitada por uma fonte de raios X.Dentro de 30 segundos, o analisador determina a quantidade de até 25 elementos em uma amostra.
Figura 4.Exemplo de análise de um catalisador automotivo usando um analisador portátil por XRF Vanta
Além da platina, do paládio e do ródio, o analisador pode mostrar outros elementos, como o cério, tungstênio, níquel e rutênio em amostras de catalisadores.A quantidade de chumbo é determinada, pois pode influenciar o peso da matéria-prima e, consequentemente, o preço.A quantidade de tântalo e selênio também é medida, pois suas linhas de energia características podem sobrepor as linhas da platina.Sem saber que esses elementos estão presentes, uma empresa de reciclagem poderia determinar incorretamente que a sucata de catalisador tem quantidades excessivas de platina.O analisador Vanta evita esse problema graças aos seus algoritmos inteligentes.O resultado é uma precisão impressionante que é 99% consistente com as avaliações laboratoriais.
Figura 5: análise da amostra de catalisador usando um analisador Vanta VLW e a estação de trabalho Vanta
Análise e processamento da sucata de catalisador
Pequenas quantidades dos conversores catalíticos fornecidos podem ser analisadas e totalmente calculadas em um curto espaço de tempo.Os conversores catalíticos são cortados e prensados para acessar os monólitos de cerâmica, ou núcleos, localizados dentro da carcaça ou corpo que são revestidos com o metal precioso.
Figura 6: abrindo o catalisador
Enquanto a sucata da carcaça é enviada para a reciclagem de aço, os monólitos de alto valor são moídos em um moinho de bolas e depois peneirados, homogeneizados, secos e misturados.Uma amostra do pó é prensada com um agente ligante e dividida em três partes.
Figura 7.Os monólitos são moídos no moinho de bolas
Figura 8.Amostragem
Uma parte é enviada para o fornecedor para controle, que muitas vezes verifica a amostra com o seu próprio analisador Vanta.Outra parte permanece com a empresa de reciclagem.A última parte serve de amostra de reserva.Finalmente, a análise portátil por XRF é realizada usando o analisador Vanta.
Para quantidades maiores de entrega, a amostra também é enviada para um laboratório externo para realizar a análise química por via úmida, onde o pó pode ser convertido em uma amostra líquida e é possível identificar os vários metais preciosos.Os resultados alcançados com este método não podem ser superados em termos de precisão.No entanto, a obtenção de resultados normalmente leva uma semana e os custos são relativamente altos.Para essas quantidades maiores, a empresa de reciclagem muitas vezes primeiro paga uma porcentagem significativa do valor com base na análise interna e depois paga a diferença após o recebimento dos resultados do laboratório externo.Esse processo é conhecido como refinamento do preço, com a diferença sendo baseada no ensaio.
Figura 9: análise de amostras de catalisadores no laboratório
Após o cálculo do fornecedor, todos os componentes internos moídos dos conversores catalíticos são vendidos para várias refinarias em todo o mundo para recuperar os metais preciosos.
Graças ao analisador portátil por XRF Vanta, as empresas de reciclagem podem verificar imediatamente e de forma transparente o conteúdo das mercadorias oferecidas para garantir um acordo de preços rápido e justo que beneficie ambas as partes.Essa garantia pode levar a relacionamentos comerciais duradouros e rentabilidade.
