بازيابي انتخابي پلاتين از كاتاليست هاي مستعمل اگزوز خودرو به كمك نانوذرات مگنتيت با پوشش سطحي سيليكاته

Selective recovery of platinum from spent automobile exhaust catalysts via magnetite nanoparticles

با توجه به كاربردهاي فراوان و گران‌قيمتي فلزات گروه پلاتين و نبود ذخاير و معادن گسترده از اين فلزات در سطح دنيا، بازيابي آن‌ها از منابع ثانويه به‌شدت مورد توجه قرار گرفته است. در اين پژوهش بازيابي هيدرومتالورژيكي پلاتين از كاتاليست‏هاي مستعمل بررسي شد. بدين منظور پس از آماده‏سازي و خردايش كاتاليست‏ها، ليچينگ توسط HCl و در حضور HNO3 انجام شد. بازيابي و استخراج اين فلزات از محلول اسيدي توسط نانوذرات مگنتيت انجام شد. ابتدا نانوذرات مگنتيت توسط روش هم‏رسوبي (هم رسوبي فريك و فرو آهن) در حضور هيدروكسيد آمونيوم سنتز شدند. به دليل عدم پايداري و تمايل به آگلومره شدن اين نانوذرات در محلول، سطح آن‌ها توسط سورفكتنت‏ سيليكاته پوشش داده شد. نانوذرات پايدار شده در محلول اسيدي توسط آلكوكسي سيلان حاوي گروه عاملي شدند كه توانايي جذب پلاتين به‌صورت انتخابي را دارد. درنهايت در مدت زمان كمتر از 15 دقيقه حدود 91 درصد پلاتين از محلول ليچ بر روي نانوذرات مگنتيت جذب شد.

The numerous applications and high cost of platinum group metals (PGMs), in addition to the scarcity of their sources and mines, has led the secondary sources of these metals to a high consideration. In this study, the hydrometallurgical recovery of platinum from spent catalysts was investigated. For this purpose, after the preparation and grinding, the catalysts were dissolved in HCl and HNO3, as an oxidant. Extraction of platinum from acidic solution was performed by magnetite nanoparticles. Firstly, the magnetite nanoparticles were synthesized by co-precipitation of ferrous and ferric salts in the presence of ammonium hydroxide. Because of the instability and tendency to agglomeration, the surface of nanoparticles was coated by tetraethyl silicate. Subsequently, the silica-coated nanoparticles were functionalized with diphenyl phosphine ligand, that had the ability to selective adsorption of Pt. Finally, in a time less than 15 minutes about 91% [PtCl4]2- was recovered from leach liquor.