Removal of platinum group metals from the used auto catalytic converter

Eliminación de metales del grupo del platino del catalizador de automóvil usado

El reciclaje de los metales del grupo del platino de los catalizadores de automóviles usados es rentable desde el punto de vista ecológico y también económico. Este trabajo presenta el análisis de las posibilidades de eliminar los metales del grupo del platino (MGP) de los catalizadores usados aplicando métodos pirometalúrgicos e hidrometalúrgicos. Se muestran las características de los convertidores catalíticos y se presentan las tecnologías disponibles para su tratamiento.

INTRODUCCIÓN

Los millones de coches que circulan cada día por las carreteras son fuente de contaminación atmosférica. Esto se observa especialmente en las grandes ciudades y zonas urbanizadas. Un coche familiar medio emite 15 Mg de gases contaminantes tóxicos y nocivos en un periodo de 10 años [1]. Estos gases contaminantes pueden reducirse mediante catalizadores (eliminan el 98% de la contaminación).

Por ello, la legislación actual establece normas que obligan a instalar catalizadores en todos los coches nuevos. Los primeros países que establecieron este tipo de normas fueron Estados Unidos y Japón. Después, esta legislación entró en vigor en Europa, Australia y partes de Asia en los años 80, seguida en los 90 por las economías en desarrollo de Brasil, México e India [2].

Se calcula que esta normativa ha evitado la emisión de 12.000 millones de Mg de gases contaminantes nocivos a la atmósfera [3]. En la actualidad, más de la mitad de los 500 millones de coches del mundo están equipados con un catalizador.

CARACTERÍSTICAS DE LOS CATALIZADORES 

Un catalizador para automóviles (Figura 1) reduce la emisión de gases nocivos, como el monóxido de carbono, los hidrocarburos y los óxidos de nitrógeno. Durante el proceso catalítico, estos gases se transforman en dióxido de carbono, agua y nitrógeno. Se puede escribir la siguiente reacción química

2CO + O₂ = 2CO₂ (1)

2C₂H₆ + 7O₂ = 4CO₂ + ₆H₂O (2)

2NO + 2CO = N₂ + 2CO₂ (3)

La mayoría de los coches modernos están equipados con catalizadores de tres vías. Esto se refiere a las tres emisiones reguladas que ayudan a reducir su nocividad.

Gran superficie activa del convertidor catalítico es una condición necesaria para su funcionamiento eficiente. Esta superficie es creada por el soporte con estructura de panal (Figura 2) y el sistema catalítico. El soporte consiste en un sustrato cerámico o metálico recubierto por un óxido de aluminio (Al₂O₃) con otros óxidos de tierras raras como CeO₂, ZrO₂. Los metales del grupo del platino (platino, paladio, rodio) son responsables de la función catalítica.