Пирометаллургическая переработка отработанных автомобильных катализаторов методом плавки с коллекторным металлом

Pyrometallurgical processing of spent automotive catalysts by collector metal smelting
R. A. Pakhomov, V. Yu. Bazhin, V. A. Slobodin
2026-03-29

плавление с коллекционным металломкомпозитные формулировки флюсовфлюсы (CaO, Na2O, B2O3, CaF2)активность кислорода и окислительный потенциализвлечение металлов платиновой группы (Pt, Pd, Rh)пирометаллургическое плавлениеполимеризация силиката и алюмосиликатаструктура шлака и вязкостьотработанные автомобильные катализаторытермодинамическое моделирование / прогностические модели
В данном обзоре обобщены современные сведения о влиянии добавления флюсов на структурные и реологические свойства шлаковой фазы при пирометаллургической плавке отработанных автомобильных катализаторов с использованием коллекторного металла. Анализ опирается на российские и международные исследования, рассматривающие переработку автомобильных катализаторов, содержащих металлы платиновой группы. В работе оцениваются механизмы, с помощью которых флюсообразующие добавки, включая оксиды кальция, натрия и бора, а также фторид кальция, модифицируют микроструктуру расплава. Основное внимание уделено степени полимеризации в силкатных и алюмосиликатных сетях, возникающей в результате изменения распределения химически связанного кислорода. Результаты показывают, что эффективное управление процессом пирометаллургической плавки зависит от поддержания надлежащего баланса между полимеризованными и деполимеризованными структурными звеньями в шлаке. Основные оксиды уменьшают вязкость расплава за счет разрыва мостиковых связей; однако они также повышают активность кислорода, что способствует окислению и потерям платины, палладия и родия. Эти выводы подчеркивают необходимость создания композитных составов флюсов, которые корректируют свойства расплава при минимизации окислительного потенциала шлака. Центральной задачей для повышения извлечения металлов платиновой группы из этого вторичного сырья является разработка количественных моделей, связывающих состав флюса, структуру шлака и окислительный потенциал. Эти заключения обосновывают прогнозную оценку многокомпонентных систем и служат основой для оптимизации параметров плавки с целью увеличения извлечения металла в коллектор при снижении энергопотребления и эксплуатационных затрат. Разработка предиктивных моделей с использованием современных термодинамических программных пакетов представляет собой ключевое направление дальнейших исследований.
1
Ключевая исследовательская задача — разработка количественных моделей, связывающих состав флюса, структуру шлака и окислительный потенциал для оптимизации извлечения, энергопотребления и затрат.
2
Эффективное извлечение металлов требует баланса полимеризованных и деполимеризованных структурных звеньев в шлаке для управления свойствами расплава и окисляющим потенциалом.
3
Основные оксиды уменьшают вязкость расплава, разрушая мостовые связи, но повышают активность кислорода, способствуя окислению и потере Pt, Pd и Rh.
4
Необходимы композитные формулы флюсов, которые настраивают свойства расплава при минимизации окислительных потерь драгоценных металлов.
5
Степень полимеризации в силикатных и алюмосиликатных сетях, определяемая распределением химически связанного кислорода, контролирует структурные и реологические свойства шлака.
6
Рекомендуется развитие предсказательных моделей с использованием современных термодинамических программных пакетов для дальнейших исследований и оптимизации процесса.
7
Добавки флюса (оксиды Ca, Na, B и CaF2) изменяют микроструктуру шлака при пирометаллургическом плавлении с коллекционным металлом.

Шлаковая фаза при пирометаллургическом плавлении изношенных автомобильных катализаторов с использованием коллектора

Влияние добавок флюса (напр., оксиды Ca, Na, B, CaF2) на микроструктуру шлакового расплава, степень полимеризации, реологические свойства и окислительный потенциал, а также их воздействие на восстановление платиновой группы металлов и оптимизацию процесса плавления

Publication Details
Publication Date
2026-03-29
Journal
Publisher
ISSN
Cited by
0
Access Type
Author Information
Authors
R. A. Pakhomov
V. Yu. Bazhin
V. A. Slobodin
Explore further
Open the scid.ai AI chat with a ready-made request: it will find papers on a similar topic and help build a literature review.
Find similar papers in the chat
Make a presentation
100%