Diseño de una planta hidrometalúrgica para la extracción de Pt, Pd y Rh de los catalizadores usados de los automóviles

Abstract

Resumen .- El presente documento muestra la investigación acerca de la recuperación de los metales del grupo del platino (MGP) a partir de los catalizadores de los automóviles. La muestra, formada por una matriz cerámica porosa, fue molida a un tamaño de partícula de 450 µm. Los catalizadores tienen 0,033% de platino, 0,017% de paladio y 0,004% de rodio. El mejor agente lixiviante fue la mezcla (3:1) al 80% de concentración de ácido clorhídrico (10M) y nítrico (15M). La máxima recuperación fue: 82% de platino, 92% de paladio y 100% de rodio en 4 horas. Otro ensayo usando una mezcla formada por ácido sulfúrico al 60% y cloruro de sodio recupera 80%, 63% y 100% de platino, paladio y rodio respectivamente en 7 horas. La solución obtenida fue llevada al proceso de electrodeposición, en una celda bi-electrolítica la cual tiene dos cámaras separadas por una membrana de intercambio iónico que permite el paso de los iones hidronio de la cámara que alberga la solución de ácido sulfúrico a la solución lixiviada impidiendo que se forme cloro gas. Los complejos clorados, tales como , y formados en la lixiviación son oxidados a platino, paladio y rodio. Los mejores resultados se obtuvieron cuando la densidad de corriente es de 600 amperios por metro cuadrado (A/m2), siendo de 55% para el platino, 64% para el paladio y 51% de rodio en 25 minutos aproximadamente. Abstract .- This paper investigates a hydrometallurgical process to recover the platinum group metals (PGM) from automotive catalysts. First, the sample, formed by a porous ceramic matrix, was milled to particle size of 450 µm. The catalysts have 0,033% of platinum, 0,017% of palladium and 0,004% of rhodium. The best leaching agent was: 80% mixture (3:1) of chloride (10M) and nitric (15M) acid concentrate. Maximum extraction was: 82% of platinum, 92% of palladium and 100% of rhodium in 4 hours. Another experimentation using a mixture formed by 60% sulfuric acid concentrate and sodium chloride gives 80%, 63% and 100% of platinum, palladium and rhodium recoveries, respectively, in about 7 hours. The solution obtained was treated by an electrodeposition process, in a bi-electrolytic cell which is separated by a cation exchange membrane that allows the passage of hydrogen ions from a sulfuric acid solution to the leached solution without forming chloride gas. The chloride-complexes, such as , y formed in the leaching are oxidized to platinum, palladium and rhodium. The ionic exchange is between a stainless steel cathode and a lead anode. The best results occurred when a current density of 600 amperes per square meter (A/m2) was used, with a recovery of 55% of platinum, 64% of palladium and 51% of rhodium in about 25 minutes.