（元琛科技）汽车三元催化剂主要用于净化汽车尾气，随着各国对汽车尾气排放标准的提高，三元催化剂在汽车上的应用已经非常普遍，其主要由载体和催化活性成分组成，载体一般以堇青石蜂窝陶瓷材料居多，催化活性成分为铂、钯和铑等铂族金属（PGM），高温（400-800℃）的汽车尾气通过催化剂孔道时，与活性金属接触而发生催化反应，将尾气中的CO、HC、NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变成于环境无毒无害的CO2、H2O、N2等。

图1 汽车三元催化器结构及工作原理示意图

近几年，我国汽车行业发展迅速，从2009年开始，汽车年销量已经连续9年居界第一。销量的迅猛增长使得汽车保有量不断增加，汽车行业铂族金属需求量随之逐步攀升。截至2017年底，我国汽车保有量达2.17亿辆，按照每套三元催化反应器需要用2克铂族金属计算，用在汽车上的铂族金属约434吨。随着汽车产业高速发展，对铂族金属需求量不断增大，从废三元催化剂中回收将成为获取铂族金属资源的重要途径，废三元催化剂已成为了铂族金属最大的应用领域和最重要的二次资源，是一座“可循环再生的铂矿”。

汽车三元催化剂中的铂族金属为二次资源，其回收一般由预处理、粗提和精炼3大过程组成。

（1）预处理是对废催化剂进行必要的破碎、细磨等处理，取样分析其贵金属含量，确定品位。根据不同种类催化剂的物理化学性质或催化剂回收方法，采用细磨、焙烧、溶浸等方法进行预处理，可提高PGM的回收率。汽车催化剂常会有严重的积炭和有机物掺和，在进行湿法处理前需经焙烧预处理，以脱除积炭和有机物，但焙烧温度须低于500℃，维持还原性气氛，防止铂族金属氧化。

（2）粗提是使废催化剂中的PGM与载体分离并富集，得到贵金属精矿。从汽车催化剂中回收PGM的粗提方法有湿法和火法2大类。湿法包括载体溶解、活性组分溶解、全溶和加压氰化等方法，火法包括等离子体熔炼、金属捕集和干式氯化法等。从回收方式上可分为单独建厂回收或将汽车废催化剂送铜、镍冶炼厂处理。

（3）精炼是分离、浓缩和提纯浸出液中的铂族金属。为了浓缩和提纯浸出液中的铂族金属，必须采用合适的精炼方法，通常为湿法，目前使用的主要方法有还原沉淀法、溶液萃取法、离子交换法、分子识别法、阳离子交换树脂分离贱金属净化铂族金属溶液等。

汽车催化剂中PGM的回收受回收方法、工艺条件（如温度、浓度、物料配比、时间、氧化剂、前处理）、设备等多种因素的影响，回收技术的难点在于PGM与载体的分离和富集，即粗提工艺。

随着汽车产业的发展，汽车的产量、保有量、报废量逐年增加，伴随而来的汽车催化剂的需求量和报废量也将逐年增加，PGM作为汽车催化剂的活性组分，其需求量是巨大的，废汽车催化剂中的Pt，Pd和Rh已经成为PGM最重要的来源，从废汽车催化剂中回收PGM是非常必要的。

目前汽车催化剂中PGM的回收方法主要有湿法和火法两种，具体的研究和技术路线多种多样，实际生产中湿法和火法工艺都有应用，但各种方法都存在优缺点。其发展的方向是，改进和完善传统的湿法和火法工艺，开发新的回收技术，进一步提高工艺技术水平，降低成本，提升处理能力，提高回收率，综合回收利用，并对环境更友好。