為了了解XRF分析儀如何適用于汽車催化劑的回收，有必要先簡(jiǎn)單介紹一下汽車催化轉(zhuǎn)化器（也稱汽車催化劑）及其作用。
簡(jiǎn)而言之，汽車催化轉(zhuǎn)化器的作用是減少隨著汽車尾氣排放到大氣中的污染物。催化轉(zhuǎn)化器通過(guò)使用催化劑（一種加速化學(xué)反應(yīng)的基質(zhì)）將排氣系統(tǒng)中的有害氣體轉(zhuǎn)化為污染較少的氣體。
汽車催化轉(zhuǎn)化器是一個(gè)蜂窩狀氣缸，內(nèi)壁涂有一層含鉑（Pt）、鈀（Pd）和銠（Rh）的材料，這些元素也稱為鉑族金屬（PGM）。汽車尾氣中未燃燒的殘留物，如一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮–H）或氮氧化物（NO），在通過(guò)涂有鉑族金屬層的蜂窩狀氣缸時(shí)會(huì)被廢氣中的氧氣氧化和中和。
是什么原因推動(dòng)了汽車催化劑的回收?
汽車催化劑已經(jīng)成為內(nèi)燃機(jī)汽車不可或缺的一部分。汽車催化劑的平均壽命取決于多個(gè)因素，如燃油質(zhì)量和發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸容量。其使用壽命通常為100000公里。
通過(guò)對(duì)汽車催化劑進(jìn)行適當(dāng)處理，我們可以使其中的鉑族金屬獲得第二次生命。通過(guò)正確分類和處理用過(guò)的催化劑，可以對(duì)鉑族金屬進(jìn)行回收并在未來(lái)的生產(chǎn)中重新使用。此外，汽車催化劑的回收不僅具有經(jīng)濟(jì)效益，而且對(duì)于滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)也很重要。
鉑和鈀是中和有害排放物最有效的兩種元素。雖然鉑和鈀還用于汽車制造以外的行業(yè)（例如珠寶生產(chǎn)），但當(dāng)今生產(chǎn)的大多數(shù)鉑和鈀都用于汽車催化劑的生產(chǎn)。
隨著排放和燃料標(biāo)準(zhǔn)（China VI、Tier 3、Euro 6d和Bharat Stage VI）的采用，對(duì)鉑族金屬的需求將持續(xù)增長(zhǎng)，并推動(dòng)汽車催化劑的回收。
從環(huán)護(hù)角度來(lái)看，回收使廢舊汽車催化劑比通過(guò)采礦提取鉑族金屬的危害要小得多。此外，鈀通常是礦物加工廠的副產(chǎn)品，其提取效率非常低。
手持式XRF分析儀如何協(xié)助汽車催化劑的回收?
如果沒(méi)有特殊設(shè)備，就不可能快速確定汽車催化劑中鉑族金屬的含量，從而給鉑族金屬回收過(guò)程造成障礙。這就是X射線熒光（XRF）檢測(cè)的用武之地。XRF是一種可用于汽車催化劑回收的久經(jīng)考驗(yàn)的分析方法。
許多回收商依靠便攜式XRF設(shè)備對(duì)汽車催化劑進(jìn)行快速簡(jiǎn)單的分析。我們的Vanta手持式XRF分析儀可以在幾秒鐘內(nèi)提供催化劑中的鉑、銠和鈀的含量。
Vanta手持式XRF分析儀
Vanta分析儀還可以分析從鎂（Mg）到鈾（U）（按元素周期表順序排列）的元素，最多可顯示45種元素。汽車催化劑回收的感興趣元素包括：
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所有這些元素都被優(yōu)先考慮，并包含在Vanta分析儀定制的汽車催化劑方式中。當(dāng)然，您還可以分析從鎂（Mg）到鈾（U）的其他元素。
使用Vanta XRF分析儀，回收商可以對(duì)汽車催化劑進(jìn)行分類，以選擇提取鉑族金屬的適當(dāng)方法，并確定合理的回收價(jià)格。該分析儀可與研磨機(jī)、攪拌機(jī)和秤結(jié)合在一起使用，從而成為回收汽車催化劑的一種重要工具。
Vanta分析儀還有助于防止欺詐。它可以探測(cè)到為了虛假地提高貴金屬價(jià)值而添加到催化劑材料中的元素。
隨著汽車催化劑回收行業(yè)的發(fā)展，試圖以盡可能高的價(jià)格出售廢舊汽車催化劑的騙子越來(lái)越多。以欺詐手段提高汽車催化劑價(jià)值的一種常見(jiàn)方法是加入含鉛（Pb）的添加劑。更復(fù)雜的欺騙方法是將鉭（Ta）或硒（Se）添加到混合物中，以模擬XRF光譜上的鉑（Pt）峰。
錯(cuò)誤也可能不是出于惡意。未經(jīng)專業(yè)校準(zhǔn)的便攜式XRF設(shè)備可能會(huì)將柴油顆粒過(guò)濾器（DPF）中的鎢（W）誤認(rèn)為是鉑（Pt）。這個(gè)錯(cuò)誤很常見(jiàn)。Vanta分析儀憑借其獨(dú)特的校準(zhǔn)功能，可以避免這些錯(cuò)誤和欺詐。
如何制備催化轉(zhuǎn)化器的樣品，以獲得具有代表性的準(zhǔn)確結(jié)果?
汽車催化劑蜂窩塊樣品的示例（左圖）和有助于粗選的表面上鈀（Pd）含量（ppm）的初步結(jié)果（右圖）
樣品制備是準(zhǔn)確進(jìn)行XRF分析的重要組成部分?；厥掌嚧呋瘎r(shí)，通常會(huì)制備兩種類型的樣品：蜂窩塊樣品（整體或分割）和粉末樣品。
蜂窩結(jié)構(gòu)上的PGM涂層通常分布不均勻。因此，這些樣品只能提供初步檢測(cè)結(jié)果，以對(duì)汽車催化劑進(jìn)行分類，或識(shí)別已去除了鉑族金屬的“空汽車催化劑”。
為了對(duì)汽車催化劑進(jìn)行分類以供后續(xù)提純或批量生產(chǎn)，需要在樣品制備過(guò)程中執(zhí)行額外的步驟以獲得有代表性的結(jié)果。一般來(lái)說(shuō)，我們建議采用以下方法：
按類型粗略分類
按類型研磨（重要的是使粒度分布盡可能均勻）
均質(zhì)化
采樣（如果需要，可以使用壓機(jī)）
此外，一定要密切監(jiān)測(cè)濕度。濕度的波動(dòng)超過(guò)10%會(huì)影響分析的準(zhǔn)確性。采樣后，重要的是進(jìn)行3-5次檢測(cè)，并對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行平均，以監(jiān)測(cè)均質(zhì)性。
哪些Vanta型號(hào)最適合汽車催化劑分析?
有幾種Vanta型號(hào)可用于回收汽車催化劑。這些型號(hào)在三個(gè)主要方面有所不同：
分析速度
靈敏度
能夠探測(cè)輕元素，如鎂（Mg）、鋁（Al）、硅（Si）、磷（P）和硫（S）
例如，Vanta L型號(hào)分析儀可以對(duì)催化劑進(jìn)行經(jīng)濟(jì)高效的分類。這款分析儀有一個(gè)PIN探測(cè)器，因此無(wú)法探測(cè)到比鈦更輕的元素。Vanta L型分析儀的平均分析時(shí)間約為40-60秒。
相比之下，Vanta C型號(hào)和M型號(hào)儀器使用硅漂移探測(cè)器（SDD），因此可以探測(cè)到更輕的元素，從而有助于確定碳化硅（SiC）的含量并控制硫（S）的含量。這些分析儀的平均檢測(cè)時(shí)間約為15-20秒，效率是配備PIN探測(cè)器的分析儀的3倍。
下表中鈀的結(jié)果和誤差（以ppm為單位）顯示了這些差異。Vanta M型分析儀5秒的測(cè)量結(jié)果與Vanta L型分析儀60秒的測(cè)量結(jié)果相似。
在Vanta L型和M型分析儀獲得的鈀（Pd）的檢測(cè)結(jié)果和誤差之間的比較，表明了典型精度與測(cè)量時(shí)間的關(guān)系
Vanta XRF分析儀的哪些功能使其適合進(jìn)行汽車催化劑的回收?
結(jié)果的可重復(fù)性：每臺(tái)Vanta分析儀均內(nèi)置Axon Technology電子器件，都具有很高的可重復(fù)性，因此在不同儀器之間和不同檢測(cè)之間都可以獲得準(zhǔn)確性相同的結(jié)果。
可自行定制：根據(jù)當(dāng)?shù)氐呐欧欧ㄒ?guī)，不同地區(qū)的催化劑基材的成分可能有所不同。您可以使用定制的用戶因子，根據(jù)不同的催化劑基材輕松調(diào)整分析儀，以提高檢測(cè)的準(zhǔn)確度。
X射線管選項(xiàng)：您可以選擇銀、鎢或銠陽(yáng)極X射線管。請(qǐng)注意，鎢靶材和銀靶材的X射線管非常適合分析汽車催化劑。銠射線管不是首選的原因是在使用銠靶材X射線管時(shí)，光譜上會(huì)出現(xiàn)與銠元素對(duì)應(yīng)的特征峰。
大測(cè)量窗口：Vanta分析儀的大窗口可以分析較大的表面積，從而可提高檢測(cè)未破碎巖心和研磨樣品的準(zhǔn)確性。
堅(jiān)固耐用：回收催化劑是一個(gè)充滿灰塵的過(guò)程。分析儀符合IP55/54防塵防潮評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，有助于保持良好的工作狀態(tài)。Vanta分析儀經(jīng)久耐用，提供3年全面質(zhì)保，可保持較低的擁有成本。
XRF配件：在生產(chǎn)過(guò)程中，Vanta工作站可將Vanta分析儀變成一個(gè)功能齊全的臺(tái)式XRF儀器，進(jìn)行舒適的免提分析。臺(tái)式儀器非常適用于在回收廠或冶煉廠為回收鉑族金屬而進(jìn)一步精煉之前所進(jìn)行的最終樣品分析。
Vanta工作站
支持工業(yè)4.0實(shí)踐：Vanta分析儀具有網(wǎng)絡(luò)連接功能，且可啟用云技術(shù)。XRF數(shù)據(jù)可被直接發(fā)送到ERP系統(tǒng)，而無(wú)需用戶干預(yù)。
輕元素探測(cè)：隨著汽車催化劑回收的快速發(fā)展，凈化廠對(duì)進(jìn)料的要求也更加嚴(yán)格。在計(jì)算來(lái)料成本時(shí)，碳化硅（SiC）和硫（S）的含量變得越來(lái)越重要。因此，帶有硅漂移探測(cè)器（SDD）、可進(jìn)行輕元素檢測(cè)的XRF分析儀將成為汽車催化劑分析的熱門(mén)選擇。
