Переработка отработанных автомобильных катализаторов: этапы, способы и открытие бизнеса

Автомобильные каталитические нейтрализаторы сложно устроены и предназначены для фильтрации выхлопных отходов транспортного средства. Повторная переработка катализаторов – это также сложный с технической и химической сторон процесс. Есть определенные нюансы в том, как и зачем перерабатывают катализаторы, можно ли продать отработанные запчасти и какие шаги нужно предпринять для открытия и легализации своего бизнеса по их вторичной переработке.

Необходимость переработки катализаторов

Каталитический нейтрализатор, иначе называемый конвертером или катализатором, – это автомобильная система по очистке и снижению токсичности выхлопов. Он разработан для уменьшения наносимого автомобильными газами вреда для окружающей среды и озонового слоя.

Отходы от катализаторов

Катализатор изготавливается из мелкоячеистой керамики, заключенной в оболочку из металла. Керамический блок состоит из множества ячеек, выстроенных в форме пчелиных сот. Конвертер является частью выхлопной системы и устанавливается перед выхлопной трубой, то есть все отработанные газы из выпускной системы машины проходят именно через нейтрализатор, а затем очищаются и через выхлопную трубу выбрасываются на улицу.

Принцип работы автокатализатора заключается в использовании благородных металлов-нейтрализаторов (палладия, платины и родия), которые вступают в реакцию с токсическими веществами выхлопных газов и преобразуют их в неядовитые, очищая тем самым выхлопы. Степень очистки очень высока и достигает 98%.

Конверторы со временем выходят из строя по разным причинам: физические повреждения, слипание ячеек в результате перегрева, заливание маслом и водой или износ со временем.

Причины сдавать катализаторы на вторичную переработку:

1. Выбрасывать на свалку каталитические нейтрализаторы нельзя. Внутри них скапливаются токсичные вещества, которые будут разрушительно действовать на окружающую природу, впитываясь в землю, загрязняя грунтовые воды и воздух.

2. У нейтрализатора длительный период распада, поэтому токсины будут очень долго отравлять окружающую среду.

3. На соты нейтрализатора нанесено напыление драгметаллов, цена которых выше цены золота в несколько раз. Но самостоятельно извлечь их у автовладельца не получится, потому что для этого используется специальное оборудование. Покупать оборудование ради одной отработанной детали попросту нерентабельно, так как на выходе получается примерно 2-4 грамма драгметалла. Гораздо проще и выгоднее обратиться в пункты приема.

4. Около 80% сырья для изготовления новых автонейтрализаторов получают благодаря повторной переработке старых отработанных запчастей и изъятию ценных металлов.

Сечение каталитического нейтрализатора

5. Владельцу компенсируется 75% стоимости извлеченных драгоценных металлов. Существует Международная биржа металлов (LME), которая и устанавливает цену на палладиевые металлы, в зависимости от чего меняется стоимость сданного на переработку катализатора. Это всемирная практика, удобная и для компаний, занимающихся переработкой, и для людей, отдающих и так неисправный и ненужный элемент за деньги.

Этапы и технология переработки отработанных катализаторов

Переработка автомобильных катализаторов осуществляется в девять этапов:

1. Извлечение и взвешивание керамической сердцевины. Металлическую оболочку керамического блока разрезают пневматическими ножницами.

2. Первичный анализ состава и количества драгметаллов специальным прибором.

3. Сортировка на категории в зависимости от состава напыления.

4. Подготовка и взвешивание частей нейтрализатора для помола.

5. Помол и гомогенизация (перемешивание) в специальной мельнице до однородной массы.

6. Снятие проб с получившейся массы и их истирание в мелкофракционный порошок.

7. Получение итоговой точной информации о составе пробы и концентрации металлов посредством проведения рентгенофлуоресцентного спектрального анализа.

8. Выдача владельцу подтверждающих бумаг с результатами оценки и экспертизы и оплата стоимости сданной автозапчасти.

9. Отделение драгметаллов и утилизация оставшихся токсичных материалов.

Кусок сломанного каталитического нейтрализатора

Параметры, от которых зависит стоимость сданного на переработку катализатора:

• Количество и состав ценных металлов.

Это главный критерий сортировки. С палладием и платиной легче работать, а их содержание в напылении обычно выше, чем содержание родия. Родия обычно мало, а извлекать его тяжело из-за высокой температуры плавления.

• Отсутствие или наличие физических повреждений.

Наличие явных физических дефектов снижает стоимость детали. Тип поломки тоже играет свою роль. Если конвертер был залит водой или маслом, его, скорее всего, не примут.

• Рабочий объем двигателя.

Чем больше объем мотора, тем больше топливно-воздушной смеси в нем сгорает. Соответственно, токсичных выделений тоже будет больше, поэтому размер конвертера, его масса и количество напыленных ценных металлов увеличиваются пропорционально объему двигателя.

• Вид и качество используемого топлива.

Катализаторы устанавливаются и на дизельные, и на бензиновые автомобили. Но чем хуже качество топлива, тем больше токсичных веществ выделяется и оседает в нейтрализаторе. Из-за этого падает его цена на вторичном рынке.

• Страна изготовления детали.

Отечественные нейтрализаторы стоят меньше зарубежных из-за более низкого качества изготовления и количества используемых металлов. В России действует экологический стандарт «Евро-3», в то время как ЕС, Япония, США и прочие развитые страны уже приняли экостандарт «Евро-5», выставляющий гораздо более строгие требования к экологичности производимых изделий. Естественно, качество российских автоконвертеров значительно ниже.

• Срок эксплуатации детали и год выпуска машины.

Экологические нормы повышаются с каждым годом, поэтому на более новые запчасти производители напыляют больше палладиевых металлов. Чем старее деталь, тем меньше будет ее стоимость.

• Стиль вождения и условия эксплуатации транспортного средства.

Способы добычи драгметаллов из катализаторов

В таблице приведены данные о том, какие есть методы добычи металлов платиновой группы из автокатализаторов и к каким конкретно металлам они применимы.

Аффинаж (выщелачивание) с помощью окислителей

При такой методике сырье в виде порошка или суспензии помещается в смесь из концентрированных кислот: азотной и соляной.

Также возможен другой вариант – деталь отработанного автоконвертера не размельчается, а целиком помещается на решетчатую сетку. Обработка происходит не жидким раствором кислот, а паром кипящей соляной кислоты. У такой методики есть преимущества, так как пар может глубже проникнуть в ячейки нейтрализатора.

Гидрохлорирование

Это процесс извлечения ценных металлов посредством помещения сырья в водный раствор и обработки его хлором. Платина и палладий при таком методе образуют устойчивые кислоты, из которых их потом легко можно извлечь.

Электрохимическая (гальваническая) обработка

Гальваническая обработка самая выгодная и подразумевает использование таких методов, как оскидирование и травление. Такая обработка позволяет получить большое содержание МПГ при их малой потере. Деталь помещается в тару с раствором, проводник (анод) передает напряжение от источника питания. В результате уничтожаются цветные металлы, а платиновые металлы остаются.

Фторирование

Таким способом также добывают палладий. Фторирование подразумевает нагревание детали до 500 ℃ и последующую обработку фтором.

Метод «Царской водки»

Это хороший метод с минимальными потерями палладия и платины в процессе химической переработки. Изначально концентрат, содержащий ценные металлы, обрабатывается царской водкой, затем получают осадок в виде солей, обрабатывая состав хлористым аммонием. После выпадения осадка его отфильтровывают и восстанавливают до металла, обрабатывая раствором соляной или муравьиной кислоты. После промывки и сушки при 100 ℃ получается чистый благородный металл.

Анализ процентного содержания драгметаллов

Состав и процентное содержание палладиевых металлов определяются с помощью специального оборудования в лабораторных условиях – рентгенофлуоресцентного анализатора (XRF). Анализ с помощью портативного прибора занимает в среднем одну-две минуты. Возможно определить даже самое малое содержание химических элементов, а результаты будут точными и достоверными. Работа с такими анализаторами не требует специальной подготовки и занимает очень мало времени.

Ручной XRF-анализатор-спектрометр

Методика XRF-анализа основана на фиксировании и расшифровке спектра, полученного после рентгеновского просвечивания образца. Атомы испускают флуоресцентное излучение и фотоны с конкретным значением внутренней энергии. Прибор анализирует полученные данные, сравнивает их с библиотекой спектров и выдает, какие металлы и в какой концентрации присутствуют в пробе.

Возможно определить не только концентрацию МПГ в автоконвертере, но и процентное содержание цветных металлов: хрома, меди, железа, титана, селена и т.д.

Типичная элементная концентрация в отработанных нейтрализаторах следующая:

• До 2,5% палладия

• До 1,3% платины

• До 0,15% родия

Пункты приема отработанных катализаторов

В среднем цены на зарубежные автокатализаторы составляют от 5 до 20 тысяч рублей, на отечественные – от 500 рублей до 4 тысяч. Это зависит от количества ценных металлов. Цена за грамм рассчитывается с учетом цен на Лондонской бирже металлов. Комиссия скупщика составляет примерно 30% от итоговой стоимости металлов. Самые дорогие катализаторы устанавливаются на автомобили немецких и японских марок.

Перерабатывающие компании чаще всего принимают детали на вес, поэтому сдавать нейтрализаторы оптом будет выгоднее. Самые высокие расценки будут, естественно, в Москве. Чем больше расстояние от столицы, тем меньше стоит скупка.

Глушитель автомобиля с платиновым катализатором

В интернете очень много компаний, занимающихся вторичной переработкой катализаторов. Некоторые из них не указывают, сколько человек получит за запчасть, называя стоимость только после оценки. Другие скупщики указывают примерную стоимость, чтобы владелец имел общее представление о цене.

Так на сайте перерабатывающего завода Katalizatorov указано, что за зарубежную керамическую деталь владелец получит от 4 500 рублей, а за российскую – от 1 800 рублей. Сайт Katmetall информирует, что отечественные керамические нейтрализаторы принимаются за сумму до 3 тысяч рублей, импортные – до 67 тысяч рублей в зависимости от марки. На сайте Katutil есть целый список с конкретными марками машин и стоимостью их конвертеров.

Работники многих сервисов сами приезжают за деталью, также можно привезти ее лично или отправить почтой.

Открытие собственного бизнеса по переработке

Количество автомобилей постоянно растет, соответственно, растет и спрос на переработку пришедших в негодность автокатализаторов. Спрос на драгметаллы тоже ежегодно увеличивается, а их месторождения имеют свой ресурс. Поэтому вторичная переработка катализаторов является очень востребованной, а открытие подобного бизнеса считается финансово прибыльным.

Перспективы и масштабы бизнеса

Один только московский рынок ежегодно насчитывает более 300 тонн отработанных конвертеров. В перспективе эти цифры будут только расти, поэтому актуальность создания бизнеса по регенерации и переработке отработанных деталей как никогда высока. Добыча МПГ из природных источников в таких количествах просто невозможна, поэтому необходимо возвращать драгметаллы в оборот именно за счет вторичного использования.

Выбор подходящего помещения

Для открытия такого рода бизнеса понадобится цех-лаборатория площадью от 150 м² и высотой от 5 метров с вентиляционной очистительной системой, помещение для разборки нейтрализаторов и склад для хранения реагентов и сырья. Оборудовать вентиляцию стоит примерно от 2 тысяч долларов.

Также в помещении должно быть электричество, газ и вода. Нужно оборудовать сборник для нейтрализации сточных вод, которыми промывают сорбенты. Впоследствии очищенная вода сливается в канализацию. Входов в цех должно быть минимум два.

Необходимое для переработки оборудование

Переработка отработанных автомобильных катализаторов требует оснащения такой техникой как:

1. Мельница для измельчения (от 50 тысяч рублей). Она может быть:

• Цепная
• Молотковая

2. Перерабатывающий комплекс (от 150 тысяч рублей).
3. Система аспирации для улавливания пыли, содержащей драгметаллы, и очистки воздуха (от 20 тысяч рублей).
4. Ручной флуоресцентный анализатор XRF (от 100 тысяч рублей). Прибор исследовательского класса стоит 3-4 млн. рублей, но для открытия бизнеса хватит и оборудования низкого ценового сегмента.

Требуемый персонал

Минимальный список персонала следующий:

• Инженер-химик (техник-химик) или инженер-электрик.
• Старший оператор.
• Помощник оператора.
• Персонал химической лаборатории.

Наём охраны, уборщиков, администраторов, бухгалтеров, сотрудников ремонтной службы зависит от желания владельца и организации производимых работ.

Каналы поступления катализаторов

Скупать отработавшее сырье можно как у частных лиц, так и у автосервисов и мастерских.

Каналы сбыта драгоценных металлов

Основными покупателями регенерированных ценных металлов являются заграничные компании. Придется найти покупателя и заключить с ним договор о поставках.

Этапы легализации бизнеса

Выдается такая лицензия юридическим лицам и ИП на 5 лет Министерством природных ресурсов. Оформление разрешительного документа занимает до пяти недель.

Требования предъявляются в основном к следующим параметрам:

• Условия учета и хранения материала.
• Наличие вытяжной системы для очистки воздуха от выделяемых в процессе аффинажа вредных веществ.
• Наличие оборудования для переработки.
• Наличие специального помещения.
• Обученный персонал.

Также существуют организации, которые могут за плату самостоятельно оформить и подать все документы для получения лицензии. Оформить разрешительную документацию можно за сумму в 100 тысяч рублей и больше.

Общие затраты и примерная прибыль

Закупка оборудования для анализа и утилизации конвертеров обойдется примерно в полмиллиона рублей. Также придется купить технологию работы (от 10 тысяч долларов). Есть вариант изучить литературу и работать по собственной методике, но лучше так не рисковать. Учитывая, что работа идет с ядовитыми и токсичными реактивами, последствия могут быть неприятными.

При подсчете расходов также нельзя забывать про:

• Стоимость реактивов и вспомогательных материалов.
• Получение лицензии.
• Оплату электроэнергии, воды, газа.
• Стоимость аренды или покупки помещения, его переустройства.
• Зарплату работников.

Можно купить франшизу, заплатив примерно полмиллиона. Такие франшизы обещают окупаемость предприятия за полгода.

При открытии своего бизнеса необходимо все тщательно подсчитать. Сумма первоначальных вложений будет весьма внушительной. Но клиентуры много, объемы переработки растут с каждым годом. Стоимость аренды помещений, зарплаты, цены на энергию – все это может сильно меняться от региона к региону. Возможно, выгодным будет вариант покупки франшизы.