Studio di processi di trattamento per il recupero di metalli e valutazione ambientale applicati alle marmitte catalitiche esauste

La presenza di una patina catalitica composta da Pt, Pd e Rh rende le marmitte catalitiche esauste interessanti nell’ambito dell’urban mining. Dei campioni rappresentativi sono stati caratterizzati tramite XRF e XRD per determinare la composizione chimica e mineralogica. Sono stati effettuati leaching test (a tempo e a pH controllato) e estrazioni sequenziali per valutare il comportamento ambientale; infine è stato indagato il potenziale di recupero di Pt attraverso idrometallurgia. In termini ambientali si evidenzia che il materiale tende ad essere acido in acqua mostrando un pH circa 5. Dai leaching test effettuati, si è osservato il rilascio di alcuni elementi in soluzione acquosa che, da un confronto con i limiti previsti dal D.M. 186/2006, eccedono le soglie di compatibilità ambientale. Dopo un pretrattamento (tal quale: “grezzo”, setacciati: “>2 mm” e “<2 mm”, separati per colore macinati “fine scura” e “fine chiara”), il processo idrometallurgico si è composto di due step. Nel 1° step è stato utilizzato HCl 0.1 M su tutte le frazioni. Definendo le 2 frazioni con rese maggiori (analizzando gli eluati ottenuti), è stato poi condotto il 2° step sul solido. quindi, le frazioni “> 2 mm” e “fine scura” sono state trattate con HCl 10 M + H₂O₂ o C₂H₂O₄ per esaminare l’influenza dei due agenti ossidanti. Le rese maggiori sono state osservate in presenza di H₂O₂. A partire dalla soluzione arricchita di metallo, Pt è stato precipitato con l’aggiunta di polvere di Zn elementare ed infine recuperato sciogliendo il solido con HNO₃ concentrato. Il processo idrometallurgico potrebbe essere ottimizzato soprattutto definendo dosaggi ottimali di concentrazione del reagente e la minima quantità necessaria di Zn elementare e acido nitrico per il recovery. Nel caso di questa tesi si è voluto indagare un metodo il più possibile eco-friendly, evitando l’utilizzo di acidi concentrati e potenzialmente tossici (come HCN) e basse temperature compatibili a scala industriale.