In this work, an innovative and environmentally sustainable process has been developed for the recovery of Platinum group metals (PGM), in particular Pd, from exhausted catalytic converters of cars,converting them into reusable resources, avoiding their transformation into waste (secondary raw materials ). The hydrometallurgical route on a laboratory scale was chosen, in particular the following were analysed: - The efficiency of leaching with acidic solutions with the presence of the ferric ion (Fe3+) as an oxidant for the mobilization of metals; - Possibility of replacing chlorine with the sulphate ion as, from studies in the literature, it appears to have less environmental impact despite the lower leaching yield; - Final recovery of the target metals from the acid leaching solution used for mobilization through algal bioadsorption using coral mucilage from the port of Genoa or the algae Cystoseira barbata. CSTR chemical leaching experiments reported efficiencies of 60-65% for Pd using Cl- anion, 1 g/L ferric ion and 50 g/L NaCl. Bioadsorption experiments showed 95% efficiency for palladium using coral mucilages compared to Cystoseira b.

Nel presente lavoro, è stato sviluppato un processo innovativo ed ambientalmente ecosostenibile di recupero di metalli del gruppo del Platino (PGM), in particolare il Pd, dai convertitori catalitici esausti delle autovetture convertendoli così in risorse riutilizzabili evitando la trasformazione in rifiuto (materie prime seconde). È stata scelta la via idrometallurgica su scala laboratorio, in particolare sono stati analizzati: - L’ efficienza di lisciviazione con soluzioni acidule con la presenza dello ione ferrico (Fe3+) come ossidante per la mobilizzazione dei metalli; - Possibilità di sostituzione del cloro con lo ione solfato in quanto, dagli studi in letteratura, risulta essere meno impattante a livello ambientale nonostante la resa di lisciviazione minore; - Recupero finale dei metalli target dalla soluzione acida lisciviante utilizzata per la mobilizzazione attraverso bioadsorbimento algale con l’impiego di mucillagini coralline del porto di Genova o dell’alga Cystoseira barbata. Gli esperimenti di lisciviazione chimica CSTR hanno riportato efficienze del 60-65% per Pd con l’utilizzo dell’anione Cl-, 1 g/L di ione ferrico e 50 g/L di NaCl. Gli esperimenti di bioadsorbimento hanno mostrato un'efficenza del 95% per il palladio, usando le mucillagini coralline rispetto a Cystoseira b.

Sviluppo di strategie innovative ambientalmente sostenibili per il recupero di metalli preziosi da catalizzatori di autoveicoli a fine vita

BRUCIATI, JONATHAN
2022/2023

Abstract

In this work, an innovative and environmentally sustainable process has been developed for the recovery of Platinum group metals (PGM), in particular Pd, from exhausted catalytic converters of cars,converting them into reusable resources, avoiding their transformation into waste (secondary raw materials ). The hydrometallurgical route on a laboratory scale was chosen, in particular the following were analysed: - The efficiency of leaching with acidic solutions with the presence of the ferric ion (Fe3+) as an oxidant for the mobilization of metals; - Possibility of replacing chlorine with the sulphate ion as, from studies in the literature, it appears to have less environmental impact despite the lower leaching yield; - Final recovery of the target metals from the acid leaching solution used for mobilization through algal bioadsorption using coral mucilage from the port of Genoa or the algae Cystoseira barbata. CSTR chemical leaching experiments reported efficiencies of 60-65% for Pd using Cl- anion, 1 g/L ferric ion and 50 g/L NaCl. Bioadsorption experiments showed 95% efficiency for palladium using coral mucilages compared to Cystoseira b.
2022
2024-02-19
Development of innovative environmentally sustainable strategies for the recovery of precious metals from end-of-life automotive catalysts
Nel presente lavoro, è stato sviluppato un processo innovativo ed ambientalmente ecosostenibile di recupero di metalli del gruppo del Platino (PGM), in particolare il Pd, dai convertitori catalitici esausti delle autovetture convertendoli così in risorse riutilizzabili evitando la trasformazione in rifiuto (materie prime seconde). È stata scelta la via idrometallurgica su scala laboratorio, in particolare sono stati analizzati: - L’ efficienza di lisciviazione con soluzioni acidule con la presenza dello ione ferrico (Fe3+) come ossidante per la mobilizzazione dei metalli; - Possibilità di sostituzione del cloro con lo ione solfato in quanto, dagli studi in letteratura, risulta essere meno impattante a livello ambientale nonostante la resa di lisciviazione minore; - Recupero finale dei metalli target dalla soluzione acida lisciviante utilizzata per la mobilizzazione attraverso bioadsorbimento algale con l’impiego di mucillagini coralline del porto di Genova o dell’alga Cystoseira barbata. Gli esperimenti di lisciviazione chimica CSTR hanno riportato efficienze del 60-65% per Pd con l’utilizzo dell’anione Cl-, 1 g/L di ione ferrico e 50 g/L di NaCl. Gli esperimenti di bioadsorbimento hanno mostrato un'efficenza del 95% per il palladio, usando le mucillagini coralline rispetto a Cystoseira b.
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