钴钼废催化剂回收：经济效益与环保效益的双赢选择

钴钼废催化剂回收：经济效益与环保效益的双赢选择

概括：

钴钼催化剂适用于以煤和重油（或渣油）为原料的合成氨装置。随着以煤为原料的合成氨工业的蓬勃发展，钴钼催化剂的使用量日益增加，从而产生钴钼废催化剂越来越多，仅煤化工合成氨产生钴钼废催化剂量为1.2kg废催化剂/（吨合成氨）。钴钼废催化剂中既含有重金属钴和钼，又含有轻金属铝。钴属于铁系元素，常以二价离子的形式存在于人类生活环境中，其本身的不可降解性会对人体和环境造成很大的危害。同样，我国虽然拥有丰富的钼资源，但由于开采混乱、回收率低等问题，可利用的钼资源越来越少。 近年来，我国特别重视从废钴钼催化剂中回收有价金属钼的研究和开发，因此从废催化剂中回收钴和钼不仅具有明显的经济效益，而且还有显著的社会效益和环境效益。本文采用萃取、反萃取工艺，对废钴钼催化剂中重金属钴和钼的回收进行了一定的研究。具体研究分为四个部分：（1）实验原料预处理。将钴钼废催化剂进行煅烧，使废催化剂中的硫化物转化为氧化物。对煅烧产物进行XRD和XPS表征，确定废催化剂中的钴钼硫化物经煅烧后变成了M003和CoO。 当煅烧温度为600℃,煅烧时间为5h时,废催化剂的最大浸出率为98.67%。(2)萃取剂的选择。采用有机磷酸萃取剂P507对MoO22+和CO2+进行萃取。

两种金属离子最大萃取率的最佳工艺条件为：对于MoO22+，萃取剂浓度为15%，相比(O/A)为3∶1，搅拌时间为30min，搅拌速率为500r/min，萃取温度为24℃，最大萃取率为88.73%；对于Co2+，萃取剂浓度为15%，相比(O/A)为3∶1，搅拌时间为30min，搅拌速率为5OOr/min，萃取温度为24℃，最大萃取率为86.78%。由于二者的萃取率均不能达到90%以上，因此考虑采用协同萃取对两种金属离子进行萃取。(3)协同萃取实验研究。萃取MoO22+的协同萃取剂为P204+，萃取Co2+的协同萃取剂为P507+。 金属离子最大萃取率的工艺条件为：对于Mo022+，水相pH值为0.88～0.96，（P204：）协同萃取比为4：1，萃取剂浓度为15%，相比为3：1，搅拌时间为20min，搅拌速率为500r/min，萃取温度为24℃；对于MoO22+的最大萃取率为96.78%；对于Co2+，水相pH值为5.92～6.00，（P507：）协同萃取比为1：4，萃取剂浓度为10%，相比为3：1，搅拌时间为10min，搅拌速率为1000r/min，萃取温度为24℃，Co2+的最大萃取率为95。

43%。通过研究协同萃取配合物的组成，确定协同萃取机理为加速机理；通过研究协同萃取平衡常数，确定协同萃取过程为放热过程。（4）反萃实验研究。反萃钼的最佳工艺条件为：氨水浓度5mol/L、硫酸铵用量3g、相比4∶1、反萃温度24℃；反萃Co2+的最佳工艺条件为：相比1∶3、反萃温度84℃，草酸钴回收过程的最佳沉淀进料方式为将草酸溶液加入硫酸钴溶液中（液液进料法），反应温度为50℃（5）产品表征。 利用X射线光电子能谱(XPS)对反萃后的物质进行表征,确定最终回收产物为钼酸铵和草酸钴。

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