一种催化剂用废镍铝粉中钼的回收方法

本发明涉及固废资源回收利用，特别是涉及一种催化剂用废镍铝粉中钼的回收方法。

背景技术：

1、金属钼是具有战略意义的稀有金属，应用领域十分广泛。钼在化学工业领域中用于制造耐腐蚀设备和容器。钼也是优秀的导电材料，用于制造电极、电容器等。并且，钼的强度和硬度较高，具有优异的机械性能，这使得钼在制造高强度合金、电子器件和航空航天领域中有着重要的应用。随着现代工业的迅速发展，对于钼原料的需求量逐年增加。单靠从矿石中提取钼已无法满足生产发展的需求，因此对含钼二次资源的回收再利用就具有重要的战略意义。

2、雷尼镍催化剂是一种由带有多孔结构的镍铝合金的细小晶粒组成的固态异相催化剂，通过将镍铝合金粉活化处理制得，主要应用于催化加氢反应。雷尼镍催化剂经反复使用后，其催化活性降低，失活后产生大量的废镍铝粉。这种催化剂用废镍铝粉是一种重要的二次资源，其中除含镍铝金属外，还富含钒钼等稀有金属。

3、目前在处理这种废镍铝粉时，一般都会对其中的钒钼金属进行回收。常规的回收方法是对废镍铝粉进行钠化焙烧，然后进行水浸得到含钒钼的浸出液。但是发现，经常规方法回收钒钼后的废镍铝粉中依然含有钼金属，甚至要高于某些含钼贫矿中钼元素的含量，是一种具有重要经济价值的危固二次资源。但由于废镍铝粉成分复杂，处理难度较大，仍无回收钼的有效办法。

4、因此，在当前矿物资源日趋减少及生态环境破坏日益恶化的严峻现实下，开展对废镍铝粉中钼的综合回收利用研究，具有环境和经济的双重效益。

技术实现思路

1、本发明主要解决的技术问题是提供一种催化剂用废镍铝粉中钼的回收方法，可以实现催化剂用废镍铝粉中钼的有效浸出。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种催化剂用废镍铝粉中钼的回收方法，包括步骤：

3、s1：将废镍铝粉、助熔剂混合制球，之后在微波环境中进行焙烧，得到松散多孔的焙烧渣；

4、其中，在微波环境中进行焙烧的焙烧条件为：微波功率400～800w，焙烧温度400～600℃；

5、s2：所述焙烧渣采用超声波预活化，之后水浸处理，然后固液分离，分别得到含钼浸出液和镍铝浸出渣。

6、作为本发明一种实施方案，所述废镍铝粉、助熔剂与水混合进行制球，球径控制为1～3cm。

7、作为本发明一种实施方案，所述助熔剂为氢氧化钠和/或氢氧化钾。

8、作为本发明一种实施方案，所述助熔剂的摩尔数为废镍铝粉中所含钼离子摩尔数的1.2～2.0倍。

9、优选地，所述助熔剂的摩尔数为废镍铝粉中所含钼离子摩尔数的1.5～1.8倍。

10、作为本发明一种实施方案，步骤s1中焙烧处理的时间控制为20～30min。

11、作为本发明一种实施方案，所述超声波预活化包括：将所述焙烧渣在常温下用超声波处理，超声波功率为200～400w，处理时间3～5min。常温下是指在20～40℃的温度范围内，优选在25～35℃的温度范围内。

12、作为本发明一种实施方案，所述焙烧渣用超声波处理前，先加水配制成含水焙烧渣物料，含水焙烧渣物料的液固比为2.5～5.0ml/g。超声波预活化处理是将含水焙烧渣物料在常温下用超声波处理。其中液固比是指含水焙烧渣物料的液体体积(ml)与所含物料的质量(g)之比。

13、作为本发明一种实施方案，所述水浸处理包括：将超声波预活化后的含水焙烧渣物料加热至75～90℃，搅拌处理30～60min。

14、本发明获得的所述含钼浸出液中按所含金属总质量计(除钠或钾外)，金属钼的质量百分比含量≥98％。浸出液的纯度高，钼后续的提纯工艺大幅度简化，简单处理即可获得金属钼。

15、本发明获得的所述镍铝浸出渣中按所含金属总质量计，镍铝的质量百分比含量≥98％，镍铝浸出渣纯度高，可经简单处理直接作为雷尼镍催化剂制备原料使用。

16、本发明提供的催化剂用废镍铝粉中钼的回收方法，处理原料为已经过常规方法回收钒钼后的废镍铝粉，大部分钒和易溶性的钼已被脱除。这种废镍铝粉中钼元素主要以nimoo4等难溶性物相存在，常规工艺难以对其进行有效回收。本发明方法首先将废镍铝粉与助熔剂混匀制球，之后在微波环境中进行低温焙烧，得到松散多孔的焙烧渣；然后采用超声波预活化-水浸工艺处理焙烧渣，固液分离后，可获得含金属钼的浸出液，以及镍铝浸出渣。本发明方法可以实现催化剂用废镍铝粉中难溶性nimoo4中钼的有效浸出，极大提高废镍铝粉中钼的浸出效率，浸出渣可经过简单处理，直接作为催化剂制备原料使用。

17、本发明处理的原料中钼主要以nimoo4等难溶性物相形式存在。难溶性物相中钼的有效溶出是一个共性难点问题，因为nimoo4等难溶性物相只有在化学键被破坏的前提下才能实现钼的有效溶出，而破坏化学键往往需要上千度的温度，甚至要在更高温度、更长时间才能实现钼的溶出，提高了生产成本，增加了能耗，且对设备要求更高。

18、发明人研究发现，废镍铝粉中nimoo4等难溶性含钼物相的化学键稳定，在低温条件下分解难度大，只有在高温条件或特殊场条件下才有可能破坏其化学键。本发明采用微波低温焙烧的处理方法，利用微波对ni-mo-o化学键的特殊作用，以及微波场下助熔剂的快速选择性加热特性，在600度以下的低温条件下，实现了ni-mo-o化学键的破坏，同时使mo转化为易溶于水性的物相。宏观上助熔剂加水制成粘稠浆状后与废镍铝粉混匀制球，使原料和助熔剂均匀分布在球体中，在微波场中，水首先快速加热烘干，球团形成松散多孔的结构外貌，并且随着助熔剂的后续的迅速加热，松散多孔的结构外貌进一步明显，为微波的深入破坏提供条件和通道。微观上ni-mo-o化学键得到破坏，同时助熔剂在微波场下的迅速熔解，形成协同作用，使得含钼物相从难溶性向易溶性转化，利于后续的浸出反应的顺利进行。

19、在研究中还发现，低温焙烧条件下，可以避免含钼化合物与镍反应形成新的难溶性的ni-mo-o等物相。因此控制焙烧温度非常关键，不宜过高也不宜过低，通过控制在合适的焙烧温度区间内进行微波焙烧，才能实现nimoo4等难溶性物相中钼的有效溶出。

20、经微波焙烧处理得到的焙烧渣呈球形(球径1～3cm)，如直接采用传统搅拌方式进行处理，由于物料分散不均匀，势必造成浸出率的下降，如需提高浸出率，可对焙烧渣进行研磨处理，然后再进行浸出，但这增加了能耗。本发明提出采用超声波预活化-水浸工艺处理所述焙烧渣，摒弃需要对焙烧渣进行研磨处理的工序，显著降低了工艺能耗。首先将焙烧渣(球状)加水配料，之后采用常温超声波进行预活化，此步骤宏观上可以打碎球团焙烧渣，使浸出过程物料在浸出剂水中分散均匀，微观上由于超声波的空化作用，可对焙烧渣表面颗粒产生活化作用，促进浸出反应的进行，极大缩短了水浸工艺的时间。本发明处理得到的浸出液中钼含量高，镍铝含量极低；镍铝主要存在于浸出渣中，浸出渣中镍铝质量百分比含量＞98％，纯度高，浸出渣可经过简单处理，直接作为催化剂制备原料使用。

21、本发明提供的从废镍铝粉中回收钼的方法，针对处理原料中钼的独特难溶性组成结构特点进行设计，经实验表明，采用本发明方法，可浸出废镍铝粉中大部分钼，钼的回收率达到97％以上；同时镍铝浸出率＜0.3％，得到的浸出液纯度高，钼后续的提纯工艺大幅度简化。浸出后的浸出渣中镍铝(按金属总质量计算)含量＞98％，纯度高，浸出渣可经过简单处理，直接作为催化剂制备原料使用。

22、本发明提供的催化剂用废镍铝粉中回收钼的方法，实现了废镍铝粉中钼的快速有效回收，并且，该回收处理方法生产成本低，劳动强度低，处理时间短，提高了废镍铝粉的处理量，更有利于促进废镍铝粉的资源化处理，实现钼工业的节能减排和绿色生产。