CN112048622A - 一种从废旧催化剂中回收钒铝钼的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种从废旧催化剂中回收钒铝钼的方法，所述方法通过采用曝气过程强化碱溶液的氧化浸出，增强了氧气的溶解性，提高了钒、铝和钼浸出率，并且缩短了反应时间，从而降低了反应和碱溶液蒸发的能耗；最终能够得到含有钒、铝和钼的浸出液以及富集其他有价元素的尾渣，实现了废旧催化剂的资源化利用。

Description

一种从废旧催化剂中回收钒铝钼的方法
技术领域
本发明涉及固废回收技术领域，尤其涉及一种从废旧催化剂中回收钒铝钼的方法。
背景技术
加氢脱硫(HDS)铝基催化剂广泛应用于石油精炼行业中的石油加氢脱硫过程，在使用过程中由于碳、硫、重金属等物质的沉积以及催化剂中活性因子的流失或变性，最终导致了催化剂的失活。用于轻质原油加氢脱硫的催化剂的使用年限一般为1-3年，而重油HDS催化剂的使用寿命仅为0.5-1年，据统计，世界上每年生产的废弃催化剂约有80万吨，其中废弃HDS铝基催化剂约有12万吨。废弃催化剂中钒、钼、钴、镍等有价金属含量高，特别是其中钒的含量，更是远高于传统提钒原料钒钛磁铁矿、石煤、钒渣等，因此废弃HDS铝基催化剂作为一种二次资源具有极大的回收价值。
此外废弃催化剂作为一种危险固废，若不经处理直接填埋会对环境造成严重污染。当前常用的废弃催化剂中有价金属的回收方法主要有湿法和火法。湿法回收金属主要采用溶液浸出工艺，常用浸出剂包括氢氧化钠、钠盐或铵盐等碱性溶液与硫酸、盐酸、硝酸、草酸等无机或有机酸等。根据目标金属在酸、碱性溶液中溶解度的差异，可以实现元素的分离浸出或者全元素提取。火法一般是将废弃催化剂与金属盐(钠盐，钙盐等)以适当比例混合后焙烧，获得易溶于水的金属盐，再将焙烧产物置于热水中浸出，得到金属盐溶液，随后经过有机萃取、化学沉淀、活性炭吸附-脱附或化学沉淀等方法分离出金属产品。
CN102181651A公开了一种碳酸钠、氯化钠、硫酸钠和硝酸钠为钠盐对废弃催化剂进行传统的钠化焙烧处理提高金属提取率的方法，钠化焙烧后的熟料中被提取金属转化为该金属可溶性钠盐的转化率大于96％，有效提高了稀有金属和稀散金属的回收率和资源化率。
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CN106222418A公开了一种从废催化剂中回收钼、铋、钴、镍的工艺，该方法先利用碱浸法溶解钼，过滤后加酸溶解滤渣中的镍、钴等元素实现废弃催化剂中多元素的分离提取。
综上所述，虽然针对废旧催化剂中各元素的回收利用已有较多研究，但存在能耗高、反应时间长或粉尘严重等问题，因此需要开发一种新的回收废旧催化剂中元素的方法。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种从废旧催化剂中回收钒铝钼的方法，所述方法在液相介质中增强了反应体系中的氧气溶解度，提高了钒、铝和钼浸出率，且降低了碱溶液的蒸发能耗。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种从废旧催化剂中回收钒铝钼的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)废旧催化剂与碱溶液混合，得到反应浆料；所述废旧催化剂中含有钒、铝和钼；
(2)步骤(1)所述反应浆料在氧化性气体的曝气过程下进行氧化反应，得到反应后料；
(3)步骤(2)所述反应后料经固液分离，得到含钒、铝和钼的浸出液以及尾渣；
步骤(1)中所述废旧催化剂中含有钒、铝和钼。
本发明中通过采用曝气过程强化碱溶液的氧化浸出，增强了氧气的溶解性，提高了钒、铝和钼浸出率，缩短了反应时间，降低反应和碱液蒸发能耗；最终能够得到含有钒、铝和钼的浸出液以及富集其他有价元素的尾渣，实现了废旧催化剂的资源化利用。
本发明对所述固液分离没有限制，可采用本领域技术人员熟知的任何可用于固液分离的方法，例如可以是过滤、沉降或离心等。
优选地，步骤(1)中所述废旧催化剂中钒含量为0.5～15wt％，例如可以是0.5wt％、1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、14wt％或15wt％等，不限于上述具体数值，可以是上述范围内的任一数值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。
优选地，所述废旧催化剂中钼含量为3～12wt％，例如可以是3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％或12wt％等，不限于上述具体数值，可以是上述范围内的任一数值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。
优选地，所述废旧催化剂中铝含量为15～35wt％，例如可以是15wt％、16wt％、17wt％、18wt％、19wt％、20wt％、21wt％、22wt％、23wt％、24wt％、25wt％、26wt％、27wt％、28wt％、29wt％、30wt％、32wt％、33wt％、34wt％或35wt％等，不限于上述具体数值，可以是上述范围内的任一数值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。
优选地，步骤(1)中所述废旧催化剂中还含有镍。
优选地，所述废旧催化剂中镍含量为3～8wt％，例如可以是3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％、5wt％、5.5wt％、6wt％、6.5wt％、7wt％、7.5wt％或8wt％等，不限于上述具体数值，可以是上述范围内的任一数值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。
优选地，所述废旧催化剂为废旧加氢脱硫铝基石油催化剂。
本发明所述废旧加氢脱硫(HDS)铝基石油催化剂是指石油加氢脱硫过程中，由于积碳积硫，金属元素沉积以及活性因子失活等因素导致使用寿命到期的废旧HDS催化剂，其中钒含量介于0.5～15wt％之间，钼含量约为3～12wt％，镍含量约为3～8wt％。
优选地，所述碱溶液为氢氧化钠溶液。
优选地，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为20～45wt％，例如可以是20wt％、21wt％、22wt％、23wt％、25wt％、27wt％、28wt％、30wt％、32wt％、35wt％、38wt％、40wt％、42wt％或45wt％等，优选为25～35wt％，不限于上述具体数值，可以是上述范围内的任一数值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。
优选地，所述氢氧化钠溶液与含钒钼的废弃催化剂的液固比为3～10:1，例如可以是3:1、3.5:1、4:1、4.5:1、5:1、5.5:1、6:1、6.5:1、7:1、7.5:1、8:1、8.5:1、9:1、9.5:1或10:1等，优选为5～8:1。不限于上述具体数值，可以是上述范围内的任一数值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。
优选地，步骤(1)中所述反应浆料的粘度为1～10cP，例如可以是1cP、2cP、3cP、4cP、5cP、6cP、7cP、8cP或9cP等。不限于上述具体数值，可以是上述范围内的任一数值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。
优选地，步骤(2)中所述氧化反应的温度为90～150℃，例如可以是90℃、92℃、95℃、100℃、105℃、110℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃或150℃等，优选为100～140℃。不限于上述具体数值，可以是上述范围内的任一数值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。
优选地，所述氧化反应的时间为1～7h，例如可以是1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h或7h等，优选为2～5h。不限于上述具体数值，可以是上述范围内的任一数值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。
优选地，所述氧化反应的压力≤1MPa，例如可以是1MPa、0.8MPa、0.75MPa、0.7MPa、0.65MPa、0.6MPa、0.55MPa、0.5MPa、0.45MPa或0.4MPa等。不限于上述具体数值，可以是上述范围内的任一数值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。
优选地，步骤(2)中所述氧化性气体包括空气、氧气、富氧空气或臭氧中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，步骤(2)中所述曝气过程采用的曝气装置为曝气机。
优选地，所述曝气机的叶轮直径为20～25cm，例如可以是20cm、21cm、22cm、23cm、24cm或25cm等。不限于上述具体数值，可以是上述范围内的任一数值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。
优选地，所述曝气过程中电机转速为1000～2500r/min，例如可以是1000r/min、1200r/min、1300r/min、1400r/min、1500r/min、1600r/min、1700r/min、1800r/min、2000r/min、2200r/min、2300r/min、2400r/min或2500r/min等。不限于上述具体数值，可以是上述范围内的任一数值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。
本发明中选用特定曝气机的叶轮直径以及电机转速，相较于其他曝气方式，该工艺微气泡尺寸小、数量多、对溶液介质的适应性更强，尤其适合应用于粘度高的物料曝气。
在反应体系中，氧化性气体的浓度对于浸出效率和速率至关重要。以氧气为例，高温高浓度碱液体系中粘度大，氧气的扩散与溶解缓慢，若采用常规的通气管布气，会产生大体积的氧气气泡，大气泡在介质中停留时间短且扩散慢，使氧气的有效分散和溶解十分困难。而曝气机可大幅减小通入的气泡尺寸，通过中控搅拌轴及叶轮引入的氧气在中空叶轮末端释放到碱液中，叶轮的高速旋转会将释放出的气泡切割为微米级尺寸的小气泡，微气泡极大的提高氧气在碱液中的扩散传质速率并提高氧气的溶解度，增加氧气与废催化剂颗粒接触反应的机会，使废催化剂中的钼在较低的碱浓度和反应温度下进行高效氧化分解，缩短反应时间，降低反应和碱液蒸发能耗。
优选地，步骤(2)中所述曝气过程中气泡的大小为20nm～1000μm，例如可以是20nm、30nm、40nm、50nm、100nm、200nm、300nm、400nm、500nm、1000nm、2μm、2.5μm、3μm、5μm、10μm、20μm、50μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、400μm、450μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm或1000μm等，优选为1～500μm。
本发明所述曝气过程中气泡以微气泡的形式产生，气泡在体系中发生聚并、生长或破裂等现象，整体过程中气泡大小的范围在20nm～1000μm之间。
优选地，步骤(3)中所述浸出液中含有Na3VO4、Na2MoO4和NaAlO2。
优选地，所述浸出液中还含有NaOH。
优选地，所述尾渣中含有镍。
作为本发明优选地技术方案，所述方法包括如下步骤：
(1)按液固比3～10:1将含有钒、铝和钼的废旧催化剂与质量浓度为20～45wt％的碱溶液混合，得到反应浆料；所述废旧催化剂中含有钒、铝和钼；
(2)步骤(1)所述反应浆料在90～150℃、氧化性气体的曝气过程下进行氧化反应1～7h，所述氧化反应的压力≤1MPa，得到反应后料；
所述曝气过程采用的曝气装置为曝气机，所述曝气机的叶轮直径为20～25cm，电机转速为1000～2500r/min，所述曝气过程中气泡的大小为20nm～1000μm；
(3)步骤(2)所述反应后料经固液分离，得到含Na3VO4、Na2MoO4和NaAlO2的浸出液以及含镍尾渣。
第二方面，本发明提供一种废旧加氢脱硫铝基石油催化剂的处理方法，所述方法包括第一方面所述的从废旧催化剂中回收钒铝钼的方法。
本发明提供的废旧加氢脱硫铝基石油催化剂的处理方法能够较好地实现钒铝和钼的浸出，实现其与其他元素的分离，同时得到富集了有价元素的尾渣，该尾渣同样具有较大的回收利用价值，实现了固废的资源化利用。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
(1)本发明提供的从废旧催化剂中回收钒铝钼的方法在元素提取过程中不会产生对任何环境有害的粉尘与废气，是一种清洁的提钒工艺；
(2)本发明提供的从废旧催化剂中回收钒铝钼的方法与传统的碱浸工艺相比，采用曝气方法强化了废弃催化剂的氧化浸出，形成的微气泡传质、扩散性能更好，氧化性更强，并且极好的控制了杂质元素的浸出，浸出液纯度较高，有价金属提取率高，钒的提取率≥62wt％，较优条件下≥91wt％；钼的提取率≥40wt％，较优条件下≥80wt％；铝的提取率≥64wt％，较优条件下≥90wt％，甚至在更优条件下钒、钼、铝的浸出率分别高达96wt％、80wt％和95wt％。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
一、实施例
实施例1
本实施例提供一种从废旧催化剂中回收钒铝钼的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)按液固比3:1将含有钒、铝和钼的废旧催化剂与质量浓度为20wt％的氢氧化钠溶液混合，得到反应浆料；所述废旧催化剂中含有钒、铝和钼；所述废弃催化剂为废旧加氢脱硫(HDS)铝基石油催化剂，组成为V2O5：10.51wt％，Al2O3：22.15wt％，MoO3：2.96wt％，NiO：2.94wt％；
(2)将步骤(1)所述反应浆料置于反应釜中，反应釜配常规下压式机械搅拌桨和曝气机，其中曝气机由电机、中空搅拌轴和中空叶轮等组成；
曝气机叶轮位于反应釜搅拌桨的下方，叶轮直径20cm，曝气机的叶轮转速为1000r/min。所述反应浆料搅拌加热至90℃，之后经曝气装置向釜内通入氧气，曝气过程中气泡大小范围为100μm～1000μm；反应压力≤1MPa，反应1h，得到反应后料；
(3)步骤(2)所述反应后料经过滤分离并经5次冲洗，得到含NaOH、Na3VO4、Na2MoO4和NaAlO2的浸出液以及含镍尾渣。
实施例2
本实施例提供一种从废旧催化剂中回收钒铝钼的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)按液固比4:1将含有钒、铝和钼的废旧催化剂与质量浓度为25wt％的氢氧化钠溶液混合，得到反应浆料；所述废旧催化剂中含有钒、铝和钼；所述废弃催化剂为废旧加氢脱硫(HDS)铝基石油催化剂，组成为V2O5：8.32wt％，Al2O3：25.22wt％，MoO3：3.07wt％，NiO：2.35wt％；
(2)将步骤(1)所述反应浆料置于反应釜中，反应釜配常规下压式机械搅拌桨和曝气机，其中曝气机由电机、中空搅拌轴和中空叶轮等组成；
曝气机叶轮位于反应釜搅拌桨的下方，叶轮直径22cm，曝气机的叶轮转速为1200r/min。所述反应浆料搅拌加热至100℃，之后经曝气装置向釜内通入氧气，曝气过程中气泡大小为100μm～900μm；反应压力≤1MPa，反应2h，得到反应后料；
(3)步骤(2)所述反应后料经过滤分离并经4次冲洗，得到含NaOH、Na3VO4、Na2MoO4和NaAlO2的浸出液以及含镍尾渣。
实施例3
本实施例提供一种从废旧催化剂中回收钒铝钼的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)按液固比5:1将含有钒、铝和钼的废旧催化剂与质量浓度为30wt％的氢氧化钠溶液混合，得到反应浆料；所述废旧催化剂中含有钒、铝和钼；所述废弃催化剂为废旧加氢脱硫(HDS)铝基石油催化剂，组成为V2O5：9.76％，Al2O3：20.21％，MoO3：2.32％，NiO：3.23％；
(2)将步骤(1)所述反应浆料置于反应釜中，反应釜配常规下压式机械搅拌桨和曝气机，其中曝气机由电机、中空搅拌轴和中空叶轮等组成；
曝气机叶轮位于反应釜搅拌桨的下方，叶轮直径25m，曝气机的叶轮转速为1400r/min。所述反应浆料搅拌加热至110℃，之后经曝气装置向釜内通入氧气，曝气过程中气泡大小为80μm～800μm；反应压力≤1MPa，反应3h，得到反应后料；
(3)步骤(2)所述反应后料经过滤分离并经3次冲洗，得到含NaOH、Na3VO4、Na2MoO4和NaAlO2的浸出液以及含镍尾渣。
实施例4
本实施例提供一种从废旧催化剂中回收钒铝钼的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)按液固比6:1将含有钒、铝和钼的废旧催化剂与质量浓度为35wt％的氢氧化钠溶液混合，得到反应浆料；所述废旧催化剂中含有钒、铝和钼；所述废弃催化剂为废旧加氢脱硫(HDS)铝基石油催化剂，组成为V2O5：10.44％，Al2O3：23.86％，MoO3：3.37％，NiO：2.07％；
(2)将步骤(1)所述反应浆料置于反应釜中，反应釜配常规下压式机械搅拌桨和曝气机，其中曝气机由电机、中空搅拌轴和中空叶轮等组成；
曝气机叶轮位于反应釜搅拌桨的下方，叶轮直径22cm，曝气机的叶轮转速为1800r/min。所述反应浆料搅拌加热至120℃，之后经曝气装置向釜内通入氧气，曝气过程中气泡大小为20μm～700μm；反应压力≤1MPa，反应4h，得到反应后料；
(3)步骤(2)所述反应后料经过滤分离并经3次冲洗，得到含NaOH、Na3VO4、Na2MoO4和NaAlO2的浸出液以及含镍尾渣。
实施例5
本实施例提供一种从废旧催化剂中回收钒铝钼的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)按液固比7:1将含有钒、铝和钼的废旧催化剂与质量浓度为20wt％的氢氧化钠溶液混合，得到反应浆料；所述废旧催化剂中含有钒、铝和钼；所述废弃催化剂为废旧加氢脱硫(HDS)铝基石油催化剂，组成为V2O5：9.03wt％，Al2O3：20.75wt％，MoO3：3.11wt％，NiO：2.57wt％；
(2)将步骤(1)所述反应浆料置于反应釜中，反应釜配常规下压式机械搅拌桨和曝气机，其中曝气机由电机、中空搅拌轴和中空叶轮等组成；
曝气机叶轮位于反应釜搅拌桨的下方，叶轮直径20cm，曝气机的叶轮转速为2000r/min。所述反应浆料搅拌加热至130℃，之后经曝气装置向釜内通入氧气，曝气过程中气泡大小为1μm～500μm；反应压力≤1MPa，反应5h，得到反应后料；
(3)步骤(2)所述反应后料经过滤分离并经5次冲洗，得到含NaOH、Na3VO4、Na2MoO4和NaAlO2的浸出液以及含镍尾渣。
实施例6
本实施例提供一种从废旧催化剂中回收钒铝钼的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)按液固比8:1将含有钒、铝和钼的废旧催化剂与质量浓度为45wt％的氢氧化钠溶液混合，得到反应浆料；所述废旧催化剂中含有钒、铝和钼；所述废弃催化剂为废旧加氢脱硫(HDS)铝基石油催化剂，组成为V2O5：9.93wt％，Al2O3：25.02，MoO3：2.87wt％，NiO：3.04wt％；
(2)将步骤(1)所述反应浆料置于反应釜中，反应釜配常规下压式机械搅拌桨和曝气机，其中曝气机由电机、中空搅拌轴和中空叶轮等组成；
曝气机叶轮位于反应釜搅拌桨的下方，叶轮直径22cm，曝气机的叶轮转速为2000r/min。所述反应浆料搅拌加热至140℃，之后经曝气装置向釜内通入氧气，曝气过程中气泡大小为20nm～100μm；反应压力≤1MPa，反应6h，得到反应后料；
(3)步骤(2)所述反应后料经过滤分离并经6次冲洗，得到含NaOH、Na3VO4、Na2MoO4和NaAlO2的浸出液以及含镍尾渣。
实施例7
本实施例提供一种从废旧催化剂中回收钒铝钼的方法，所述方法除步骤(1)中将“质量浓度为20wt％的氢氧化钠溶液”替换为“质量浓度为15wt％的氢氧化钠溶液”外，其余均与实施例6相同。
实施例8
本实施例提供一种从废旧催化剂中回收钒铝钼的方法，所述方法除步骤(1)中将“质量浓度为20wt％的氢氧化钠溶液”替换为“质量浓度为55wt％的氢氧化钠溶液”外，其余均与实施例6相同。
实施例9
本实施例提供一种从废旧催化剂中回收钒铝钼的方法，所述方法除步骤(2)中将“曝气机的叶轮转速为1000r/min”替换为“曝气机的叶轮转速为500r/min”外，其余均与实施例6相同。
实施例10
本实施例提供一种从废旧催化剂中回收钒铝钼的方法，所述方法除步骤(2)中将“曝气机的叶轮转速为1000r/min”替换为“曝气机的叶轮转速为3000r/min”外，其余均与实施例6相同。
实施例11
本实施例提供一种从废旧催化剂中回收钒铝钼的方法，所述方法除步骤(2)中不采用曝气机进行曝气，而是采用通气管进行布气外，其余均与实施例6相同。
通气管具体为：所述通气管设置在反应釜的底部，所述通气管上设置有气孔，所述气孔的孔径为1mm。
二、对比例
对比例1
本对比例提供一种从废旧催化剂中回收钒铝钼的方法，所述方法除步骤(2)中不进行曝气外，其余均与实施例6相同。
三、测试及结果
测试方法：利用ICP方法检测以上实施例和对比例的浸出液中钒、钼和铝的钒的含量，并根据原料中的含量计算钒、钼和铝的提取率，其结果如表1所示。
表1
实施例 钒提取率 钼提取率 铝提取率
实施例1 66wt％ 45wt％ 65wt％
实施例2 78wt％ 52wt％ 72wt％
实施例3 84wt％ 58wt％ 77wt％
实施例4 91wt％ 65wt％ 85wt％
实施例5 93wt％ 81wt％ 93wt％
实施例6 95wt％ 80wt％ 95wt％
实施例7 70wt％ 40wt％ 82wt％
实施例8 67wt％ 65wt％ 74wt％
实施例9 65wt％ 51wt％ 73wt％
实施例10 71wt％ 59wt％ 82wt％
实施例11 62wt％ 45wt％ 64wt％
对比例1 56wt％ 33wt％ 51wt％
从表1可以看出以下几点：
(1)综合实施例1～11可以看出，本发明提供的从废旧催化剂中回收钒铝钼的方法能够有效浸出钒、铝和钼，其中钒的提取率≥62wt％，较优条件下≥91wt％，甚至可达到95wt％以上；钼的提取率≥40wt％，较优条件下≥80wt％；铝的提取率≥64wt％，较优条件下≥90wt％，甚至可达到95wt％以上，提取效果佳；
(2)综合实施例6和对比例1可以看出，实施例6中采用曝气过程强化碱溶液的氧化浸出，相较于对比例1中不采用曝气过程强化而言，实施例6中钒、钼和铝的提取率分别为95wt％、80wt％和95wt％，而对比例1中钒、钼和铝的提取率分别仅为56wt％、33wt％和51wt％，由此表明，本发明通过采用曝气过程强化碱溶液的氧化浸出，大大提高了钒、钼和铝的提取率；
(3)综合实施例6和实施例7～8可以看出，实施例6中控制氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量浓度为45wt％，相较于实施例7和实施例8中氢氧化钠的质量浓度分别为15wt％和55wt％而言，实施例6中钒、钼和铝的提取率分别为95wt％、80wt％和95wt％，而实施例7和实施例8中各元素的提取率均比实施例6低，由此表明，本发明通过将氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量浓度控制在特定范围内，提高了钒、钼和铝的提取率；
(4)综合实施例6和实施例9～10可以看出，实施例6中控制叶轮转速为2000r/min，相较于实施例9和实施例10中叶轮转速分别为500r/min和3000r/min而言，实施例6中钒、钼和铝的提取率均比实施例9和实施例10高，由此表明，本发明优选将叶轮转速控制在特定范围内，能够更好地增氧碱的氧化浸出，提高了钒、钼和铝的浸出率；
(5)综合实施例6和实施例11可以看出，实施例6中采用曝气机进行曝气产生微气泡，相较于实施例11中采用通气管进行曝气而言，实施例6中钒、钼和铝的提取率分别为95wt％、80wt％和95wt％，而实施例11中钒、钼和铝的提取率分别仅为62wt％、45wt％和64wt％，由此表明，奔赴买那个优选采用曝气机并选用带搅拌的叶轮进行曝气，大大提高了提取率。
综上所述，本发明提供的从废旧催化剂中回收钒铝钼的方法通过采用曝气过程强化碱溶液的氧化浸出，增强了氧气的溶解性，提高了钒、铝和钼浸出率，其中，钒的提取率≥62wt％，较优条件下≥91wt％，甚至可达到95wt％以上；钼的提取率≥40wt％，较优条件下≥80wt％；铝的提取率≥64wt％，较优条件下≥90wt％，甚至可达到95wt％以上，提取效果佳；并且该方法还缩短了反应时间，从而降低了反应和碱溶液蒸发的能耗；该方法富集其他有价元素的尾渣，实现了废旧催化剂的资源化利用。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种从废旧催化剂中回收钒铝钼的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)废旧催化剂与碱溶液混合，得到反应浆料；所述废旧催化剂中含有钒、铝和钼；
(2)步骤(1)所述反应浆料在氧化性气体的曝气过程下进行氧化反应，得到反应后料；
(3)步骤(2)所述反应后料经固液分离，得到含钒、铝和钼的浸出液以及尾渣；
步骤(1)中所述废旧催化剂中含有钒、铝和钼。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述废旧催化剂中钒含量为0.5～15wt％；
优选地，所述废旧催化剂中钼含量为3～12wt％；
优选地，所述废旧催化剂中铝含量为15～35wt％；
优选地，所述废旧催化剂中还含有镍；
优选地，所述废旧催化剂中镍含量为3～8wt％；
优选地，所述废旧催化剂为废旧加氢脱硫铝基石油催化剂。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述碱溶液为氢氧化钠溶液；
优选地，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为20～45wt％，优选为25～35wt％；
优选地，所述氢氧化钠溶液与含钒钼的废弃催化剂的液固比为3～10:1，优选为5～8:1。
4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述氧化反应的温度为90～150℃，优选为100～140℃；
优选地，所述氧化反应的时间为1～7h，优选为2～5h；
优选地，所述氧化反应的压力≤1MPa。
5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述氧化性气体包括空气、氧气、富氧空气或臭氧中的任意一种或至少两种的组合。
6.根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述曝气过程采用的曝气装置为曝气机；
优选地，所述曝气机的叶轮直径为20～25cm；
优选地，所述曝气过程中电机转速为1000～2500r/min。
7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述曝气过程中气泡的大小为20nm～1000μm，优选为1μm～500μm。
8.根据权利要求1～7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述浸出液中含有Na3VO4、Na2MoO4和NaAlO2；
优选地，所述浸出液中还含有NaOH；
优选地，所述尾渣中含有镍。
9.根据权利要求1～8任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)按液固比3～10:1将含有钒、铝和钼的废旧催化剂与质量浓度为20～45wt％的碱溶液混合，得到反应浆料；所述废旧催化剂中含有钒、铝和钼；
(2)步骤(1)所述反应浆料在90～150℃、氧化性气体的曝气过程下进行氧化反应1～7h，所述氧化反应的压力≤1MPa，得到反应后料；
所述曝气过程采用的曝气装置为曝气机，所述曝气机的叶轮直径为20～25cm，电机转速为1000～2500r/min，所述曝气过程中气泡的大小为20nm～1000μm；
(3)步骤(2)所述反应后料经固液分离，得到含Na3VO4、Na2MoO4和NaAlO2的浸出液以及含镍尾渣。
10.一种废旧加氢脱硫铝基石油催化剂的处理方法，其特征在于，所述方法包括权利要求1～9任一项中所述的从废旧催化剂中回收钒铝钼的方法。
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