Recovery of nickel, cobalt, and aluminum from molybdenum extraction residue of spent hydrodesulfurization catalyst

ABSTRACT

Spent hydrodesulfurization (HDS) catalyst is an important secondary resource for extracting molybdenum. After the extraction of Mo from the spent HDS catalyst, a molybdenum extraction residue containing aluminum, nickel, and cobalt was obtained. In the work presented herein, the extraction of nickel, cobalt, and aluminum from the molybdenum extraction residue by hydrochloric acid leaching was investigated. The effects of hydrochloric acid leaching on the extraction of nickel, cobalt, and aluminum as well as the kinetics of nickel and aluminum leaching were studied in detail. The leaching of nickel, cobalt, and aluminum reached up to 98.4%, 99.6%, and 83.5% respectively, under the optimal conditions including the molybdenum extraction residue leached at 95°C for 4 h with 5 mol/L HCl, as well as a liquid/solid ratio of 10 mL/g. The kinetics analysis showed that both nickel and aluminum leaching was controlled by chemical reactions, and the leaching apparent activation energies were 90.52 KJ/mol and 73.63 KJ/mol, respectively.

Le catalyseur d’hydrodésulfuration (HDS) usé est une ressource secondaire importante pour extraire le molybdène. Après l’extraction de Mo du catalyseur HDS usé, on a obtenu un résidu d’extraction de molybdène contenant de l’aluminium, du nickel et du cobalt. Dans les travaux présentés ici, on a étudié l’extraction du nickel, du cobalt et de l’aluminium du résidu d’extraction de molybdène par lixiviation à l’acide chlorhydrique. On a étudié en détail les effets de la lixiviation à l’acide chlorhydrique sur l’extraction du nickel, du cobalt et de l’aluminium ainsi que la cinétique de lixiviation du nickel et de l’aluminium. La lixiviation du nickel, du cobalt et de l’aluminium a atteint jusqu’à 98.4%, 99.6% et 83.5%, respectivement, dans les conditions optimales incluant le résidu d’extraction de molybdène lixivié à 95°C pendant 4 h avec 5 mol/L de HCl ainsi qu’un rapport liquide/solide de 10 mL/g. L’analyse cinétique a montré que la lixiviation du nickel et de l’aluminium était contrôlée par des réactions chimiques et que les énergies apparentes d’activation de la lixiviation étaient respectivement de 90.52 KJ/mol et 73.63 KJ/mol.

KEYWORDS:

• Molybdenum extraction residue
• nickel
• cobalt
• aluminum
• hydrochloric acid leaching
• kinetics

Disclosure statement

No potential conflict of interest was reported by the author(s).

Additional information

Funding

This study was financially supported by the Natural Science Foundation of Hunan Province (2020JJ4728).