废催化剂处理一直是石油炼制与化工行业面临的难点,若处理不当,将会严重污染环境。目前,废催化剂中金属提炼是处理废催化剂的一个有效措施,它不但可以回收废催化剂中的稀有元素,还能避免废催化剂中金属对环境的污染。因此,本文以兰州石化废钨镍催化剂为研究对象,重点研究废钨镍催化剂中钨、铝和镧元素的提取方法以及提取流程中的最佳反应条件。本文主要工作如下:(1)首先,针对传统废催化剂金属提取方法中有机溶剂萃取法存在经济成本高、设备要求高的问题,本文采用高温焙烧-钠化焙烧-水浸干湿结合的方法来提取废催化剂中的钨元素。通过热力学计算,确定氧化钨在与碳酸钠的焙烧过程中是吸热反应。氧化钨与碳酸钠的焙烧反应在427~oC-727~oC温度下,吉布斯自由能小于零,反应可自发进行。同时采用正交实验的方法确定该方法反应条件的最佳因子组合。最终,依靠此方法,在获得与有机溶剂萃取方法相当的钨回收率的同时,有效降低成本,完成了钨元素提取。(2)其次,以提取钨元素流程中产生的滤渣为研究对象,采用硫酸酸浸的方法来提取铝元素,通过对铝酸浸过程的反应机理及动力学研究,计算出铝浸出过程的活化能为56.62KJ/mol,说明铝的酸浸过程属于未反应核收缩模型中的化学反应控制过程。同时用正交实验的方法对酸浸提取铝元素的提取流程进行了研究,确定了该工艺流程的最佳因子组合。在保证了铝元素高浸出率和纯度的同时,节约了实验成本,为该方法的工业化提供了可能性。(3)最后,利用酸浸法对废催化剂中的稀土元素镧进行了提取,通过对比实验选取了酸浸过程的溶剂为盐酸,同时用正交实验的方法确定了酸浸过程中的最佳因子组合,从成本和提纯的简便性考虑,对实验结果进行优化,优化后的因子组合为:盐酸浓度10%,浸出温度60~oC,浸出时间6h,固液比1:10,搅拌速度200r/min。本文有效提取了废钨镍催化剂中的钨、铝、镧三种元素,经过处理后的废催化剂可以填埋,既减轻了废催化剂对环境的污染,提取的金属又可以产生一定的经济效益。