本发明公开了一种钼系催化剂的回收制备方法及应用，包括如下步骤：1)将废旧的含钼催化剂在450℃‑550℃空气流中预处理2‑10小时，去除旧催化剂上吸附的杂质；2)将预处理后的旧催化剂经高频电流‑磁场转换，在温度500℃‑900℃，通入含氧气体使钼分离出旧催化剂，形成含钼物流；3)将含钼物流捕集入钼酸盐溶液中，溶液温度65℃‑90℃，溶液pH＝5‑5.5；4)采用无机酸及无机碱溶解步骤2)中含钼物流分离后的残余催化剂，调节pH值在7.0‑7.5，得到除杂后的磁性金属离子化合物；5)将步骤3)处理后的钼酸盐溶液和步骤4)得到的磁性金属离子化合物混合，调节共沉淀pH＝1.2～2.5，经过老化、烘干、成型、高温焙烧，得到成品催化剂。该方法操作简单，回收率高。