國家能源集團：工業廢料書寫綠色傳奇
來源：中國能源新聞網 時間：2025-04-22 14:19
丁潔
當內蒙古戈壁灘的朔風裹挾著石英砂掠過全自動生產線，那些沉睡億萬年的釩、鎢、鈦礦石正經歷著雙重覺醒。這不僅是脫硝催化劑的涅槃史詩，更是人類智慧對資源邊界的重新定義。在國家能源集團科環集團龍源環保烏海催化劑生產基地，廢棄與新生僅隔著一道技術屏障，循環利用的閉環正在重塑脫硝催化劑產業的綠色未來。
什么是脫硝催化劑？
脫硝催化劑是一種以釩、鎢、鈦等金屬氧化物為核心活性組分的高效環保材料，廣泛應用于火力發電廠、鋼鐵冶煉等工業領域的煙氣凈化系統。其本質是通過催化作用，將煙氣中的有害氮氧化物轉化為無害的氮氣和水蒸汽，從而大幅降低大氣污染物排放。這類催化劑通常以蜂窩狀模塊形式存在，其內部微孔結構猶如“分子迷宮”，通過最大化比表面積，為煙氣與活性組分的充分接觸提供物理基礎，是實現“藍天保衛戰”的關鍵技術載體。
釩、鎢、鈦被從礦脈中提取出來后，經過物理化學處理，在催化劑工廠完成“基因重組”。脫硝催化劑的核心原理基于選擇性催化還原技術。當催化劑被安裝進火電廠的反應器，它們化身為守護藍天的“戰士”。在150至420攝氏度的高溫戰場中，催化劑表面的微孔結構如同無數個“分子捕手”，精準捕捉氮氧化物分子，促使其與氨氣發生化學反應。此時，噴入的還原劑氨氣與氮氧化物分子在催化劑表面發生定向反應，最終生成無污染的氮氣和水蒸汽。
這一過程中，催化劑微孔結構的穩定性、活性組分的分散度以及抗中毒能力，共同決定了其脫硝效率與使用壽命。通過精準的“基因重組”工藝，催化劑被賦予高效、耐用的特性，成為工業煙氣治理中不可或缺的“綠色衛士”。每年，這些“衛士們”幫助全國火電行業削減超過500萬噸氮氧化物排放。
為什么要脫硝？
脫硝催化劑的“職業生涯”通常只有3到5年。在這段時間里，它日夜不停地工作，承受著高溫、磨損和化學中毒的考驗。催化劑不僅需要應對煙氣中粉煤灰的沖蝕，還要抵抗重金屬如汞、砷的化學中毒。催化劑表面的活性位點逐漸磨損，孔道被粉煤灰堵塞，氮氧化物開始超標。于是，它們被迫退役，成為失活脫硝催化劑。據統計，全國每年產生的失活催化劑已超過30萬噸，若處理不當，不僅會造成資源浪費，還會引發嚴重的環境污染。
“退役”后的催化劑含有重金屬，可能污染土壤和水源。如果直接研磨后回收利用也很困難，因為失活后的催化劑已經“中毒”，內部結構嚴重破壞，無法直接再用。于是，科環集團龍源環保開發了一項“涅槃重生”的技術——可控載體重構，讓失活催化劑煥發新生。
失活催化劑的命運取決于其結構完整性和活性恢復潛力。對于可再生催化劑，通過全解包分選工藝清除內部堵塞物，可讓其恢復活性；對于不可再生催化劑，通過進入載體重構產線，將釩鎢鈦元素提純為納米級粉體，實現資源閉環。
失活催化劑的“重生之路。
有哪些現實意義？
無論是“煥新”再生技術賦予失活催化劑第二次生命，還是“恒新”提取工藝將其分解為高純度的釩、鎢、鈦等戰略資源，這些曾經被貼上“危險廢物”標簽的工業廢料，如今正經歷著一場華麗的身份轉變——它們不再是環境的負擔，而是炙手可熱的“城市礦產”。
通過這套資源化利用系統，每年可為行業節約2000噸釩鎢鈦資源，相當于為國家戰略資源儲備增添了一座隱形礦山。更令人振奮的是，這一過程直接減少了100萬噸二氧化碳排放，其環保效益堪比在戈壁荒漠中種下500萬棵梭梭樹，形成一道抵御氣候變化的綠色長城。與傳統工藝相比，革新后的循環技術讓廢水、廢氣、廢渣產生量銳減65%，能耗直降70%，每一道工序都閃耀著綠色制造的智慧之光。更重要的是，它像一把鑰匙，解開了我國工業發展面臨的資源困局——通過構建“廢料—資源—產品”的閉環，最大限度降低對原生礦產的依賴，為“缺釩少鎢”的我國工業領域筑起一道安全防線。
從危廢到財富，脫硝催化劑的循環利用這不僅是技術革新，更是一場環保革命。從失活到重生，它們詮釋了“用最少的資源環境代價，換取最大的經濟社會效益”的綠色哲學。當科技插上創新的翅膀，那些曾經被遺忘的工業廢料，正在書寫屬于它們的綠色傳奇。
責任編輯：于學華
