环境研究部

　　环境技术与工程研究部主要面向工业过程产生的环境污染问题，运用环境与化工、冶金、材料、生物等多学科交叉融合，进行工业污染全过程低成本控制理论、关键技术与工程示范研究。2022年度环境技术与工程研究部在减污降碳和资源化利用方面均获得全新的科研突破，获得中国发明协会一等奖一项、中国钢铁工业协会/金属学会冶金科学技术二等奖一项、环境保护科学技术二等奖一项、河北省科学技术进步二等奖一项；发表SCI论文32篇，影响因子10以上论文14篇；出版专著五本；获授权发明专利18项、国际发明专利1项。

　　重点进展一：建成千吨级选择性提锂生产示范线

　　针对退役锂离子电池高效循环利用过程中存在高价值锂元素难回收，提取率低的难点问题，研究部环境资源化技术与工程课题组项目团队首次探明路易斯酸在锂选择性提取过程中的作用规律和反应路径，明确了典型路易斯酸对选择性提锂过程的影响机制，揭示相内金属离子高效分离的转化规律，实现了不同废正极材料中锂的高效选择性提取，并开发出基于选择性提取与全过程污染控制的废动力电池高效循环利用技术，建成了千吨级选择性提锂示范线，示范线已在广东邦普循环科技有限公司实现连续稳定运行。

　　图1. 千吨级选择性提锂示范线现场

　　重点进展二：建成高炉煤气干法脱硫中试工程

　　研究部环境清洁技术课题组自主研发的高炉煤气水解氧化耦合高效脱硫技术已于唐钢新区建成中试装置并累计运行6个月。针对煤气成分复杂、催化剂寿命低、传质推动力不足的特点，创新研发了具有特异性弱碱位点的催化剂，显著提高了脱硫稳定性和催化剂抗氧性；同时提出多级分区组合脱硫技术，大大降低了占地面积、保障了流场均匀性。中试装置设计处理煤气量2000Nm3/h，实测入口煤气中COS浓度约120mg/Nm3，硫化氢（H2S）浓度约60mg/Nm3，水解塔出口COS浓度＜15mg/Nm3，脱硫塔出口H2S浓度小于15mg/Nm3。水解塔压损＜3kPa，损失率为1.25%，实测脱硫塔压损＜1.8kPa。催化剂已累计使用6个月未失活，脱硫效率、压降、催化寿命均为行业领先水平。研究部环境清洁技术课题组2022年已成功申请专利17项，其中PCT专利1项，授权专利2项。发表论文10篇，SCI论文7篇。

图2高炉煤气脱硫中试装置图（唐钢新区）

　　重点进展三：建成千吨级磷石膏工业固废资源化利用成套化热裂解中试装置

　　研究部工业智能优化课题组完成中国科学院科技服务网络计划（STS）区域重点项目《万吨级磷石膏深度净化分解关键技术及工程示范》，并完成现场总体验收，该项目突破了磷石膏深度净化关键技术，首创了磷石膏酸解萃取耦合深度净化新工艺万吨级工程装置，以及磷石膏低温分解制备活性氧化钙新工艺，为磷石膏资源化利用提供了重要技术支撑。建立了千吨级成套化磷石膏热裂解试验装置并成功开车，为磷石膏资源化提供了突破性的工程研究新平台。

　　图3 建成千吨级成套化磷石膏热裂解中试装置

　　重点进展四：谢勇冰研究员入选中组部青年拔尖人才计划

　　研究部环境资源化技术与工程课题组谢勇冰研究员入选中组部青年拔尖人才计划。谢博士长期从事工业废水污染控制原理及新技术研究，联合编著中英文专著3本，获授权发明专利18项，在JACS、EST、ACS Catal等期刊发表SCI论文90余篇。担任美国土木工程师协会期刊JEE副主编，研发技术应用于多项钢铁/煤化工行业废水深度处理工程。先后获国家科技进步奖二等奖、环境科学学会和颗粒学会青年奖、一级学会/协会科学技术奖4项。