环境研究部

　　2021年度环境技术与工程研究部在碳减排和资源化利用方面取得科研突破，主要科研进展与成果如下： 

　　1、全过程污染控制技术与示范入选国家“十三五”科技创新成就展

　　我国钢铁行业每年耗新水超20亿吨，排放废水超3亿吨，污染治理需求迫切。研究部环境资源化技术与工程课题组攻克了一系列重大技术瓶颈，创建了钢铁行业水污染全过程控制技术体系，在河钢邯钢完成全流程综合控污示范，包括焦化废水、综合废水、高盐废水处理工程，过程节水和水分质回用工程，水网络全局优化智能管控平台等，与2016年相比，吨钢耗新水下降34%（2.25m3/t钢），吨钢排放废水下降83%（0.17m3/t钢），2021年，全过程污染控制技术与示范入选国家“十三五”科技创新成就展。

　　图1.全过程污染控制技术与示范亮相国家“十三五”科技创新成就展

　　2、高循环倍率的烟气循环技术

　　研究部环境清洁技术课题组开发了高循环倍率的烟气循环技术，成功应用于河北钢铁集团唐钢新区360烧结机，烧结烟气循环率20%条件下，烧结机总烟气量降低约11%，节约烧结固体燃耗5%，提高烧结矿产量5%。建成高炉煤气精脱硫技术中试装置，系统稳定运行，脱硫效率>95%。课题组2021年度，申请发明专利13项，PCT国际专利1项，软件著作权登记2项；授权美国专利2项，日本专利2项，中国发明专利13项；发表SCI论文13篇；获得生态环境部环境保护科学技术一等奖1项。

　　图2 唐钢新区360烧结机烟气循环工程

　　3、自主研发动力电池短程循环利用预处理装备

　　退役动力电池组成结构复杂，安全高效预处理长期是行业难题，研究部动力电池短程循环利用团队提出了梯度热解-重磁耦合-形态调控的退役锂电安全高效率预处理思路，自主研发梯度热解-智能拆解分选一体化预处理装备，实现规模化退役锂电全自动高效回收，正负极材料单次回收率98%以上，铜回收率92%以上，铝回收率90%以上，该装备已经在企业整体调试运行成功。

　　图3 退役动力电池梯度热解-智能拆解分选一体化预处理装备

　　4、纳米纤维防水透气膜材料

　　研究部环境资源化技术与工程课题组2021年研发的纳米纤维膜兼具环保、超薄四面弹、高透气、防风雨性能，可充分应对恶劣环境变化。目前，纳米膜技术壁垒高，仅个别国外公司可少量生产。研究部率先提出基于溶解热力学过程调控的稀溶剂焊接技术，并实现了量产设备和工艺的突破。膜防水、透气指标均达国标要求3倍以上，贴合与耐清洗性优异，且优于国外产品。并与某央企合作将纳米纤维膜成功应用于国家体育总局冬运中心委托的主动保暖服项目，为2022年冬奥会国家高山滑雪队等13个队伍的赛场运动员提供防护。