南工大稀土基脱硝催化剂填补我国空白

二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)作为主要污染物被列为大气污染的治理对象，燃煤烟气的脱硝工艺也由此成为节能减排的重要措施之一。近日，内蒙古希捷环保科技和南京工业大学材料化学工程国家重点实验室成功研制并生产出稀土型选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂，填补了我国大气防治领域烟气脱硝催化剂的空白。

传统的脱硝催化剂以钒基脱硝催化剂为主，其投放市场较早且技术成熟、应用较广。但据南工大教授祝社民介绍，我国没有自主的知识产权，且钒钛系脱硝催化剂使用的主要活性成分是五氧化二钒（V2O5），它是一种高毒物质，按照职业性接触毒物危害程度分级属于高度危害，对人体的呼吸系统和皮肤会产生严重损害。

此外，环境保护税法规定，对废钒钛系脱硝催化剂等类似危险废物每吨征收1000元的环境保护税，是稀土脱硝催化剂等普通固体废物的40倍。以目前技术水平，钒钛系脱硝催化剂的危废处理费用达每立方米6000～7000元，额外增加了使用企业的负担。

由于废烟气脱硝催化剂（钒钛系）具有浸出毒性等危险特性，它被归类为《国家危险废物名录》中“HW50其他废物”。2016年，《国家鼓励的有毒有害原料（产品）替代品目录（2016年版）》明确将稀土基脱硝催化剂列为钒基脱硝催化剂的替代品。

据悉，稀土基脱硝催化剂的活性成分是由镧、铈、钇等稀土元素氧化物和其他过渡金属氧化物组成，以钛基陶瓷为第一载体、钛锆复合金属氧化物为第二载体，利用稀土元素具有未充满电子的4f轨道作为催化剂活性成分，它使用时表现出电子“存储器”的性质，有效地解决了氧化铈作为活性物质时酸性较弱的问题。

希捷环保总经理王志民介绍，他们在稀土基脱硝催化剂的高强度、高比表面、可控孔制备技术方面，增加了比表面和催化活性，解决了高活性与高强度、高耐磨性能间的矛盾，从而有效地延长了催化剂的使用寿命。

数据显示，“十三五”期间国内约有85万立方米左右的催化剂在运行，预计从2018年开始每年替换下来的废钒钛系脱硝催化剂将高达30万立方米。若将钒钛系脱硝催化剂全部替换为稀土脱硝催化剂，每年将减少危险废物30万立方米。稀土脱硝催化剂还能平衡利用北方稀土丰富的镧铈轻稀土资源，促进稀土产业健康发展。

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