二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)作為主要污染物被列為大氣污染的治理對(duì)象，燃煤煙氣的脫硝工藝也由此成為節(jié)能減排的重要措施之一。近日，內(nèi)蒙古希捷環(huán)保科技和南京工業(yè)大學(xué)材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成功研製並生產(chǎn)出稀土型選擇性催化還原(SCR)脫硝催化劑，填補(bǔ)了我國大氣防治領(lǐng)域煙氣脫硝催化劑的空白。
工序人員正在查看催化劑端面
傳統(tǒng)的脫硝催化劑以釩基脫硝催化劑為主，其投放市場較早且技術(shù)成熟、應(yīng)用較廣。但據(jù)南工大教授祝社民介紹，我國沒有自主的智慧財(cái)產(chǎn)權(quán)，且釩鈦系脫硝催化劑使用的主要活性成分是五氧化二釩（V2O5），它是一種高毒物質(zhì)，按照職業(yè)性接觸毒物危害程度分級(jí)屬於高度危害，對(duì)人體的呼吸系統(tǒng)和皮膚會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p害。
此外，環(huán)境保護(hù)稅法規(guī)定，對(duì)廢釩鈦系脫硝催化劑等類似危險(xiǎn)廢物每噸徵收1000元的環(huán)境保護(hù)稅，是稀土脫硝催化劑等普通固體廢物的40倍。以目前技術(shù)水準(zhǔn)，釩鈦系脫硝催化劑的危廢處理費(fèi)用達(dá)每立方米6000～7000元，額外增加了使用企業(yè)的負(fù)擔(dān)。
由於廢煙氣脫硝催化劑（釩鈦系）具有浸出毒性等危險(xiǎn)特性，它被歸類為《國家危險(xiǎn)廢物名錄》中“HW50其他廢物”。2016年，《國家鼓勵(lì)的有毒有害原料（產(chǎn)品）替代品目錄（2016年版）》明確將稀土基脫硝催化劑列為釩基脫硝催化劑的替代品。
據(jù)悉，稀土基脫硝催化劑的活性成分是由鑭、鈰、釔等稀土元素氧化物和其他過渡金屬氧化物組成，以鈦基陶瓷為第一載體、鈦鋯複合金屬氧化物為第二載體，利用稀土元素具有未充滿電子的4f軌道作為催化劑活性成分，它使用時(shí)表現(xiàn)出電子“記憶體”的性質(zhì)，有效地解決了氧化鈰作為活性物質(zhì)時(shí)酸性較弱的問題。
希捷環(huán)保總經(jīng)理王志民介紹，他們?cè)谙⊥粱撓醮呋瘎┑母邚?qiáng)度、高比表面、可控孔製備技術(shù)方面，增加了比表面和催化活性，解決了高活性與高強(qiáng)度、高耐磨性能間的矛盾，從而有效地延長了催化劑的使用壽命。
資料顯示，“十三五”期間國內(nèi)約有85萬立方米左右的催化劑在運(yùn)行，預(yù)計(jì)從2018年開始每年替換下來的廢釩鈦系脫硝催化劑將高達(dá)30萬立方米。若將釩鈦系脫硝催化劑全部替換為稀土脫硝催化劑，每年將減少危險(xiǎn)廢物30萬立方米。稀土脫硝催化劑還能平衡利用北方稀土豐富的鑭鈰輕稀土資源，促進(jìn)稀土產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
