典型磷化工固废资源化利用关键技术与应用奖励简介
一、奖励名称
典型磷化工固废资源化利用关键技术与应用
获奖人：张冬冬、黄小凤等
二、奖励等级
云南省技术发明奖二等奖
三、项目简介
磷矿为不可再生的战略性资源，我国磷矿储量虽大但平均品位偏低，长期高强度开采导致优质资源枯竭并产生大量中低品位磷矿、磷尾矿与泥磷，给选矿、黄磷生产带来高能耗、高污染与安全隐患。为响应国家“双碳”目标，本项目针对中低品位磷矿及磷化工典型固体废物的高值利用与多途径资源化难题开展攻关，力求实现节能减排与产业化应用突破。创新性提出并验证了以黄磷尾气燃烧提供原位地热干燥热源的方法，显著提高了低品位磷矿烘干提质效率，能将磷品位提升至35.4%。首次实现矿浆脱硫与碘回收技术的无缝耦合：利用体系中产生的O3将碘离子氧化为碘单质并通过有机溶剂萃取回收，既回收高纯碘产品又降低能耗与资源浪费。提出并证明了磷尾矿、泥磷的多途径资源化路径，以及将含氟废水用于提高尾矿浆烟气脱硫效率并通过铁—氨协同保持催化活性长效发挥的机制。本项目历经系统攻关形成3个核心发明点、6项关键技术，构建了磷化工典型固废高值资源化利用的技术与应用体系；成果已获授权国际发明专利5项、中国发明专利13项、实用新型专利7项，发表学术论文25篇，出版学术专著1部，培养硕士研究生15名。成果已在多家磷化工企业产业化推广，累计处理尾气超22亿 Nm3、新增产值超5亿元、节能折合标煤超12万吨、减排二氧化碳超25万吨。
黄磷尾气催化净化技术与应用奖励简介
一、奖励名称
黄磷尾气催化净化技术与应用
获奖人：宁平、田森林、王学谦等
二、奖励等级
国家技术发明奖二等奖
三、项目简介
我国是世界上最大的黄磷生产国，黄磷生产同时产生大量含高浓度CO并携带磷、硫、砷、氰等有害杂质的尾气，长期以燃烧排放造成严重的能源浪费与环境污染。本项目围绕黄磷尾气的低温微氧催化净化开展从基础理论到中试与工程化应用的系统研究，目标是实现尾气的深度净化与资源化利用。提出并系统建立了“低温、微氧催化氧化净化”理论与方法，能够在＜100℃、微量氧条件下对PH3、H2S、AsH3、HCN等还原性杂质实现高效催化氧化，保证尾气回收系统安全并满足碳一化工原料气的净化深度要求。研制出一系列黄磷尾气专用碳基催化剂载体，实现了低成本、高稳定性与长寿命的催化剂制备与再生工艺。创新提出硫—氰同步催化水解、吸收—液相催化氧化耦合等深度净化单元并配套成套装备，形成可根据净化深度需求组合的四类典型工艺路线，实现从普通锅炉燃气到碳一化工原料气的差异化应用。本项目形成若干关键发明点与成套技术并实现大规模产业化推广：发表论文100余篇，出版学术专著/译著8部；获授权发明专利20项、实用新型专利7项及其它知识产权多项；培养博士、硕士约40名；开发并产业化了低温微氧催化氧化、硫氰同步催化水解、吸收—液相催化氧化耦合及相关专用装置与分析仪器，成果已在多家黄磷企业应用，累计处理黄磷尾气11.143亿Nm3，累计新增产值约7.1亿元，折合节约标煤44.57万吨，减排CO2约109万吨、SO2约7354吨、NOX约6953吨），净化后气体可满足碳一化工原料气要求且净化成本低（<0.15元/Nm3）；成果入选工信部黄磷行业清洁生产技术推行方案并参与相关国家标准制定，经专家鉴定“总体达到国际先进水平”。
矿热炉气资源化利用基础理论研究奖励简介
一、奖励名称
矿热炉气资源化利用基础理论研究
获奖人：宁平、李凯、孙鑫、马懿星、王学谦、张秋林、王飞等
二、奖励等级
云南省自然科学奖一等奖
三、项目简介
我国矿热冶炼大国地位决定了矿热炉气排放量大且富含可回收的化工原料气组分，长期以“点天灯”方式排放既造成严重环境污染，也造成资源浪费。本项目围绕还原性矿热炉气的产排特征与典型多污染物的低温微氧催化净化展开系统攻关，旨在构建理论体系并实现工业化净化与资源化利用。系统揭示了还原性矿热炉气在高温还原与冷却阶段的多污染物产生机理及组分变化规律，为精准净化与资源化提供了热力学与过程学理论依据。首次提出并验证了硫—氰在还原性气氛下的催化水解理论，研制出可在还原条件下高效催化硫、氰转化的系列催化剂，硫、氰转化率均>99%，实现了产物（NH3、H2S等）的同步利用或回收。提出还原性矿热炉气多污染物低温微氧催化氧化理论并开发储氧双功能催化剂，阐明了构效关系，能够在微量O₂条件下同时高效氧化PH3、H2S、NH3和Hg0，净化效率均≥99%，解决了该类炉气稳定、深度净化的关键科学与工程瓶颈。本项目构建了还原性矿热炉气典型多污染物催化净化理论与成套技术，打破了国外相关理论与技术垄断并填补了国内空白；共发表SCI论文74篇，获授权发明专利27件；依托成果共建成国家—地方联合工程研究中心1个；培养硕博34人，获得云南省优秀博士论文1项；完成人中1人当选云南省科技领军人才、2人入选云南省中青年学术后备人才、3人入选云南省“万人计划”；基于上述理论与催化剂开发的矿热炉气净化与资源化技术已在云南、四川等地企业广泛应用，相关成果被专家鉴定认为“理论创新性强，整体达到国际领先水平”。
焦炉煤气变压吸附分离甲烷新技术奖励简介
一、奖励名称
焦炉煤气变压吸附分离甲烷新技术
获奖人：宁平、张冬冬、刘树根、谷俊杰、瞿广飞等
二、奖励等级
中国有色金属工业科学技术奖二等奖
三、项目简介
我国是全球最大的焦炭生产国，每炼1吨焦炭产生350 m3焦炉煤气，2009年全国焦炭产量3.45亿吨，年产焦炉煤气1200多亿Nm3。但独立焦化企业煤气利用率不足50%，大量煤气被点燃排放，造成严重的资源浪费和环境污染。本项目围绕焦炉煤气的变压吸附分离开展系统性研究，旨在实现煤气资源的高效回收与梯级利用。首创快速均压与高气体流速新工艺，通过吸附剂开发、吸附塔高径比优化等措施，解决焦炉煤气中甲烷分离效率低的难题。开发复合床专用吸附剂，在无回流条件下将焦炉气中甲烷体积提浓至68.5%以上，实现高效分离。创新形成两级变压吸附工艺软件包，实现焦炉煤气组分的梯级利用，解吸气用于民用燃气，产品气用于合成氨和甲醇生产。本项目获授权发明专利7件、实用新型专利1件；技术被列入科技部、环保部《大气污染防治先进技术汇编》；成果在焦化、化工等行业产业化应用，累计处理焦炉煤气75亿Nm3，近三年新增产值16.9亿元、利润5.9亿元、税收1.24亿元，折合节约标煤106万吨；每年减排CH4 3.4亿Nm3、CO 1.2亿Nm3、CO2 0.46亿Nm3、SO2 2000吨。
典型工业炉窑烟气综合治理技术及应用奖励简介
一、奖励名称
典型工业炉窑烟气综合治理技术及应用
获奖人：孙鑫、宁平、李凯等
二、奖励等级
江西省科技进步二等奖
三、项目简介
本项目在国家发改委重大产业技术开发专项等项目资助下，通过产学研合作模式，团结协作、联合攻关，构建了典型工业炉窑烟气综合高效治理理论体系，突破了工业炉窑烟气粉尘高效脱除及产物定向分离、多污染物协同高效净化技术、综合治理关键装备研发等技术难题，实现产业化应用，对焦化、有色、化工等行业大气污染治理技术进步产生了重大影响。完成三个方面关键技术创新和突破。项目获得授权发明专利42项，实用新型6项，发表相关学术论文282篇，其中SCI/EI收录245篇，出版相关学术专著14部。成果技术应用范围涵盖江西、云南、四川、湖南等省市自治区的50余家企业，建成装置59台套。推广应用以来，粉尘、SO2、NOx等污染物实现超低排放，泥磷等危险废物实现减量化安全处置，实现了碳热还原炉尾气的资源化利用，为企业带来了显著的经济效益，折合新增利润6.99亿元。其中，为江西省当地的环保产业带来了显著的环境和经济效益，折合新增利润1.72亿元。项目成果被评价为"该项目整体达到国际先进水平"。
何梁何利基金科学与技术创新奖奖励简介
一、奖励名称
何梁何利基金科学与技术创新奖
获奖人：宁平
二、奖励等级
其他奖励
三、项目简介
宁平从事区域及行业大气污染控制与资源化研究36年，主持国家863计划等国家级项目22项。第一作者/通讯作者发表SCI论文95篇，出版专著/教材29部，第一发明人获授权发明专利79项。获国家技术发明二等奖1项，省部级科技成果一等奖6项、二等奖3项，国家教学成果一、二等奖各1项，省部级教学成果特等奖、一等奖各1项。中国工程院有效院士候选人，第三届国家级教学名师，首届国家万人计划教学名师，云南省科技领军人才，所带团队入选首批全国高校黄大年式教师团队。率先提出矿热炉废气高效净化与资源化利用技术理念，攻克了矿物还原熔炼过程中强还原废气中多污染物协同净化及资源化利用技术难题，突破了矿热冶炼行业节能降耗技术瓶颈，实现经济效益上百亿元。率先提出湿法冶炼废气净化耦合矿浆脱硫脱硝技术理念，攻克了湿法冶炼行业烟气多污染物协同净化与资源化利用技术难题，突破了湿法冶炼烟气污染物循环利用技术瓶颈，潜在经济效益上百亿元。构建了国内最大环境风洞，攻克了复杂地形条件下环境空气质量精准预报技术难题，突破了高原山地区域大气污染联防联控技术瓶颈，为我国西部地区大气环境质量控制提供了保障。
