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”。