在全球碳中和目标加速推进的背景下，循环经济已成为破解资源约束与碳排放难题的关键路径。作为战略金属的钨，其电极材料在硬质合金、新能源电池、航空航天等领域广泛应用，但传统开采与冶炼过程碳排放强度高、资源依赖性强。而通过循环经济模式实现钨废料的“重生”，不仅能减少原生矿产开采，更可降低全产业链碳排放超70%。本文将从技术突破、产业闭环、政策驱动三方面解析钨电极废料循环的减碳逻辑。
一、技术突破：从“废料”到“高纯钨”的低碳路径
钨电极废料主要来源于硬质合金刀具、电镀废水、废旧电路板等，其循环利用需攻克两大技术瓶颈：复杂成分分离与环保提纯。以湖南安化高明循环经济工业园为例，该园区作为全球最大再生碳化钨基地，通过“焙烧-球磨-离子交换-结晶”工艺，实现了钨回收率≥99.5%，且每吨再生钨较原生矿冶炼减少碳排放1.6吨。
精准分离技术
废旧硬质合金含钨量高，但常混杂钴、镍等金属。园区企业采用“强氧化熔炼法”，在高温下将废料转化为可溶性钨酸盐，再通过离子交换树脂吸附钨离子，实现钨与其他金属的高效分离。例如，湖南金雕能源科技有限公司通过该技术，将废旧钨钴合金转化为纯度达99.9%的碳化钨粉末，用于3C产品、新能源电池等领域，其碳排放较原生矿冶炼降低70%以上。
闭环提纯工艺
传统钨冶炼需高温煅烧石灰石（产生CO₂），而再生工艺通过“酸化-结晶”步骤直接提取钨酸铵，省去煅烧环节。以荆门德威格林美项目为例，其废旧钨资源回收利用改扩建工程中，离子交换尾水经酸化处理后循环利用，年减少氯化钠排放4500吨，同时降低能耗30%。
二、产业闭环：从“单点回收”到“全链条减碳”
循环经济的核心在于构建“资源-产品-再生资源”的闭环体系。钨电极废料循环通过“专利技术+专属设备+专用软件”一体化模式，将废料转化为新材料、新燃料、新原料，形成三大减碳场景：
材料替代减碳
再生钨粉可直接替代原生矿生产的钨粉，用于制造硬质合金电极。据测算，每使用1吨再生钨粉，可减少石灰石分解排放CO₂约0.85吨，同时避免开采1.6吨铁矿石（每吨铁矿石冶炼需消耗0.6吨标准煤）。以安化园区年处理14万吨工业固废计算，其减碳量相当于种植800万棵树。
流程优化减碳
再生工艺缩短了“开采-冶炼-提纯”的长链条。例如，传统钨冶炼需经过10余道工序，而再生工艺仅需5步，且中间产品（如氯化钴溶液）可外售给电池企业，实现资源梯级利用。格林美项目通过副产品外售，年减少固废排放500吨，同时降低下游企业碳排放。
能源协同减碳
循环园区通过能源基础设施共建共享，进一步提升能效。安化园区投资6亿元建设集中供热系统，将余热用于废料干燥环节，年节约标准煤1.2万吨；同时，园区内企业采用光伏发电，再生钨生产过程的绿电占比达40%，较传统工艺减少碳排放50%。
三、政策驱动：从“企业自发”到“国家战略”
中国“双碳”目标与循环经济政策的叠加，为钨废料循环提供了双重动力：
顶层设计支持
国家发改委将废旧金属回收列为循环经济重点支持领域，对总投资超5000万元的项目给予15%的核定投资补贴。安化园区借此政策，新建2.1万平方米标准化厂房，吸引10余家钨循环企业入驻，形成百亿级产业集群。
碳交易机制激励
再生钨企业可通过CCER（国家核证自愿减排量）交易获得收益。以每吨再生钨减碳1.6吨计算，若碳价按80元/吨测算，企业每处理1吨废料可增收128元。这一机制促使格林美等企业加大技术投入，其废旧钨回收成本较3年前下降35%。
国际标准对接
中国循环经济协会推动钨再生产品纳入《巴黎协定》碳减排核算体系，助力企业拓展国际市场。例如，湖南金雕能源的碳化钨粉末已出口至欧洲，用于制造风电叶片耐磨涂层，其全生命周期碳排放较传统材料低60%，获得德国TÜV认证。
四、未来展望：从“减碳”到“负碳”的升级路径
随着技术迭代，钨电极废料循环正迈向“负碳”阶段：
生物冶金技术
利用微生物浸出钨金属，可省去高温冶炼环节。中科院过程工程研究所已开发出嗜酸菌株，能在常温下提取废旧电路板中的钨，其能耗较传统工艺降低90%，碳排放趋近于零。
氢能还原工艺
以绿氢替代焦炭作为还原剂，可彻底消除冶炼过程中的CO₂排放。安化园区计划2026年建成氢基直接还原生产线，预计每吨钨粉生产碳排放从1.6吨降至0.2吨。
数字孪生管理
通过物联网实时监控废料流向与碳排放数据，优化循环链条。例如，格林美已上线“钨资源数字护照”系统，可追溯每克钨从废料到电极的全生命周期碳足迹，为下游客户提供碳减排证明。
结语
循环经济下的钨电极废料重生，不仅是资源利用方式的变革，更是碳减排模式的创新。从安化园区的“废料变黄金”，到格林美的“零碳工厂”，中国已探索出一条“技术突破-产业闭环-政策驱动”的减碳路径。未来，随着生物冶金、氢能还原等技术的普及，钨循环产业有望实现从“低碳”到“负碳”的跨越，为全球碳中和目标贡献中国智慧。