锚点:解盐业之困 破稀土之难,竟是同一“膜法”?| 袁岚峰
袁岚峰:您对分离科学的发展趋势有什么看法?
徐铜文:因为现在大家都在倡导人工智能。那首先我觉得我们应该也借助于这个人工智能来帮助我们进行分离科学(研究)。我举一个例子,我们原来很难(确定)膜固化时间,我们就只能估算。那我们现在有高速摄像机,我们一分钟可以拍个十几张照片,我们根据十几张照片的那个实际可以测量它的固化的厚度,我们就可以去建模了。所以现在我们提倡智慧化工。另外一种系统的变化,我们原来是针对日常的工业环境,我们后面可能要面向深空、大气、面向深海。我可以给你讲一个例子,目前也是迫在眉睫的事情。盐大家都很熟悉,但你知道盐是从哪来的吗?


袁岚峰:现在其实主要是井盐吧?
徐铜文:你讲井盐可能也对,我们盐主要还是地下卤水。近几年的话,井盐不断地增加了。海水的浓度百分之三点五,地下卤水的浓度大概是百分之六。地下卤水,现在被海水侵蚀了,第二个我们不断地开采,卤水浓度比原来降低了。还有沿海工业区(开发)盐场现在面积很少了。曾经山东省几个盐场厂长(找我),希望能够把我们的离子膜用上。用膜方法,我们就可以直接把海水淡化浓缩,浓缩了以后变成卤水来做盐,我们淡水可以饮用。所以这也是今后一个突破。但最需要的膜,我刚才都没提到这个膜,叫一二价离子分离性选择性膜。
袁岚峰:对一个最古老的问题,居然需要一个最新的技术。
徐铜文:这个膜要求把海水的二价离子钙、镁去除,让钠离子过滤。要制盐,盐里面不能有镁。
袁岚峰:所以我们要排除掉二价离子,要保留这个一价离子。
徐铜文:这个也是后面要做的工作,也是一个分离科学从细微之处的一个方向。第三个,还有稀土分离。现在稀土大家知道,是我们国家的国宝级的(资源)。稀土现在主要限制(是)提取技术。随着材料的发展,我觉得这个大有可为,特别膜技术在这里面。我们目前正在做,针对不同的稀土离子大小,有目的地进行筛选。这种技术发展以后,从流程来讲要大大缩短,前面那些化学处理可能都不需要了。



袁岚峰:这个有意思,因为以前听说那个稀土分离主要是靠分级萃取的技术。

徐铜文:分级萃取,根据萃取剂跟不同稀土的一个亲和力,进行多级(萃取)。因为这里面萃取过程中,都要使用大量的溶剂,使用大量的酸和碱。
袁岚峰:对,可想而知那个环境污染是比较严重的。
徐铜文:有一段时间我们国家限制出口的时候,我们要限制这个(稀土提取分离)对环境的影响,这今后都是我们分离科学的方向。还包括分离科学的新型的分离介质,材料的发展,我觉得是没有止境的。从离子膜的发展,传统的异相膜变成均相离子交换膜,实际上我们现在又变成一个叫离子捕获膜。后面发展的话,可能不要基团也可以。我们现在有电解水制氢叫溶剂化膜,溶剂化膜就是在膜里面搞个特定基团,这个基团对酸碱介质有很强的吸附力,酸碱就会在这个膜的周围,它在电解水过程中就发挥功能基团的作用。没有功能基团,膜的稳定性就很高。就不断地在发展,介质的发展,材料的发展。


袁岚峰:就是说这个功能基团不是膜自带的,而是它吸附了这个溶剂化层。
徐铜文:对,不是自带的。
袁岚峰:这是个非常有趣的理念,相当于就地取材。把它放在什么环境里,它就变成一个什么功能性的膜。
徐铜文:这些都是我们分离科学今后坚持的一些方向。




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