背景技術(shù)
海水淡化的重要性和迫切性已經(jīng)成為各級(jí)政府、工業(yè)界和科技界的共識(shí)。唯一阻礙海水淡化事業(yè)的是海水淡化的高能耗和高成本問題，歸根結(jié)底，是沒有新技術(shù)的問題，不是需求和市場(chǎng)有無(wú)的問題。因此，解決了能耗的問題也就解決了海水淡化本身的問題；解決了海水中各種資源的低成本并有經(jīng)濟(jì)效益的提取問題，則永久性地解決了制約人類發(fā)展在水資源、農(nóng)業(yè)鉀肥、基礎(chǔ)金屬材料（鎂金屬）的限制瓶頸。
幾十年來(lái)，在海水淡化領(lǐng)域，科研人員及企業(yè)界，沿襲了早期1950年代開發(fā)的用機(jī)械高壓提取出淡水的反滲透技術(shù)，或者說，是為了將淡水提取出離海水而發(fā)展了反滲透技術(shù)，忽視了對(duì)海水本身的關(guān)注和研究。而后期的研發(fā)主要停留在對(duì)反滲透設(shè)備的完善方面，比如改進(jìn)反滲透膜，完善因不能完全提取水分而需要排放的濃鹽水中的高壓能量回收裝置等。以新加坡、以色列為代表的先進(jìn)的海水淡化廠為例，雖然取得了能耗方面的不少改進(jìn)，但噸水的能耗仍然在3-4度電左右，理論的極限耗電約2度電。在消耗如此多電能的情況下，也只能提取經(jīng)過精心預(yù)處理的海水原水中的30-50%，余下鹽濃度~7%的海水作為濃鹽水大多排放回大海，不僅破壞了海洋環(huán)境，也造成了資源的巨大浪費(fèi)，同時(shí)增加了為回收濃鹽水中的高壓能量的回收裝置。明知反滲透技術(shù)有很多不足，但業(yè)界仍然普遍認(rèn)為，除了反滲透技術(shù)并沒有更好的選擇。因此，當(dāng)前的海水淡化工程純粹是因?yàn)轱嬘盟牟蛔愫陀盟踩珕栴}而不得已為之并行補(bǔ)貼的公共工程。也即，當(dāng)前海水淡化項(xiàng)目的建設(shè)和運(yùn)行，尤其是反滲透海水淡化項(xiàng)目的建設(shè)和運(yùn)行，徒增了國(guó)家財(cái)政的負(fù)擔(dān)。
離子膜交換技術(shù)是具有100多年的成熟技術(shù)。很可惜的是，該技術(shù)一直主要的只應(yīng)用于電滲析領(lǐng)域，如離子膜法燒堿的生產(chǎn)，以及少量的用于低附加值的廢酸、廢堿回收領(lǐng)域。離子膜燒堿法所生成的酸堿濃度可達(dá)30%，說明了工業(yè)化的離子膜具有超強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性，預(yù)示著在海水淡化這樣一種溫和的離子交換過程中離子交換膜具有的超長(zhǎng)使用壽命。雖然利用濃差擴(kuò)散的離子樹脂交換法確實(shí)已經(jīng)應(yīng)用于海水淡化，但所使用的離子交換驅(qū)動(dòng)溶液只是酸和堿，由于酸堿發(fā)生中和反應(yīng)，酸、堿離子交換劑只能是一次性使用，無(wú)法自行再生，因此，沒有真正的工業(yè)實(shí)用性。
關(guān)于新技術(shù)的實(shí)驗(yàn)
新的碳酸銨離子交換技術(shù)完全基于現(xiàn)有成熟的工業(yè)技術(shù)，只是將酸、堿交換溶液替換為可以揮發(fā)析出循環(huán)使用的碳酸銨溶液，相當(dāng)于冰箱制冷用的氟利昂，在運(yùn)行過程中沒有理論損耗。經(jīng)加入少量碳酸銨和氨水進(jìn)行海水預(yù)處理，海水中的鈣鎂鍶等二價(jià)離子以碳酸鹽或氫氧化物的形式沉淀析出，再經(jīng)過陰、陽(yáng)離子膜的交換滲析，海水中的氯化鈉、氯化鉀最終被替換和轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性的碳酸銨，而氯離子、鈉離子和鉀離子則被交換進(jìn)入飽和的碳酸銨溶液中。利用碳酸銨溶解度高的特點(diǎn)，使進(jìn)入陽(yáng)離子驅(qū)動(dòng)溶液中的鈉、鉀離子的濃度盡可能的增加，直至飽和結(jié)晶，或經(jīng)過加入低沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑，結(jié)晶析出碳酸鈉和碳酸鉀，使進(jìn)入陰離子驅(qū)動(dòng)溶液中的氯離子、硫酸根離子的濃度也盡可能的增加，達(dá)到低成本地提取海水中各種鹽分的目的和效果。
新技術(shù)基于對(duì)海水本身的理解，認(rèn)為海水淡化困難的實(shí)質(zhì)是且僅僅是海水中少量的以分子數(shù)量計(jì)~1%的鹽分子，以重量計(jì)~3.5%的鹽分屬于不揮發(fā)也不能沉淀的無(wú)機(jī)鹽，即海水淡化真正需要解決的問題不是99%的淡水分子提取不出來(lái)，而是海水中1%的鹽分子沒有提取出來(lái)的問題，也可以說，提取1個(gè)鹽分子比提取99個(gè)水分子的代價(jià)應(yīng)該較小。只要利用成熟的離子膜交換技術(shù)，在常溫常壓無(wú)須電解的條件下，使其中的陰、陽(yáng)離子替換為可以揮發(fā)的~1%的碳酸銨分子，再曝氣或減壓揮發(fā)提取這部分少量的碳酸銨，即可低能耗地完成全部100%海水淡化。同時(shí)，在進(jìn)行離子交換時(shí)，海水中的礦物質(zhì)要么預(yù)先以碳酸鎂、碳酸鍶形式沉淀析出并作為高附加值的產(chǎn)品，要么分別以碳酸鈉、碳酸鉀、氯化銨形式濃縮進(jìn)入用于進(jìn)行離子交換的碳酸銨濃溶液中。因?yàn)槭菨饪s或接近結(jié)晶狀態(tài)，方便了后續(xù)的結(jié)晶操作。結(jié)晶后的碳酸鈉、碳酸鉀或作為高附加值的副產(chǎn)品，或與氯化銨反應(yīng)，釋放出碳酸銨再循環(huán)回用作為離子交換劑，而生成的氯化鈉、氯化鉀則作為副產(chǎn)品銷售。
圖1 取自溫州海邊海水加入碳酸銨，氨水后顯現(xiàn)有絮狀沉淀【左圖】，經(jīng)絮凝劑絮凝后沉積在水桶底部，晃動(dòng)后，沉積物分布不均勻，深色的是泥沙沉積物【右圖】。
圖2 卷繞式膜組：驅(qū)動(dòng)溶液和待處理交換的溶液分別在通道1和通道2獨(dú)立循環(huán)。卷繞式膜組件由2個(gè)中心管與由膠粘劑粘接而成的膜袋相互密封連通，溶液從一個(gè)中心管進(jìn)入，流經(jīng)膜袋的2個(gè)內(nèi)表面，再經(jīng)另外一個(gè)中心管流出。膜殼上蓋未安裝。
圖3 仿反滲透膜組件。
圖4 上左圖為經(jīng)預(yù)處理后的海水20ml，緩慢烘干后得到的鹽結(jié)晶，右圖為分別經(jīng)陰、陽(yáng)離子膜串行擴(kuò)散滲析后的20ml海水，緩慢烘干后得到的鹽結(jié)晶，可見鹽的數(shù)量減少了~50%；增加循環(huán)次數(shù)即可完全脫除海水中的鹽分。
為了分別檢測(cè)陰、陽(yáng)離子交換膜的擴(kuò)散滲析特性，分別以飽和的碳酸銨溶液作為驅(qū)動(dòng)溶液，當(dāng)進(jìn)行陰離子膜交換時(shí)，經(jīng)半小時(shí)的擴(kuò)散滲析，即可以通過蒸發(fā)烘干水分的方式，檢側(cè)出海水中有了堿性的碳酸鈉。隨著擴(kuò)散時(shí)間的增加，碳酸鈉晶體量不斷增加。
圖5 海水1L經(jīng)200cm2的陰離子膜擴(kuò)散滲析后，取5ml并烘干，得到殘余鹽分以及部分pH試紙檢側(cè)堿性的不規(guī)則的碳酸鈉結(jié)晶，碳酸鈉優(yōu)先在燒杯邊沿結(jié)晶析出。左圖為5小時(shí)，右圖為8小時(shí)的擴(kuò)散滲析。
將經(jīng)過陰離子膜擴(kuò)散滲析后的海水，導(dǎo)入200cm2的陽(yáng)離子膜擴(kuò)散滲析器中，每隔半小時(shí)檢側(cè)一次，2小時(shí)時(shí)即發(fā)現(xiàn)海水中的堿性物質(zhì)完全消失。由此說明了，陽(yáng)離子膜可以在2小時(shí)內(nèi)將由陰離子膜在8小時(shí)內(nèi)擴(kuò)散滲析生成的碳酸鈉完全交換替代為碳酸銨，也說明了陽(yáng)離子膜的擴(kuò)散滲析速度高于陰離子膜的擴(kuò)散滲析速度。其機(jī)理應(yīng)該是陰離子膜的擴(kuò)散涉及到二價(jià)的碳酸根離子的擴(kuò)散交換，而陽(yáng)離子膜只涉及一價(jià)的銨離子和鈉離子的交換，已知二價(jià)離子的擴(kuò)散速度低于一價(jià)離子，另外，因?yàn)殇@離子的濃度差不多是碳酸根離子的2倍，增加了銨陽(yáng)離子相對(duì)于碳酸根陰離子所對(duì)應(yīng)的擴(kuò)散驅(qū)動(dòng)力。因此，為了使海水在循環(huán)擴(kuò)散滲析時(shí)流經(jīng)陰陽(yáng)離子膜的擴(kuò)散效能一致，應(yīng)按比例增加陰離子膜的面積。
圖6 海水1L經(jīng)200cm2的陰離子膜擴(kuò)散滲析后，再經(jīng)陽(yáng)離子膜擴(kuò)散滲析。取5ml并烘干，再經(jīng)2小時(shí)擴(kuò)散滲析，烘干得到殘余鹽分，但前述堿性的碳酸鈉已經(jīng)消失，pH試紙檢側(cè)只有偏酸性物質(zhì)。
繼續(xù)進(jìn)行上述陽(yáng)離子膜的擴(kuò)散滲析和檢測(cè)分析，直至進(jìn)行了10小時(shí)時(shí)仍然未得到預(yù)期的酸性大于氯化鈉的氯化銨枝狀結(jié)晶，如下左圖所示，右圖是純氯化銨結(jié)晶的對(duì)比圖。單獨(dú)利用陽(yáng)離子膜對(duì)未經(jīng)陰離子膜擴(kuò)散滲析的海水進(jìn)行滲析處理，也驗(yàn)證了這一現(xiàn)象，即銨離子沒有能夠有效地交換出海水中的鈉離子。結(jié)合我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的陽(yáng)離子膜具有對(duì)銨離子自身的催化分解現(xiàn)象，說明了銨離子不能交換出偏酸性的海水中的鈉離子，只有當(dāng)先經(jīng)過陰離子膜的擴(kuò)散滲析，使偏酸性的氯化鈉轉(zhuǎn)化為偏堿性的碳酸鈉之后，才可以與之進(jìn)行有效的交換。
圖7 左圖為烘干經(jīng)離子膜交換后的海水的氯化鈉結(jié)晶，右圖為純氯化銨結(jié)晶。
也許正是因?yàn)殛?yáng)離子膜的此一現(xiàn)象，解釋了為什么離子交換膜技術(shù)從未曾進(jìn)入海水淡化領(lǐng)域，這樣一個(gè)令所有人都疑惑的問題，道義上，也是需要給予解釋的問題。因?yàn)槲覀冸y以原諒，在投入巨額科研經(jīng)費(fèi)的情況下，在海水淡化領(lǐng)域，全世界都已經(jīng)和正在浪費(fèi)和糟蹋太多的寶貴資源，并深深地污染了我們的環(huán)境。嚴(yán)格意義上，離子交換膜技術(shù)確實(shí)不能應(yīng)用于主要含氯化鈉的海水的脫鹽淡化中，因?yàn)殛?yáng)離子膜的交換并不能直接或按照顯而易見的方式進(jìn)行；嚴(yán)格意義上，離子交換膜技術(shù)只可以應(yīng)用于含碳酸鈉的海水或溶液的淡化。所以，為了使離子交換膜技術(shù)可應(yīng)用于海水淡化，首先需要使海水中的鹽轉(zhuǎn)化為堿性的鹽。
定量分析和測(cè)算，在10-25°C常溫下，碳酸銨離子交換過程中的脫鹽速度相當(dāng)于淡化海水的速度在6-15L/m2h，淡化的速度和溫度相關(guān)，因?yàn)闇囟纫环矫嬗绊戲?qū)動(dòng)溶液的飽和濃度也影響擴(kuò)散滲析的速度，另一方面，也與驅(qū)動(dòng)溶液中后期交換進(jìn)入的氯離子、鈉離子、鉀離子的濃度有關(guān)，該濃度越高，有效的驅(qū)動(dòng)力則越弱。
為了經(jīng)濟(jì)地提取擴(kuò)散滲析的副產(chǎn)品，在保持驅(qū)動(dòng)溶液中的驅(qū)動(dòng)離子與海水中的離子可交換的前提下，驅(qū)動(dòng)溶液中的副產(chǎn)物氯離子、鈉離子、鉀離子的濃度應(yīng)該盡可能的高。以碳酸銨和氯化銨同時(shí)飽和的溶液作為離子交換的驅(qū)動(dòng)溶液，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，海水中可以檢側(cè)出堿性的碳酸鈉，或用氯化鈣溶液檢測(cè)出大量的碳酸根離子。
圖8 烘干后的結(jié)晶中含有堿性的物質(zhì)。
圖9 擴(kuò)散滲析半小時(shí)時(shí)加入氯化鈣溶液沒有檢側(cè)出碳酸鈣沉淀【上左圖】，擴(kuò)散滲析1小時(shí)后開始可檢側(cè)出乳白色的碳酸鈣沉淀【上右圖】。
上述實(shí)驗(yàn)證明了，即使碳酸銨驅(qū)動(dòng)溶液中的副產(chǎn)物離子的濃度達(dá)到了飽和狀態(tài)，其仍然可以繼續(xù)驅(qū)動(dòng)離子的交換。
設(shè)碳酸銨的飽和濃度為Cc，通過在驅(qū)動(dòng)溶液中加入和維持足量的碳酸銨固體量，保持碳酸銨始終處于飽和狀態(tài)。在經(jīng)陰離子膜的擴(kuò)散滲析交換過程中，部分碳酸銨轉(zhuǎn)化為氯化銨，使碳酸銨的濃度趨向降低，而氯化銨的濃度不斷增加。隨著氯化銨濃度的增加，由于鹽的同離子效應(yīng)，碳酸銨和氯化銨的溶解度降低，在兩者的共析點(diǎn)達(dá)到平衡；即，繼續(xù)增加溶液中碳酸銨或氯化銨，碳酸銨或氯化銨只能以結(jié)晶的形式析出。而經(jīng)濟(jì)方便地析出氯化銨正是本海水淡化過程中需要達(dá)到的目的之一。
設(shè)碳酸銨和氯化銨的共析結(jié)晶的離子濃度分別是C1和C2，經(jīng)陰離子膜的充分?jǐn)U散滲析交換后，海水中的氯離子部分被碳酸根離子所交換，并形成堿性的碳酸鈉，設(shè)此時(shí)海水中的碳酸根離子和氯離子的離子濃度分別為C-1、C-2，則滿足以下擴(kuò)散滲析平衡后的關(guān)系式：
C1/C2=C-1/C-2=k，在給定的溫度和壓力下，k是常數(shù)
可見，為了減低海水中氯離子的濃度，只要降低海水中的碳酸根離子濃度即可。而碳酸根離子的濃度可以通過陽(yáng)離子膜的擴(kuò)散滲析交換，使碳酸根離子從與鈉離子結(jié)合變換為與銨離子結(jié)合，結(jié)合后形成的碳酸銨通過曝氣、減壓揮發(fā)析出。
在陽(yáng)離子膜的擴(kuò)散滲析情況，飽和的碳酸銨驅(qū)動(dòng)溶液中加入飽和的碳酸鈉晶體，在對(duì)含碳酸鈉的海水的擴(kuò)散滲析，有與上述陰離子膜擴(kuò)散滲析相同的現(xiàn)象和原理，在此不予贅述。
碳酸銨離子交換法海水淡化的工藝
根據(jù)放大實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)的工藝流程包括：卷繞式陰離子膜和陽(yáng)離子膜擴(kuò)散滲析器各一套，每套含多個(gè)卷繞式膜組件，驅(qū)動(dòng)溶液供給和結(jié)晶提取副產(chǎn)物系統(tǒng)，海水中碳酸銨的揮發(fā)提取系統(tǒng)，見下圖，還有將從陰離子驅(qū)動(dòng)溶液和陽(yáng)離子驅(qū)動(dòng)溶液中提取的副產(chǎn)物進(jìn)行混合反應(yīng)回收碳酸銨的系統(tǒng)，圖略。其中每一單元設(shè)備都是現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，因此，可最大限度地方便了新技術(shù)的實(shí)施。
圖10 工藝流程圖。涉及的主要設(shè)備有：1、離子交換器，2、普通耐堿循環(huán)泵，3、結(jié)晶池，4、負(fù)壓抽吸裝置，５、碳酸銨、二氧化碳、氨氣回收循環(huán)裝置。
碳酸銨離子交換法的主要成本：海水的預(yù)處理、膜消耗、水循環(huán)泵送電能、催化分解、曝氣揮發(fā)、減壓揮發(fā)耗能、用于結(jié)晶、高速
離心分離析出鹽分的耗能、化學(xué)品損耗，預(yù)計(jì)~2元/噸水。
收益：每?jī)艋幚?/span>1噸海水，可制得~30公斤工業(yè)鹽，當(dāng)前市值9元；~1公斤氯化鉀，2元；3公斤碳酸鎂，6元；1公斤碳酸鈣，市值0.1元，及高附加值的碳酸鈉、碳酸鉀。
下表為各種海水淡化或水源的主要參數(shù)的對(duì)比：
海水淡化的總結(jié)
水是生命之源，所以上蒼為地球準(zhǔn)備的最多的差不多就是水，雖然存放的地方是大海這樣一個(gè)不是最好的地方。
所謂海水，只是100個(gè)海水分子中有了一個(gè)鹽分子。這個(gè)鹽分子可能是氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂、硫酸鎂、氯化鍶，或者是溴鹽、碘鹽等等，都是支撐人類可持續(xù)發(fā)展的寶物。而所謂的海水淡化的本質(zhì)就是將這些不知何時(shí)混合在一起的寶物互相分離。自400年前英國(guó)人尋求低成本工業(yè)化的海水淡化方法以來(lái)，分離的方法歸屬為兩類，其一是從海水中提出淡水，其二則是從海水中分離提出鹽分。歷經(jīng)150多個(gè)國(guó)家科研機(jī)構(gòu)的共同努力，似乎已經(jīng)窮盡了所有的方法，最好的效果是由反滲透膜法達(dá)到的，但也只能提取海水中30-50%的水，余下的作為濃鹽水再排回大海，且提取一噸淡水需要~4度電。顯然，這沒有什么道理，也為天理所不容。浩瀚的大海，一定是上蒼給人類的禮物，而不是負(fù)擔(dān)。應(yīng)該有一種技術(shù)方法，不僅能用海水救急，還能讓海水本身如同土地、石油一樣成為一種可為人類創(chuàng)造財(cái)富且永不枯竭的資源。
從物理化學(xué)的基本原理出發(fā)，我們知道可以應(yīng)用于海水淡化的驅(qū)動(dòng)力或手段不外乎：利用溫度、機(jī)械壓力、電流、化學(xué)力。對(duì)應(yīng)的工程方法即是：加熱蒸餾或冷凍結(jié)冰法、反滲透膜法、電滲析脫鹽法、正滲透或酸堿離子交換法。已經(jīng)可以確定的事實(shí)有，酸堿離子交換法因?yàn)樾枰乃岷蛪A，因此其經(jīng)濟(jì)成本最高，而利用改變溫度的方法的能耗高于電滲析法，電滲析法高于反滲透的膜法，正滲透法相對(duì)最低。只是可惜的是，尚未生產(chǎn)出合適的正滲透膜，尤其是難以解決正滲透過程中的濃差極化問題�；谶@些事實(shí)，無(wú)可奈何地，反滲透膜法一直是海水淡化領(lǐng)域的主流技術(shù)。
上述的海水淡化方法，都可以歸結(jié)為一步法，即要么直接將淡水取出，要么直接將鹽經(jīng)電滲析分離取出或經(jīng)酸堿離子交換后通過生成水用水替代。雖然，這種方法符合習(xí)慣性的直覺思維方法，但不能低成本低能耗地解決海水淡化以及海水中各種資源的提煉問題。
退一步想，其實(shí)海水淡化所有困難的根源，不是99個(gè)水分子的問題，而是那1個(gè)鹽分子的問題，這個(gè)鹽分子即不能被揮發(fā)，也不能被沉淀析出。換言之，如果海水中的鹽是容易揮發(fā)析出的鹽，或者是容易被沉淀析出的鹽類，那么今天所有的海水淡化方法肯定是不同的，所有的方法都應(yīng)該是簡(jiǎn)單的了。而從海水淡化驅(qū)動(dòng)力的角度考慮，由于化學(xué)驅(qū)動(dòng)力可來(lái)自于物質(zhì)的不同，或來(lái)自物質(zhì)濃度的差別，濃度的差別還可以是分子濃度的差別也可以是離子濃度的差別，總之，化學(xué)驅(qū)動(dòng)力的因素眾多，且顯得混亂不堪，但正是因?yàn)檫@種多因素，使化學(xué)驅(qū)動(dòng)力成為一個(gè)潛在的，也可能是海水淡化的一個(gè)新突破口。
如何利用化學(xué)驅(qū)動(dòng)力？化學(xué)驅(qū)動(dòng)力的優(yōu)勢(shì)是在于驅(qū)動(dòng)物質(zhì)的互相轉(zhuǎn)化。因此，可以借助化學(xué)力，使海水中不揮發(fā)不沉淀的鹽分轉(zhuǎn)化為具有揮發(fā)性的物質(zhì)。查元素周期表，能對(duì)應(yīng)鹽分子的揮發(fā)性物質(zhì)只有碳酸銨、碳酸氫銨、氫氧化銨、碳酸。100年前即開始使用的陰、陽(yáng)離子交換膜Donnan擴(kuò)散滲析技術(shù)，正是這樣的一個(gè)可以掉包替換溶液中離子的工具。用之于海水淡化領(lǐng)域，則是依靠擴(kuò)散滲析濃度差的作用，使海水中的鹽分可按預(yù)期進(jìn)行交換替代。為達(dá)到驅(qū)動(dòng)力的最大化，溶解度最大的碳酸銨溶液是首選。當(dāng)?shù)谝徊绞购Ｋ械柠}分被碳酸銨替代后，再通過第二步低能耗的減壓揮發(fā)析出碳酸銨，即得到99個(gè)分子的淡水，所謂海水淡化的兩步法，也是解決一步法海水淡化高成本高能耗的新方法。與酸堿離子交換法不同的是，碳酸銨可以循環(huán)使用，因此避免了物料的消耗成本。
與反滲透膜法不同的是，增加的第三步是通過飽和結(jié)晶、或鹽析或加入低沸點(diǎn)的有機(jī)物，使碳酸銨驅(qū)動(dòng)溶液中與海水中陽(yáng)交換后獲得的鈉鹽、鉀鹽等結(jié)晶析出。由此，海水淡化轉(zhuǎn)變成為一個(gè)可以盈利的，依靠自身獲利可以發(fā)展壯大的海水提煉的新型產(chǎn)業(yè)。因此，新技術(shù)不僅能夠解決淡水問題，還能夠提供食鹽、鉀肥，制造鎂金屬的鎂鹽等工業(yè)化學(xué)品。當(dāng)前，我國(guó)鉀肥的年消費(fèi)量已達(dá)1000萬(wàn)噸以上，但由于陸地鉀礦資源貧乏，農(nóng)業(yè)所需鉀肥的50%以上長(zhǎng)期靠進(jìn)口，因此多途經(jīng)開發(fā)鉀資源勢(shì)在必行。
總之，新技術(shù)首先理論上和技術(shù)上解決了陽(yáng)離子膜不能有效地實(shí)現(xiàn)銨離子與海水中鈉離子進(jìn)行交換的問題，解釋了為什么簡(jiǎn)單易行的離子膜交換法一直未在海水淡化領(lǐng)域有所應(yīng)用的原因，因此才可以利用碳酸銨替代酸和堿作為離子交換劑，解決了離子交換法海水淡化因酸堿成本高而無(wú)法工業(yè)化應(yīng)用的問題，徹底解決了當(dāng)前海水淡化高耗能高成本的問題。新技術(shù)不僅可以獲得淡水，而且可以完全提取海水中的各種物質(zhì)，包括食鹽、鉀肥和鎂化合物。其競(jìng)爭(zhēng)性在于，新技術(shù)設(shè)備投入少，運(yùn)行成本低，無(wú)需高溫高壓，也無(wú)需直流電流，能耗低，有高附加值副產(chǎn)品，可以實(shí)現(xiàn)盈利。
秦才東，北京鋼鐵學(xué)院物理化學(xué)系學(xué)士，英國(guó)牛津大學(xué)材料科學(xué)系博士，曾就職于新加坡國(guó)立大學(xué)，香港中文大學(xué)。辭職回內(nèi)地后創(chuàng)辦了六安市金安區(qū)博士鎖廠，馬鞍山大圣水處理公司。發(fā)明了世界上最好的防盜鎖：任何人世界范圍內(nèi)，若能找到一把比博獅®鎖更防盜的鎖具，即可獲得30萬(wàn)元的獎(jiǎng)勵(lì)，任何人絞撬開博獅®鎖也獎(jiǎng)勵(lì)30萬(wàn)元；也可能發(fā)明了尚有待事實(shí)證明的，世界上最好的海水淡化提煉技術(shù)【專利申請(qǐng)?zhí)枺海校茫?/span>/ＣＮ2016/073450】。
