纳米级舞台上玩转“膜术”

位列全球前三的陶瓷膜龙头企业久吾高科勇当行业探路者

南京日报/紫金山新闻记者 徐宁

“全国的钛白化工行业都紧紧盯着这个项目，这将改变整个行业的生存状况。”17日，江苏久吾高科技股份有限公司董事长党建兵接受记者采访时透露。

党建兵口中的“这个项目”是久吾高科与钛白行业企业共同打造的全国首个钛石膏资源化利用项目，预计今年6月投产。项目通过陶瓷膜独家技术，将钛石膏“变废为宝”，推进行业绿色发展同时延伸产业链。

作为产品市场占有率国内首位、全球前三的行业“带头大哥”，久吾高科不断扩展陶瓷膜的应用领域，勇当行业“探路者”。

纳米级“筛子”去芜存菁，让酱油、食醋更环保

出厂前的酱油里不仅含有蛋白、有机物等人体所需物质，也有病毒、细菌等“杂质”。传统的高温消毒方式在杀死病毒、细菌的同时，也破坏了有益成分，影响酱油风味，且“杂质”无法剔除干净。

久吾高科以陶瓷膜为核心的集成工艺替代传统工艺，应用到酱油的提标生产过程中。“就像筛子一样，设置好纳米级的孔径大小，把‘杂质’从酱油里筛除出去，保留蛋白等有益物质，无需添加化学原料，更加安全环保。”党建兵说。

与有机膜相比，陶瓷膜具有耐高温、耐酸耐碱、耐腐蚀等特性。食醋、白酒、糖、高品质食用盐等行业，都是久吾高科“征战”的领域，恒顺、李锦记、劲酒等都是其重点客户。此外，还广泛应用于制药、化工、造纸、印染等废水处理领域。

记者看到，陶瓷膜的成品看起来是粗细不等的管子，管内贯穿着一个又一个孔洞，像“蜂窝煤”一样。

“这是陶瓷制作的，材质和家用的陶瓷水杯一样，烧制出来时表面都有大小不等的孔径。”党建兵告诉记者，水杯表层封釉后全部密封，而陶瓷膜表层实际上则有肉眼看不到的纳米级孔径，在显微镜下才能显形。

“陶瓷膜的孔径做得越小、均匀，耐用就越好，这也是技术难点。”党建兵自豪地说，久吾高科是国内为数不多几家做到50纳米以下的陶瓷膜企业，最小的孔径甚至能做到1纳米。

凭借雄厚的技术优势，久吾高科的“陶瓷滤膜产品及成套装备”国内市场占有率超40%，居国内首位、全球前三，入选国家制造业单项冠军产品。2021年，久吾高科被中国膜工业协会评为陶瓷膜领域龙头企业。

数十项“全球首套、国内首套”，成就“膜界”领先

“‘双碳’目标下，钢铁企业通过核心技术将一氧化碳转化为燃料乙醇，陶瓷膜工艺成为关键，同时久吾高科也掌握该工艺产生的废水达标排放及循环利用技术。”党建兵说。

久吾高科开发了陶瓷膜连续反应分离工艺，于2017年实现全球首套钢铁尾气制乙醇项目成功应用。目前，累计应用规模超20万吨。

陶瓷膜是高温烧制的，同样面临节能降耗的任务。久吾高科自主开发了共烧结陶瓷膜制备技术，保证产品质量达到国际先进水平的同时，使支撑体的烧结温度从1800℃降到1200—1500℃，能源消耗降低30%—50%。

1999年，国内首套含油废水处理工业化系统成功应用；2014年，全球首套造纸制浆废水零排放膜集成系统成功应用；2018年，全球首套万吨级盐湖全膜法提锂项目成功应用……久吾高科25年的“光荣榜”上，盐湖提锂、工业园区废水零排放、盐水精制、发酵液分离等多个领域数十项全球首套、国内首套膜集成技术的推广应用排成长串。

“20多年一直深耕陶瓷膜行业是根本，研发投入则是关键。”党建兵表示，久吾高科获得过4次国家科技进步奖和1次国家科技发明奖，其中4次是因为在陶瓷膜领域的杰出贡献。

久吾高科拥有一支高水平的专业人才队伍，技术人员占比较高。公司积极鼓励技术创新，研发资金投入持续保持较高水平，仅2021年投入研发资金4200多万元，占营收总额近8%。

“陶瓷膜在几十纳米的超滤水平下已发展多年，再往小孔径发展一直是行业难点。”党建兵说，但在传统工业分离领域，客户需要更高精度的分离材料。

敏锐洞察市场需求，久吾高科自主研发了面向过程工业精密分离的小孔径陶瓷膜材料制备技术，解决了食品、医药、环保、化工和冶金等过程中低分子量物质的分离与浓缩难题，填补了国内小孔径陶瓷膜空白。

变废为宝，“带头大哥”要改变一个行业

在盐湖提锂领域，实现国内率先将膜分离技术引入产业化项目，并在此基础上开发吸附耦合膜法提锂技术及新型提锂吸附剂材料，助力盐湖提锂技术不断进步；

在环保领域，自主研发的工业废水零排放工艺助力下游客户实现工业废水的回用再生，大量工业废弃资源同时实现再生利用，大大缓解发展和生态保护的矛盾难题；

……

作为行业“带头大哥”，久吾高科不断拓宽陶瓷膜的应用领域。

钛石膏的资源化问题一直是困扰着整个钛白行业转向绿色发展的共性难题。钛白粉是一种化工颜料，钛石膏是生产钛白粉过程中产生的废渣。“以前钛石膏只能堆存填埋处理，在绿色发展下，将影响整个行业的生存与发展。”党建兵说。

自2020年开始，久吾高科展开酸性废水预处理、石膏颗粒长晶技术等研发，成功开发出MCM钛石膏资源化利用技术，并于去年3月，与钛白行业企业签约我国首个钛石膏制建筑石膏工业化项目。

“用膜集成技术将铁离子分离，将钛石膏由红转白，并提高了钛石膏品位，增加钛石膏制备成半水石膏的强度，可用于建筑石膏以及工艺品制作等领域，从而变废为宝。”党建兵说，项目投产后将为我国钛白行业带来福音。

党建兵透露，除了聚焦资源于盐湖提锂、钛石膏资源化、CO制燃料乙醇等市场规模增速预期高的业务板块外，公司还在探索将陶瓷膜技术应用于中医药领域。