我國(guó)海水淡化濃海水綜合利用產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究進(jìn)展

陳進(jìn)斌，關(guān)純安，王曉麗，張尊良，姚 穎，劉 偉，李 濤*，姜川藍(lán)

(1. 山東海水淡化與綜合利用產(chǎn)業(yè)研究院，山東 濟(jì)南 250002；2.自然資源部 天津海水淡化與綜合利用研究所，天津 300192；3.山東省國(guó)土空間數(shù)據(jù)遙感研究院，山東 濟(jì)南 250002；4.山東省淡水漁業(yè)研究院，山東 濟(jì)南 250013)

1 前言

海水中蘊(yùn)含著巨量的礦產(chǎn)、能源、生物等資源，是人類社會(huì)未來(lái)可持續(xù)發(fā)展的資源寶庫(kù)。從海水中汲取人類所需的資源，已經(jīng)成為沿海國(guó)家的廣泛共識(shí)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長(zhǎng)點(diǎn)。黨的十九大報(bào)告明確要求“堅(jiān)持陸海統(tǒng)籌，加快建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)”，我國(guó)海洋資源開(kāi)發(fā)事業(yè)迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。我國(guó)作為淡水資源短缺的國(guó)家，在有條件的沿海地區(qū)發(fā)展海水淡化是一種穩(wěn)定可靠的淡水開(kāi)源途徑，對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義。海水淡化產(chǎn)生淡水的同時(shí)，也同樣產(chǎn)生大量的增濃海水。海水經(jīng)淡化后，直接進(jìn)入鹽田蒸發(fā)池繼續(xù)蒸發(fā)析鹽，將會(huì)節(jié)省大量的鹽田面積，提高制鹽效率。因此，淡化后濃海水排入鹽田蒸發(fā)區(qū)，用于制取工業(yè)鹽以及發(fā)展鹵系化工產(chǎn)品，走綜合利用發(fā)展的道路，是解決淡化后濃海水處置的有效途徑之一。同時(shí)，濃海水亦可用于兩堿行業(yè)，由于濃海水中的高氯化鈉含量，可使制堿原鹽投入量大大減少，節(jié)約大量淡水資源，提高資源利用率。

我國(guó)科技工作者自20世紀(jì)50年代開(kāi)始，以相圖理論為基礎(chǔ)，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，開(kāi)創(chuàng)了具有中國(guó)特色的濃海水綜合利用產(chǎn)業(yè)，形成聯(lián)產(chǎn)溴素—工業(yè)鹽—鉀鹽—鎂鹽綜合利用工藝技術(shù)，在此基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)，逐步開(kāi)發(fā)出一整套濃海水綜合利用零排放技術(shù)，為我國(guó)提供了大量的基礎(chǔ)化工原料。文章將從提溴、制鹽、提取鉀鹽及鎂鹽幾個(gè)方面對(duì)濃海水綜合利用產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)行評(píng)述。

2 提溴技術(shù)

我國(guó)的溴資源主要分布在山東地下鹵水中，最初溴含量約700 mg/L左右，隨著不斷開(kāi)采，地下鹵水溴資源逐漸枯竭，含溴量逐漸下降為150 mg/L左右。目前海水鹵水提溴工藝包括傳統(tǒng)的水蒸汽蒸餾法和空氣吹出法兩大主流工藝以及樹(shù)脂吸附法、氣態(tài)膜法、超重力法等新型提溴工藝。我國(guó)的溴素提取工藝主要采用空氣吹出法。

2.1 水蒸氣蒸餾法

水蒸汽蒸餾法是最早的提溴方法。該法工藝成熟，過(guò)程簡(jiǎn)單，適用于原料中溴含量較高(大于5 g/L)的水體[1]。制備過(guò)程包括鹵水預(yù)熱、氯氣氧化、水蒸氣蒸餾、冷凝分離、吸收及精餾[2]。由于高品位溴濃度的資源較少，加之開(kāi)采過(guò)程導(dǎo)致資源品位逐漸下降，該工藝使用較少[3-5]。

2.2 空氣吹出法

空氣吹出法更適用于低品位溴資源的提取(溴含量200 mg/L左右)。其制溴流程包含酸化氧化、空氣吹出、酸法(堿法)吸收、精餾等工序。目前，90%以上的溴素均采用空氣吹出酸液吸收法生產(chǎn)[6]。溴素收率的一個(gè)重要影響因素就是吹出率，即溴素在資源中的解吸，該指標(biāo)與操作溫度、吹出塔的操作條件和氣液比密切相關(guān)。吹出過(guò)程料液溫度一般不應(yīng)低于20 ℃。因此低溫季節(jié)不適宜吹溴[7-9]。

(1)氣液平衡。在實(shí)際生產(chǎn)中溴的氣液平衡行為受多種因素影響，應(yīng)該針對(duì)具體料液進(jìn)行提溴裝置的設(shè)計(jì)及計(jì)算[10]。蔡榮華[11]采用鼓泡流動(dòng)法測(cè)定了11.6 °Be′鹵水的氣液平衡常數(shù)，為實(shí)際生產(chǎn)提供了一定的參考依據(jù)。

(2)氣液比。生產(chǎn)實(shí)踐表明，適宜的氣液比為100 ∶1～110 ∶1，可使吹出率達(dá)到85%。

(3)塔填料。填料是填料塔的核心構(gòu)件，它提高了固液兩相接觸的面積。常用填料有拉西環(huán)、鮑爾環(huán)和階梯型填料，此外還有弧鞍填料、矩鞍填料、共軛環(huán)填料以及海爾環(huán)填料等[12]。由于提溴原料中含有鈣離子，提溴填料塔內(nèi)會(huì)發(fā)生堵塞的情況[13]。此外，提溴過(guò)程中防腐材料的研究也很重要，專門用作防腐內(nèi)襯的PVC、F-PVC、環(huán)氧樹(shù)脂以及其它防腐涂料[14]研究較多。

(4)吹出塔。吹出塔設(shè)計(jì)的一般性原則是首先確定具體填料形式以及尺寸大小，然后根據(jù)物性參數(shù)，如表面張力、粘度以及汽液相平衡常數(shù)等，按照生產(chǎn)能力要求結(jié)合通用關(guān)聯(lián)圖或者經(jīng)驗(yàn)方程式計(jì)算出泛點(diǎn)氣速，從而確定塔徑大小。最后，根據(jù)吹出率要求，利用傳質(zhì)單元法計(jì)算出填料層的高度，同時(shí)根據(jù)工藝需要選擇合適吹出塔的附件，如填料支撐裝置，液體分布裝置，氣體進(jìn)口分布裝置，綜合考慮各種因素后確定整個(gè)吹出塔高度。此外，液體流經(jīng)填料層時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生壁流效應(yīng)，造成液體分布不均，使塔內(nèi)部分填料不被潤(rùn)濕，因此當(dāng)塔較高時(shí)，需進(jìn)行分段并設(shè)置液體收集器和液體再分布器[15]。

自然資源部天津海水淡化與綜合利用研究所(以下稱“淡化所”)在空氣吹出法提溴研究過(guò)程中，在高效填料及塔內(nèi)件研發(fā)方面做了大量工作，率先實(shí)現(xiàn)了高效節(jié)能提溴技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行。

2.3 氣態(tài)膜法提溴

氣態(tài)膜法提溴是利用疏水膜隔絕原料液和吸收液側(cè)液體互相流通的特性，易揮發(fā)的溴素氣化后通過(guò)膜孔，透過(guò)膜從原料液進(jìn)入吸收液被富集的過(guò)程。氣態(tài)膜法提溴具有以下的優(yōu)點(diǎn)：利用疏水性膜組件在同一個(gè)設(shè)備內(nèi)實(shí)現(xiàn)游離溴的分離與富集，實(shí)現(xiàn)空氣吹出法的吹出和吸收過(guò)程的耦合。依靠溴分子在膜兩側(cè)溶液間的自然擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)溴的傳遞，取代了空氣吹出法提溴過(guò)程強(qiáng)制吹出過(guò)程，降低能耗。中空纖維膜組件裝填密度大，提高設(shè)備的體積效率，減少設(shè)備體積和占地面積。含溴原料和吸收液分別在膜兩側(cè)流動(dòng)，兩側(cè)流體流量可獨(dú)立調(diào)節(jié)，突破空氣吹出塔中填料的流體力學(xué)條件限制。目前，缺乏廉價(jià)優(yōu)質(zhì)強(qiáng)疏水性膜、膜壽命短等因素制約其應(yīng)用。淡化所通過(guò)國(guó)家“十五”科技攻關(guān)計(jì)劃課題，進(jìn)行中空纖維氣態(tài)膜法提溴的大規(guī)模應(yīng)用研究。

2.4 離子交換法提溴

離子交換法提溴是利用離子交換樹(shù)脂對(duì)溴的吸附特性，從含溴原料液中吸附并富集溴素。國(guó)內(nèi)早期研究采用的是國(guó)產(chǎn)717樹(shù)脂，侯承琛等[16]詳細(xì)剖析樹(shù)脂法提溴與吹出法制溴的技術(shù)特性，與空氣吹出法相比，吸附法提溴具有溫度適用范圍廣、設(shè)備體積小、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。朱昌洛[17]等采用201樹(shù)脂，進(jìn)行吸附法提溴試驗(yàn)研究，溴單質(zhì)濃縮倍率達(dá)到6倍，溴的總回收率在80%以上。劉興芝[18]等利用D201BR樹(shù)脂進(jìn)行提溴試驗(yàn)，溴吸附量達(dá)到0.94 g/g干樹(shù)脂。但是樹(shù)脂價(jià)格較昂貴，使用周期較短，在大規(guī)模使用上具有一定的局限性。

2.5 超重力法

超重力技術(shù)用于提溴是利用了旋轉(zhuǎn)填料床在提高吹溴氣液比超過(guò)120 m3/m3后，繼續(xù)大幅提高吹溴率的方法[19]。它操作彈性大，占地面積小，成本低，安裝維修方便，易于工業(yè)化放大的優(yōu)勢(shì)更有利于分散式鹵水資源的提溴及新生產(chǎn)線的建立。因此，將超重力技術(shù)引入空氣吹出酸液吸收法制溴工藝中的氧化和吹出工序具有良好工業(yè)應(yīng)用前景。

3 制鹽技術(shù)

海水制鹽作為世界上最古老的產(chǎn)業(yè)，主要生產(chǎn)方法為鹽田灘曬法[20]，日本受制于土地面積不足、人工費(fèi)用高的產(chǎn)業(yè)情況，發(fā)展了電滲析海水濃縮制鹽技術(shù),成為世界上最主要的電滲析法制鹽國(guó)家[21]。隨著我國(guó)化學(xué)工業(yè)的迅猛發(fā)展，工業(yè)鹽的需求量逐年增長(zhǎng)，工業(yè)需求拉動(dòng)制鹽業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)了行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。我國(guó)海水制鹽業(yè)經(jīng)過(guò)技術(shù)改造，尤其是具有中國(guó)特色的塑苫技術(shù)，使單位面積產(chǎn)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率明顯提高，部分企業(yè)在海鹽采收、運(yùn)輸、堆坨等生產(chǎn)技術(shù)已接近發(fā)達(dá)國(guó)家水平。

3.1 灘田日曬法海水濃縮制鹽技術(shù)

多年來(lái)，我國(guó)海水制鹽業(yè)經(jīng)過(guò)技術(shù)改造，推出具有中國(guó)特色的塑苫技術(shù)，這是結(jié)合我國(guó)海鹽生產(chǎn)自然條件而創(chuàng)造的一種先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，此技術(shù)是用塑料薄膜覆蓋在結(jié)晶池鹵水液面上將雨水隔離在薄膜之上，并隨時(shí)排出池外，雨后收起薄膜，恢復(fù)生產(chǎn)，從而保護(hù)鹽層和鹵水，對(duì)穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)起到明顯的效果。我國(guó)北方大型鹽場(chǎng)采用常年結(jié)晶工藝，一些小型鹽場(chǎng)采用秋灌春收結(jié)晶工藝；南方鹽區(qū)則采用短期結(jié)晶工藝。但日曬制鹽受天時(shí)和自然條件的影響，我國(guó)海水制鹽單位面積產(chǎn)量和海鹽質(zhì)量較發(fā)達(dá)國(guó)家存在一定的差距。海水制鹽是建立在無(wú)償占有的土地資源和廉價(jià)的勞力資源的基礎(chǔ)上，隨著沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，海鹽的低附加值與沿海地區(qū)土地資源和勞動(dòng)力日益升值的矛盾日益凸顯。

3.2 電滲析海水濃縮制鹽技術(shù)

電滲析法是隨著海水淡化工業(yè)發(fā)展而產(chǎn)生的一種新的濃縮海水的方法。離子交換膜電滲析法濃縮海水技術(shù)是利用在直流電場(chǎng)作用下陽(yáng)離子趨向陰極, 并只能透過(guò)陽(yáng)離子交換膜,而陰離子趨向陽(yáng)極, 并只能透過(guò)陰離子交換膜的性能達(dá)到濃縮海水目的。

與鹽田法相比，電滲析法海水制鹽較日曬制鹽有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)不受氣候條件和自然條件影響，一年四季均可生產(chǎn)；(2)占地面積?。?3)勞動(dòng)效率高，其用工僅為日曬制鹽的1/5；(4)建廠投資少，主要體現(xiàn)在土地的節(jié)約上，電滲析法海水制鹽可大幅減少生產(chǎn)用地。

以生產(chǎn)食鹽為例，電滲析法制鹽與常規(guī)鹽田法制鹽相比，占地面積約為鹽田法的4%～6%，投資僅為鹽田法的20%，常備人員為鹽田法的5%～10%，鹵水純度和濃度均比鹽田法高。節(jié)省的土地價(jià)值巨大，為沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供巨大空間，社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益較為明顯[22-23]。

電滲析法海水制鹽較日曬制鹽也存在以下缺陷：(1)使用膜種類不同，設(shè)備和操作方法不同，操作相對(duì)較復(fù)雜；(2)海水利用率低，平均生產(chǎn)1 t鹽耗海水100 m3～370 m3，海水利用率僅為10%～35%；(3)離子交換膜壽命低，膜壽命一般在3 a左右，交換膜的費(fèi)用占成本的21%～23%，膜壽命直接影響生產(chǎn)成本[24]。

我國(guó)沿海地區(qū)有較為廉價(jià)的灘涂資源，土地價(jià)格較低，因此，目前我國(guó)灘曬法海水制鹽投資遠(yuǎn)低于電滲析法。我國(guó)勞動(dòng)力充裕，人員費(fèi)用較低，生產(chǎn)成本中支出的人力資源費(fèi)遠(yuǎn)低于交換膜的維修更新費(fèi)和消耗的能源費(fèi)；因此在我國(guó)電滲析法海水制鹽的生產(chǎn)成本亦高于灘曬法。

4 提取鉀鹽技術(shù)

鉀資源主要存在于陸地含鉀礦石中，世界鉀鹽主要由陸地礦石生產(chǎn)。我國(guó)是一個(gè)鉀礦資源貧乏的國(guó)家[25-26]，探明鉀儲(chǔ)量?jī)H占世界總儲(chǔ)量的0.2%，只有青海等鹽湖的液體鉀礦可供開(kāi)發(fā)。海水中鉀含量達(dá)500萬(wàn)億t，但濃度僅為380 mg/L，如何充分利用海水中鉀資源已成為研究重點(diǎn)。困擾著海水提鉀產(chǎn)業(yè)化的主要因素是海水提鉀成本過(guò)高，富集和蒸發(fā)濃縮過(guò)程中的能源消耗占生產(chǎn)成本的80%，如何節(jié)能降耗是海水提鉀實(shí)現(xiàn)突破的關(guān)鍵。

目前，我國(guó)海水提鉀以制鹽后苦鹵提鉀為主，其中含K+濃度在13 g/L～15 g/L左右，較海水濃縮30倍以上，是提取鉀鹽的極好原料。我國(guó)自20世紀(jì)50年代開(kāi)始進(jìn)行苦鹵鉀資源的開(kāi)發(fā)利用，目前為止已投入工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)主要包括苦鹵提取氯化鉀和苦鹵制取硫酸鉀。

4.1 苦鹵制取氯化鉀技術(shù)

表1 兌鹵法制備氯化鉀技術(shù)指標(biāo)

隨著能源、材料和人員費(fèi)用的上漲，該工藝能耗高、回收率低的問(wèn)題日益突出，導(dǎo)致氯化鉀生產(chǎn)企業(yè)虧損嚴(yán)重。針對(duì)兌鹵法苦鹵氯化鉀生產(chǎn)技術(shù)存在的問(wèn)題，我國(guó)科技工作者先后進(jìn)行了多項(xiàng)技術(shù)改造，包括：鹽田兌入鈣水除硫工藝[28]、“三高法”工藝[29]和氯化鉀控速結(jié)晶技術(shù)[30]等，使工藝回收率和能耗均有不同程度的改善。但由于未能從根本上解決原工藝高能耗的問(wèn)題，因此這些技術(shù)未能在行業(yè)規(guī)?；瘜?shí)施。

4.2 苦鹵制取硫酸鉀技術(shù)

20世紀(jì)90年代初，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)型農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)對(duì)硫酸鉀的需求猛增。在成功突破了苦鹵制取硫酸鉀關(guān)鍵技術(shù)——氯化鈉與硫酸鹽的分離問(wèn)題后[31]，我國(guó)科技工作者陸續(xù)開(kāi)發(fā)出一系列苦鹵制取硫酸鉀技術(shù)。這些技術(shù)因分離氯化鈉與硫酸鹽的方法不同分為：浮選法、旋流法、篩分法和高溫鹽析法等[32]，其中浮選法和旋流法分別在河北省大清河鹽場(chǎng)和山東?；瘓F(tuán)建立了萬(wàn)噸級(jí)硫酸鉀工程。

以旋流法為例，苦鹵制取硫酸鉀工藝流程包括：兌鹵、蒸發(fā)、旋流分離、一段轉(zhuǎn)化、洗滌分離、二段轉(zhuǎn)化等工序，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表2[27]。

表2 苦鹵制取硫酸鉀技術(shù)指標(biāo)

采用苦鹵制取硫酸鉀技術(shù)對(duì)苦鹵制取氯化鉀工藝進(jìn)行改造，可顯著地提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，1998年獲得國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)。1999年后，隨著國(guó)內(nèi)硫酸鉀市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，售價(jià)下跌，工藝路線中氯化鉀消耗量大的缺陷日益突出，從而導(dǎo)致工廠效益下降。因此，苦鹵制取硫酸鉀技術(shù)仍未能在鹽化工行業(yè)大規(guī)模推廣。

4.3 海水提取硫酸鉀高效節(jié)能技術(shù)

在“九五”末期由河北工業(yè)大學(xué)等單位聯(lián)合研制成功“海水提取硫酸鉀高效節(jié)能工藝”，從而實(shí)現(xiàn)了海水提鉀技術(shù)的重大突破。該工藝針對(duì)原海水提鉀工藝由于沸石有效交換量低造成的鉀富集能耗高這一關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，開(kāi)發(fā)出苦鹵疊加工藝，使沸石有效交換量提高3倍，進(jìn)而大幅度降低了硫酸鉀制備成本，該技術(shù)已完成中試驗(yàn)證，具備產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化條件。

海水提取硫酸鉀高效節(jié)能技術(shù)是以海水、苦鹵及飽和鹵為原料，通過(guò)沸石法離子交換工序富集鉀，制得富鉀鹵水；富鉀鹵水通過(guò)強(qiáng)制蒸發(fā)(或?yàn)?得到精制鹽(或原鹽)和富鉀苦鹵；富鉀苦鹵通過(guò)蒸發(fā)、冷卻、分離、轉(zhuǎn)化等工序制得產(chǎn)品硫酸鉀和副產(chǎn)品工業(yè)鹽及濃厚鹵。技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表3[27]。

表3 海水提取硫酸鉀高效節(jié)能工藝指標(biāo)

5 提取鎂鹽技術(shù)

我國(guó)在鎂鹽的生產(chǎn)上，以低檔的工業(yè)級(jí)氯化鎂、硫酸鎂為主，特殊用途的其他品種的鎂鹽生產(chǎn)批量較小。我國(guó)苦鹵綜合利用生產(chǎn)氯化鎂年產(chǎn)在30萬(wàn)t～40萬(wàn)t。自鹵水資源中提取硫酸鎂，一部分是苦鹵綜合利用企業(yè)將生產(chǎn)氯化鉀副產(chǎn)物分離的硫酸鎂經(jīng)干燥以硫鎂肥的形式銷售或出口到東南亞地區(qū)；另一部分是山西運(yùn)城南風(fēng)集團(tuán)將硝母液經(jīng)灘曬、干燥制得硫酸鎂出口或內(nèi)銷。我國(guó)鎂鹽生產(chǎn)企業(yè)普遍存在自動(dòng)化程度低、生產(chǎn)品種單一、經(jīng)濟(jì)效益差等缺陷。

5.1 鹵水制取氯化鎂

我國(guó)氯化鎂的生產(chǎn)一般用濃厚鹵提鉀母液(化學(xué)組成見(jiàn)表4)為原料采用蒸發(fā)法生產(chǎn)。由表4可見(jiàn)，原料中的MgCl2的濃度已相當(dāng)高，只需蒸發(fā)部分水分和分離掉雜質(zhì)鹽類，就可制得產(chǎn)品。蒸發(fā)法工藝流程主要包括蒸發(fā)濃縮、保溫沉降以及冷卻成型等3個(gè)工序。

表4 濃厚鹵提鉀母液的化學(xué)組成

在蒸發(fā)操作中關(guān)鍵是控制好終止沸點(diǎn)。在常壓下，終止沸點(diǎn)越高，產(chǎn)品中氯化鎂含量也越高。但當(dāng)終止沸點(diǎn)過(guò)高時(shí)(高于180 ℃)，易發(fā)生水解反應(yīng)。水解反應(yīng)一旦發(fā)生，既影響產(chǎn)品質(zhì)量，又因產(chǎn)生大量鹽酸而嚴(yán)重腐蝕設(shè)備。如終止沸點(diǎn)過(guò)低(低于150 ℃)，完成液冷卻到常溫時(shí)不能全部凝固成結(jié)晶物，給冷卻工序帶來(lái)困難。因此在生產(chǎn)實(shí)際中，終止沸點(diǎn)一般在157 ℃～170 ℃之間。

蒸發(fā)完成液冷卻到110 ℃以下時(shí)可凝固成MgCl2·6H2O和MgCl2·4H2O的混合晶體?？紤]到包裝袋的耐溫強(qiáng)度，要繼續(xù)冷卻到接近常溫。通過(guò)控制冷卻成型工藝可將產(chǎn)品制成鹵塊、鹵片或鹵粉。

5.2 苦鹵制取硫酸鎂

硫酸鎂的生產(chǎn)方法主要有苦鹵自然冷凍法制取硫酸鎂和高溫鹽法制取硫酸鎂兩種方法[33]。

5.2.1 苦鹵自然冷凍法制取硫酸鎂

制鹽母液經(jīng)復(fù)曬后，再析出一部分氯化鈉，使苦鹵濃度達(dá)30 °Be′以上，含硫酸鎂約70 g/L。自然冷凍法生產(chǎn)硫酸鎂的工藝比較簡(jiǎn)單，只要在秋季曬鹽后把苦鹵存儲(chǔ)在鹵井中，借助冬季低溫冷凍即可析出硫酸鎂。我國(guó)北方遼寧、河北沿海地區(qū)多以此法生產(chǎn)硫酸鎂，冬季溫度降至零上5 ℃即可析出MgSO4·7H2O，由于其析出量與溫度有關(guān)，而鹵水冷凍到-5 ℃左右可以得到較高的產(chǎn)量。

5.2.2 高溫鹽法制取硫酸鎂

兌鹵法生產(chǎn)氯化鉀副產(chǎn)的高溫鹽中，含有30%的硫酸鎂和30%的氯化鈉。用制溴母液和淡水進(jìn)行1 ∶1混合，配制成含氯化鎂14%左右的溶浸液，預(yù)熱至50 ℃后溶浸高溫鹽。高溫鹽中的硫酸鎂可大部分溶于浸取液，而氯化鈉則不溶。浸取完成后，將浸取液冷凍至-5 ℃左右即可析出MgSO4·7H2O。

5.3 海(鹵)水制取氫氧化鎂

國(guó)內(nèi)氫氧化鎂阻燃劑的生產(chǎn)普遍采用水熱合成法，以鹵水或者硫酸鎂(氯化鎂)為原料，氫氧化鈉(或氨)為沉淀劑，控制一定的溫度、壓力以及pH值等工藝參數(shù)，制備出形貌規(guī)整、顆粒分布窄的阻燃劑氫氧化鎂。環(huán)保型氫氧化鎂主要是以我國(guó)豐富的白云石資源與淡化后濃海水為原料，煅燒后的白云石配成灰乳與濃海水混合，沉降分離后得到漿狀產(chǎn)品。

在國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目的資助下，淡化所完成了萬(wàn)噸級(jí)濃海水鈣法制備環(huán)保級(jí)膏狀氫氧化鎂的研究，該項(xiàng)目經(jīng)過(guò)持續(xù)攻關(guān)，取得了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的突破，為大規(guī)模應(yīng)用于環(huán)保奠定了基礎(chǔ)。

6 結(jié)論

海水淡化及綜合利用技術(shù)作為解決沿海地區(qū)水資源短缺和發(fā)展沿海經(jīng)濟(jì)的重要途徑，逐漸受到中國(guó)政府的高度重視，相繼出臺(tái)多項(xiàng)政策和規(guī)劃加強(qiáng)其產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并設(shè)立重大科研專項(xiàng)課題支持海水利用高新技術(shù)、材料和裝備的研發(fā)，尤其將濃海水資源綜合利用技術(shù)列入重點(diǎn)發(fā)展方向。

為應(yīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)海水資源開(kāi)發(fā)利用的需求，自20世紀(jì)70年代以來(lái)我國(guó)海水資源綜合利用技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)展，應(yīng)對(duì)快速崛起的海水淡化產(chǎn)業(yè)濃海水處置利用需求，在國(guó)際范圍內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了其資源利用的產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行；同時(shí)，技術(shù)嫁接轉(zhuǎn)移，支撐了內(nèi)陸含鹽工業(yè)廢水的資源化利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展。未來(lái)，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)鹽化企業(yè)過(guò)程高效、節(jié)能、產(chǎn)品高質(zhì)、高值，完善濃海水處置利用技術(shù)裝備體系，將助力多品種、精細(xì)化、高附加值產(chǎn)業(yè)格局的形成，我國(guó)海洋資源開(kāi)發(fā)能力與綠色化水平亟需不斷提升。