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为解决水资源短缺及卤水资源浪费问题，研究人员开展从工业反渗透（RO）淡化卤水中合成 Mg (OH)2的中试研究。采用多进料活塞流反应器（MF - PFR），发现预处理可提升纯度至＞98%，优化条件下性能优异，为卤水增值和资源回收提供可行方案。
全球水资源短缺问题日益严峻，海水淡化成为重要解决方案，但反渗透（RO）过程产生的高盐卤水常被直接排放，不仅浪费资源还可能造成环境负担。卤水中富含镁、钙等多种元素，尤其是镁元素，其化合物氢氧化镁（Mg (OH)2）在阻燃、废水处理等领域应用广泛，且欧盟将镁列为 “关键原材料”，因此从卤水中回收 Mg (OH)2兼具环境效益与经济价值。然而，此前相关研究多局限于实验室规模，缺乏从真实工业 RO 卤水中半工业化生产 Mg (OH)2的研究，且面临纯度提升、工艺优化等挑战。
为填补这一研究空白，意大利巴勒莫大学（University of Palermo）等机构的研究人员在兰佩杜萨岛的工业海水 RO 工厂开展研究，旨在评估从真实工业 RO 卤水中可持续生产高纯度 Mg (OH)2的可行性，并优化工艺参数。研究成果发表在《Desalination》。
研究主要采用中试规模的多进料活塞流反应器（MF - PFR），对 RO 卤水进行预处理（酸化解吸去除碳酸氢盐）和沉淀反应。通过改变反应 pH、卤水流量等参数，分析对 Mg (OH)2悬浮液沉降过滤性能、固体纯度、元素含量及晶体形态的影响，并进行技术经济分析。
3.1 卤水碳酸氢盐含量的影响
通过对比有无预处理（C1 和 C2 测试）发现，预处理去除碳酸氢盐可显著提升 Mg (OH)2纯度，阳离子纯度从 93.8% 提升至 98.3%，质量纯度从 94% 提升至 97.8%，且不影响沉降过滤性能。洗涤步骤可进一步提高沉降速度，表明预处理对抑制碳酸钙共沉淀至关重要。
3.2 碱液流量（pH）的影响
随着 NaOH 流量增加，pH 从 10 升至 12.4，Mg2+回收率从 65% 增至近 100%，但过高 pH（＞12）会因溶胀现象和局部过饱和导致沉降过滤性能下降。pH 为 11.2 时综合性能最佳，初始沉降速度达 417 mm/h，过滤速率 6.5 kg/m2h，此时纯度＞98%。
3.3 卤水流量的影响
卤水流量从 50 L/h 增至 150 L/h 时，停留时间缩短，导致颗粒聚集减少，沉降过滤性能下降。低流量（50 L/h）时初始沉降速度 405 mm/h，高流量（150 L/h）时降至 112 mm/h，表明较低流量有利于形成大颗粒，提升分离性能。
3.4 微量元素与纯度分析
硼含量随 pH 升高而降低，高 pH（12.4）时达 0.19 mg/g，符合部分行业标准。XRF 显示合成粉末重金属含量与商用产品相当，预处理有效减少钙杂质，证实产品高纯度。
3.5 晶体形态与结构
SEM 显示，pH 10.5 时形成六方片状纳米颗粒，pH 12.4 时为球状聚集体。XRD 证实主相为氢氧化镁（水镁石），预处理样品无碳酸钙杂相，表明预处理可调控晶体形态并抑制杂质生成。
3.6 与其他研究对比
与文献相比，该研究中试规模下 Mg2+回收率达 99%，纯度＞98%，沉降速度是实验室研究的 2.5 倍，显示 MF - PFR 反应器在控制过饱和和颗粒生长方面的优势。
3.7 技术经济分析
三种场景分析表明，预处理虽增加资本支出（CAPEX）和运营支出（OPEX），但高纯度产品（售价 1200 �/ 吨）可显著提升净现值（NPV）至 16.7 百万欧元，证实工艺经济可行，且循环利用 CO2和钙镁混合物可进一步提升效益。
研究表明，采用 MF - PFR 反应器结合预处理工艺，可从工业 RO 卤水中高效生产高纯度 Mg (OH)2，优化的 pH 和流量参数显著提升回收效率和产品质量。该工艺不仅为卤水增值提供可持续方案，还推动循环经济在海水淡化中的应用，对缓解关键原材料短缺和减少环境负担具有重要意义。技术经济分析证实其商业潜力，有望促进相关产业技术升级，为全球水资源和资源管理提供新路径。
