高盐度水中流化床均相结晶技术优化回收镁资源：颗粒状氢氧化镁的高效制备

针对海水淡化浓盐水镁资源回收难题，研究人员采用流化床均相结晶技术(FBHC)，通过优化pH(11.32)、水力停留时间(52.4 min)等参数，实现99%镁去除率和93.8%结晶效率，获得高纯度Mg(OH)2颗粒，为可持续水处理提供创新解决方案。

　　

随着全球气候变化加剧和工业用水需求激增，海水淡化和废水回用成为缓解水资源短缺的关键策略。然而，全球15,906座海水淡化厂每天产生1.42亿立方米的浓盐水，其产量甚至超过淡水产量的50%。这些富含镁离子的浓盐水既是环境负担，更是潜在的资源宝库——镁作为欧盟认定的关键原材料(CRM)，在工业领域具有重要战略价值。传统化学沉淀法虽能回收镁，但存在污泥含水量高、纯度低等问题。

在此背景下，研究人员开发了流化床均相结晶技术(FBHC)，通过优化反应条件实现镁的高效回收。该技术通过控制pH值(11.32)、水力停留时间(HRT 52.4 min)等参数，在连续反应器中促使氢氧化镁晶体成核生长，形成颗粒状产物。研究采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)对产物进行表征，证实获得高纯度结晶态Mg(OH)₂。

关键技术包括：1) 批次实验确定最佳pH范围(9.5-12.0)；2) 连续流FBHC系统优化操作参数；3) 处理真实海水和工业浓盐水验证技术可行性；4) 结晶效率(CR)和总去除率(TR)量化评估。

研究结果显示：

1. 在优化条件下，系统实现87.7%结晶去除率和99%总去除率
2. 长期运行测试表明，对海水和浓盐水的镁去除率稳定在99%，结晶效率达93.8%
3. 固体产物表征证实获得结晶良好的Mg(OH)₂颗粒，具有低含水量特性
4. 与传统沉淀法相比，FBHC显著减少污泥产量并提高产物纯度

该研究证实FBHC技术能有效从高盐度水中回收镁资源，为海水淡化副产物资源化利用提供可持续解决方案。通过生产高附加值Mg(OH)₂产品，该技术既可缓解关键原材料供应压力，又能降低浓盐水处理的环境影响，具有显著的工程应用价值。论文发表于《Separation and Purification Technology》，为水处理领域的资源回收技术发展提供了重要参考。