[发明专利]海水淡化中采用低成本工艺脱除钙镁，实现水盐联产的方法

权利要求书

1.在用于海水淡化的工艺装置中，设置脱除钙镁的工艺装置，使得在生产淡水的同时，对海水能够不受浓缩倍数的限制，继续对其进行浓缩，在继续获得淡水的前提下，同时得到精制原盐和其他副产品。

在整体流程中充分利用不同海水淡化方法的特点，流程前端采用采用适应低浓度操作的反渗透工艺，流程中段采用多效热法，流程后段采用真空制盐的方法获得精制原盐。

其装置包括：由工艺管道相连接的海水预处理装置、反渗透膜法海水淡化装置、石灰-芒硝-二氧化碳法脱除钙镁离子精制装置、热法海水淡化装置、真空制盐装置。

整体装置的工艺流程为：海水在预处理装置内除去水中的悬浮物以及可能会对反渗透膜造成伤害的污染物，在反渗透膜法装置制取淡水的同时获得浓缩海水，对浓缩海水采用石灰-芒硝-二氧化碳法在精制装置中脱除钙和镁离子，对浓缩海水进行精制，精制后的浓缩海水中钙镁含量降低到不会对后续加工过程造成影响的程度，精制的浓缩海水在热法海水淡化装置内进一步制取淡水同时再次浓缩，前道工序获得的浓缩在真空制盐装置中制得精制原盐，母液经提溴、提钾后返回除钙镁装置，实现物料的循环利用。

石灰-芒硝-二氧化碳法脱除钙镁离子精制装置的工艺流程为：

第一步除镁：返回的母液或芒硝，根据浓缩海水所含钙镁离子和硫酸根离子的比值，并补加适量的芒硝，配制好的芒硝液与石灰乳及浓缩海水混合，由于氢氧化钙为过量物质，加入后和浓缩海水中的镁离子生成氢氧化镁，在加入絮凝剂作用下形成沉淀完成除镁过程。

第二步苛化：过量的氢氧化钙与硫酸钠完成苛化反应生成氢氧化钠和硫酸钙沉淀，生成的沉淀与氢氧化镁沉淀同时除去。

第三步除钙：完成除镁后的浓缩海水通入含有二氧化碳的烟道气，氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠再和溶液中的氯化钙反应生成碳酸钙完成除钙过程，絮凝剂的加入可以缩短沉降时间，同时提高净化程度。

2.根据权利要求1所述的工艺流程，其特征是：将石灰-芒硝-二氧化碳法脱除钙和镁离子的装置用于海水淡化产业。

3.根据权利要求1所述的工艺流程，其特征是：将反渗透膜法海水淡化和热法海水淡化在流程上串联使用，对海水进行深度浓缩，能够进行深度浓缩的条件是对浓缩海水进行脱除钙镁的处理，最后进入真空制盐装置。在此过程中同时获得淡水和精制原盐。

4.根据权利要求1所述的工艺流程，其特征是：脱除钙镁的方法为低成本的石灰一芒硝-二氧化碳法。其具体流程为在浓缩海水中加入石灰(石灰乳)，并根据具体需要加入芒硝，完成除镁和硫酸钠的苛化，在除去沉淀物后完成了除镁和制备氢氧化钠的过程。

5.根据权利要求1所述的工艺流程，其特征是：在除镁后的浓缩海水中通入烟道气进行中和(碳化)反应，生成的碳酸钠与溶液中的钙离子反应生成碳酸钙沉淀，完成除钙过程。

6.根据权利要求1所述的工艺流程，其特征是：脱除钙镁的过程可以在反渗透之后，也可以在反渗透之前。

7.根据权利要求1所述的工艺流程，其特征是：在脱除钙镁以后的浓缩海水也可以进入下一级反渗透装置进一步浓缩以降低蒸汽消耗。

8.根据权利要求1所述的工艺流程，其特征是：脱除钙镁获得的沉淀物可以作为生产建筑材料的原料。

9.根据权利要求1所述的工艺流程，其特征是：本工艺流程没有浓缩海水的排放，避免了浓缩海水对海洋生态环境的影响与破坏。

10.由于海水的不断浓缩，可以富聚其中的钾、溴等组分，可以使得提取这些有用组分具备实现工业化的经济意义。