随着我国海水淡化应用与技术的发展,其副产物浓海水的产量也随之上升,因此浓海水的处理与综合利用是当前海水淡化产业所必须面对、解决的重要问题和挑战。目前,对于浓海水的利用主要集中于浓海水化学资源的提取,主要通过将海盐生产以及苦卤的综合利用相结合,从中制备化工产品。文章根据现有浓海水化学资源综合利用与化工技术,针对海盐生产以及苦卤的综合利用提出了浓海水鼓泡法晒盐以及磁性纳米锂离子筛法提锂,并对上述方法的关键技术进行探索和研究。首先,研究对浓海水鼓泡法晒盐进行探索,为此在舟山六横岛所搭建的120 m2的浓海水鼓泡晒盐池以及1 m2的对比池中进行探索性实验,通过记录液位、温度、波美度、环境温湿度的数据,分析了影响浓海水鼓泡法晒盐的主要影响因素。基于探索实验结果的基础之上,搭建两种实验室级别鼓泡池,在不同的鼓泡口数量与排布方式下,通过调节气量、鼓泡口深度与鼓泡口间距等操作条件,分别考察了两种尺度的气泡群在鼓泡池中运动过程的行为。研究结果表明,浓海水鼓泡法晒盐在固定时间段内鼓泡效果最佳,此外气泡在鼓泡池液面的覆盖率以及破裂后溅射出的小液滴的数量是影响浓海水鼓泡晒盐的主要影响因素。因此,研究提出在气体流量相同的前提下,具有更高表面覆盖度且能迸射出更多的小液滴的小气泡更适合于浓海水鼓泡晒盐过程。随着气流量、鼓泡口深度、间距的增大气泡在液面的覆盖率上升,但达到一定值后覆盖率不再变化。在优化后的操作参数下(单鼓泡口气流量为0.4 L·min-1、鼓泡口深度为8 cm、鼓泡口间距为12 cm),小气泡群的覆盖率可以达到90%,蒸发速率可比传统滩晒过程增加1~1.5倍。其次,研究制定了采用磁性纳米锂离子筛用于浓海水提锂的四步法工艺路线。其中为制备核壳结构的磁性纳米锂离子筛,研究开发出一种新型的高频撞击流反应器(HISR)用于制备前驱体Fe3O4/Mn OOH。实验通过对流量分布、包覆比、压力等操作参数的进行调节,制备了多批磁性纳米锂离子筛前驱体,并结合表征结果对操作参数对产品的影响进行分析。研究结果表明,当包覆比在0.23以下为异相成核,随着包覆比的降低,成核诱导期逐渐延长,更长的分散时间提供给介观与微观混合。另外,随着初始悬浮液流量的增加,反应流道中介观和微观混合过程得到显著强化,而反应器中24条支流道的宏观分布极大地强化宏观混合过程。通过显著强化多尺度混合过程最终获得了包膜致密均匀的产品。