海水中含有易结垢的钙镁离子,在工业化生产过程中会阻碍正常运行,增加能耗物耗,降低生产效益。CO₂矿化海水软化技术实现了固碳和脱钙提镁的耦合,不但能够降低海水中的钙离子浓度和海水总硬度,有利于进一步的淡化处理或资源提取利用,而且过程中可吸收二氧化碳温室气体。本课题通过设计一系列的实验,分析液相中Ca²⁺、Mg²⁺离子浓度、碱度、pH值的变化,以及固相沉积物组成,探究不同工艺条件对脱钙过程的影响,以脱钙率、产品纯度及经济性为参考指标,选出最优工艺条件。固体盐的形成实质上是一个结晶的过程。实验研究了不同工艺条件下碳酸钙的结晶动力学。使用聚焦光束测量仪,在线检测碳酸钙粒度随反应时间变化。通过矩量法,计算成核和生长速率,然后利用软件拟合得到了各条件下的动力学方程,由拟合出方程的参数对碳酸钙结晶动力学作进一步分析。结果表明,碳酸钙的晶体生长不符合?L定律,不同工艺条件对成核和生长速率的影响是不同的,主要体现在活化能的不同,成核和生长动力学系数影响不大。脱钙后的溶液中含有大量的镁离子和碳酸氢根离子,经过前期研究和文献总结发现镁离子和碳酸氢根离子在加入氢氧化钠后能够获得纯净的三水碳酸镁,达到二氧化碳进一步固定和海水提镁的目的。因此本文还对还该过程中对镁盐的结晶动力学进行了研究。考察了在碱源加入量、温度及搅拌速率对碳酸镁的结晶动力学的影响,计算其成核和生长速率,使用软件拟合出了动力学方程与实验值进行对比,根据拟合方程的参数对碳酸镁结晶动力学进一步的讨论。