فيما يتعلق بالمشكلة التي تؤدي إلى تقييد نقاوة استرداد العناصر القيمة بسبب وجود أيونات القساوة المشتركة في مياه إنتاج النفط والغاز، تم اقتراح تقنية إزالة القساوة القائمة على التبلور النوى الحبيبي (Nucleation Crystallization Pelleting، NCP)، بهدف تحقيق فصل فعال لأيونات القساوة واسترداد عالي النقاء للعناصر القيمة. باستخدام كربونات الصوديوم/هيدروكسيد الصوديوم كمحفز مركب للتبلور، تم دراسة تأثير إزالة أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم ومعدل فقدان العناصر القيمة من خلال تحسين قيم pH ونسبة الإضافة والظروف الهيدروليكية. أظهرت النتائج أنه في أفضل ظروف العملية كانت معدلات إزالة أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم 94.5% و85.3% على التوالي، في حين أن فقدان العناصر القيمة كان أقل من 20%. ومن خلال تقنيات التحليل متعددة الأبعاد مثل XRD وRaman وSEM-EDS، تم كشف آلية إزالة أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم، حيث يتم التبلور غير المتجانس على سطح البذور البلورية على شكل كربونات الكالسيوم وهيدروكسيد المغنيسيوم على التوالي، مكونة جسيمات حبيبية كثيفة؛ بالإضافة إلى ذلك، فإن سطح الجسيمات الحبيبية المتكونة يتميز ببنية خشنة تعوض بشكل فعال فقدان مواقع النشاط الناتج عن زيادة حجم الجسيمات، مما يحافظ على قدرة النظام على المعالجة المستمرة. وتظهر التحليلات الميكانيكية أنه في الظروف القلوية يصبح سطح البذور البلورية مشحونًا سلبًا، مما يؤدي إلى تجمع مفضل لأيونات الكالسيوم والمغنيسيوم الحرة على سطح البذور بفعل التأثيرات الكهربائية الساكنة. بعد إضافة المحفز، يتم إنشاء بيئة محلية فائقة التشبع داخل نطاق البذور البلورية، مما يحفز عملية التبلور غير المتجانس.

مياه إنتاج النفط والغاز; التبلور النوى الحبيبي; كربونات الكالسيوم; هيدروكسيد المغنيسيوم; التأثيرات الكهربائية الساكنة; الاسترداد عالي النقاء