A．海水蒸发制海盐，氯化钠溶解度随温度变化不大，利用溶剂蒸发析出氯化钠晶体分析，过程中是物理变化，故A错误；B．海水中溴元素是溴离子，海水提溴的工业生产过程是先氧化溴离子为溴单质，用热空气吹出得到，过程中有氧化还原反应，故B错误；C．电解氯化镁溶液得到氢氧化镁氢气和氯气，不能得到金属镁，工业上是电解熔融氯化镁得到，故C错误；D．海水淡化海水就是将海水中的可溶性杂质除去的过程，淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法、离子交换法等，其中最常用的有蒸馏法、渗析法，故D正确；故选D。