使用兩種去除汞和砷的介質：Ａ）注入硫的有機粘土；和Ｂ）偶聯劑反應的有機粘土，提供了具有提高的反應性、穩定性和協同作用的汞去除能力，其中所述偶聯劑優選地含有巰基、二硫化物、四硫化物和／或多硫化物的端基基團。本文所描述的優選的汞去除介質是通過將含有鎓離子的親有機物質的粘土與Ａ）元素硫和Ｂ）含硫的偶聯劑（優選為含巰基基團、二硫化物基團、四硫化物基團和／或多硫化物基團的偶聯劑）反應來制備的。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及組合物，制備該組合物的方法，和利用該組合物從水；和/或氣流，如 天然氣；工業煙囪物等中去除汞(有機汞、Hg、Hg+、和/或Hg+2)和/或砷(As+3和/或As+5) 的方法。所述組合物在本文中還被稱為“介質”、或“汞去除介質”、或“砷去除介質”、或“Hg/ As去除介質”，可以被用于從任何水源中去除汞和/或砷，且特別被用于從飲用水、工業廢 水、被污染的地下水、被污染的沉積物、近海的生產水中去除汞和/或砷，使得生成的水可 以回流至海洋；并且用于從含水的礦物廢物中去除汞和/或砷。Hg/As去除介質包含兩種 Hg/As去除介質的組合(1)均質的且優選為擠壓的組合物，該組合物包含層狀頁硅酸鹽； 元素硫(游離狀態的硫)；和有機頁硅酸鹽表面處理劑(優選為鐺陽離子)，得到含硫的有 機粘土 ；和( 均質的且擠壓的組合物，該組合物包含偶聯至含巰基反應性基團或硫化物 反應性基團的偶聯劑的層狀頁硅酸鹽；和有機頁硅酸鹽的表面處理劑(優選為鐺陽離子)， 得到含硫的有機粘土。在兩種介質中，硫與頁硅酸鹽以共價形式、離子形式、物理方式、或上 述機理的組合結合在一起。背景和現有技術汞和砷污染物存在于水中，而汞既存在于水中也存在于氣體中，所述水和氣體主 要來自于火山噴發、燃煤電廠、煤燃燒的釋放物、來自天然氣的汞蒸氣和/或顆粒、來自油 氣工業的生產水、來自黃金生產和有色金屬生產(例如，熔煉爐)中的廢水、來自混凝土生 產中的廢水、污水淤渣焚燒物、苛性鈉的生產、生鐵和鋼的生產、和汞生產的廢料；所述汞主 要用于加入電池中。含汞的產品包括汽車部件、電池、熒光燈泡、醫用產品、溫度計和溫度 調節裝置?？捎糜谌コ蜕榈募夹g(如沉淀、凝聚/共沉淀、活性碳吸附、離子交換等)對 于去除汞和砷(亞砷酸鹽和砷酸鹽化合物)而言不是很有效的。本受讓人的有機粘土在 過去的十年中已被證明為對許多有機污染物都是有效的。例如，參見本受讓人的美國專利 No. 6，398，951、Νο· 6，398，966,No. 6，409，924、和 No. 6，749，757，將它們引入本文作為參考。 本文所描述的新的Hg/As過濾介質，可以以相似的方式操作，或與有機粘土介質一起使用， 但對于去除汞或砷而言更加有效。本文所描述的兩種Hg/As去除介質具有與用于有機污染物去除的有機粘土的相 似的物理形式，并且可以與以上所列專利所描述的相似地裝在罐或柱中。此外，本文所描述 的Hg/As去除介質被置于單層或多層的水可滲透的墊中，如本受讓人于2003年11月19日 提交的No. 10/718, 128系列申請(公開號為No. 2005-01013707A1)、于2005年9月7日提 交的No. 11/221,019系列申請(公開號為No. 2006/0000767A1)、于2006年7月19日提交 的No. 11/489，383系列申請(公開號為No. 2006_(^86888A1)、于2006年11月14日提交的No. 11/599,080系列申請(公開號為No. 2007-0059542A1)、和于2007年4月27日提交的 No. 11/741，376系列申請(公開號為No. 2007-0206994A1)的已公開申請中所描述的，將其 全部內容引入本文作為參考。從根本上講，Hg/As去除介質基于有機粘土技術，但是利用若 干獨特的化學物質來進行實質上的改性以增強對含汞和砷的化合物的吸附。吸附汞的機理 基于化學鍵合、離子鍵合、機械鍵合、或它們的組合。汞和/或砷將結合到介質的外表面和 內表面，并且結合過程是不可逆的。本文所描述的Hg/As去除介質對于全部汞源和砷源都是有效的，所述汞源和砷源 包括有機類型的汞和砷，包括有機汞和有機砷化合物；金屬汞(零價的)；亞砷酸鹽和砷 酸鹽化合物；砷離子(III價和V價)；和汞離子(I價和II價)。當涉及基于有機的汞和/ 或砷時，除了化學鍵合之外可以涉及分區的吸附機理。此外，本文所描述的Hg/As去除介質 還可以有效地去除油、脂膏和其它有機污染分子。當所有的吸附位都飽和時，介質將最終用 盡。實際的介質壽命將取決于被污染的水的組成和場所的操作條件。當兩種Hg/As去除介 質一起使用時(相繼使用或混合使用)，對于汞和/或砷的去除是協同作用的。Greco的美國專利No. 5，512，526描述了通過將脂肪硫醇(例如，十二烷基硫醇) 與含有脂肪烷基的季銨化合物反應來制備基于粘土的重金屬去除介質。如所述的，硫醇的 疏水性脂肪烷基基團以某種方式與季銨化合物的脂肪烷基基團相結合。簡述根據本專利技術已發現，將⑴注入硫的有機粘土 ；和(2)偶聯劑反應的有機粘土組合 使用，提供了具有提高的反應性、穩定性和協同的汞和砷去除能力的汞和砷去除介質，其中 所述偶聯劑含有硫，優選地為巰基、二硫化物、四硫化物和/或多硫化物官能團的形式(此 后稱為“偶聯劑反應的(couplingagent-reacted)”)。本文所描述的第一(注入硫的)Hg/ As去除介質是通過將元素硫(游離態的)注入親有機物質的粘土來制備的；而本文所描述 的第二 Hg/As去除介質是通過將親有機物質的粘土(優選為含有鐺離子的粘土)與含硫的 偶聯劑(優選為含有巰基基團、二硫化物基團、四硫化物基團、和/或多硫化物基團)反應 而制備的。供選擇地，在(1)用硫注入得到的有機粘土，或( 將有機粘土與含硫偶聯劑反 應之前或同時，可以用表面處理劑(例如，能夠增大粘土片晶間晶面間距的聚合物)，或優 選地用鐺離子處理粘土，將粘土制成親有機物質的。附圖的簡要說明附圖說明圖1和2為顯示實施例所描述的注入硫的Hg/As去除介質的汞去除效果的曲線 圖；圖3為顯示實施例6所描述的Hg/As去除介質的砷去除結果的曲線圖；圖4-6為顯示實施例所描述的偶聯劑反應的介質的去除汞效果的曲線圖；圖7為近海鉆油井平臺的側視圖，該側視圖通常顯示了被裝在附著在具有可選設 置的集水箱(sump tank)的近海鉆油井平臺的支撐結構上的罐中的一種或兩種Hg/As去除 介質；圖8為包含多個裝有Hg/As去除介質的柱或罐的容器的實施方案的截面圖，所述 介質用于有效地去除包含在水中的汞或砷；圖9為包含多個裝有Hg/As去除介質的柱或罐的容器的優選實施方案的正視圖；圖10為圖9所示容器的頭部的俯視圖，并且在頭部中的開口用于接收滲透性導管，各個導管可以穿過圖8和圖9所示的柱或罐的疊層延伸；和圖11為裝有Hg/As去除介質的容器的實施方案的局部側面剖視圖，所述容器包括 多個層疊的柱(圖8和9)。應當理解的是，不需要將附圖比例化，并且實施方案有時通過圖的標注、假想線、 圖表標注和局部視圖來說明。在某些情況下，對于理解本專利技術不必要的細節或者導致其它 細節難以理解的細節可能被略去。當然，應當理解的是，本專利技術不必要受限于本文闡述的具 體實施方案。優選實施方案的詳述應當理解的是，盡管以下本專利技術優選實施方案的描述涉及在近海鉆井平臺上使 用的方法、設備和汞/砷去除介質，但是本專利技術還用于從任何被污染的水，包括飲用水、工 業廢水、被污染的地下水供給、含水礦業廢物、和被污染的地下水和泥土沉積物中去除汞和 砷；特別是當容納于如本申請的第三段所描述的反應墊中時，或當以體狀(本文檔來自技高網...
【技術保護點】
１．一種通過接觸從水中去除汞和／或砷或者從氣體中去除汞的污染物去除介質，該污染物去除介質包含：Ａ）注入硫的有機粘土與Ｂ）含硫的偶聯劑反應的層狀頁硅酸鹽的均質混合物。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：Z·王，
申請(專利權)人：安姆科爾國際公司，
類型：發明
國別省市：US
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