[發明專利]用于處理水中的氧離子污染的淤漿

在審

• 申請號: 201310093981.4
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN103880140A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: A.E.韋恩克斯
• 申請（專利權）人: 福斯洛克股份有限公司
• 主分類號: C02F1/58
• 分類號: C02F1/58;C02F1/42
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 段菊蘭;李炳愛

技術領域

本發明涉及用于處理水中的氧離子污染的淤漿。本發明特別地適合處理大的水域（large?bodies?of?water）中的氧離子污染，即具有千米范圍及以上的規模(demension)的水域，其在下文更詳細地描述。然而，本發明不限于這些水域。本發明是對美國專利第6350383號描述的淤漿的改進，但不被視為限于此基礎。

背景技術

天然和人工產生的水域的富養化有時導致缺氧到這樣的程度：這些水域內和周圍的植物群和動物群的條件被不利地影響。在一些條件下，細菌和/或藻類的中毒發展（bloom）能夠茂盛（flourish），致使水及其周圍的環境不適于居住，并且有時導致發出不悅的氣味。應當理解水中缺氧或低氧不一定由富養化引起。然而，在許多情況下水和沉積物的補救可以通過除去傾向于富養化的水中的環境氧離子實現。

上文提到的美國專利中描述的補救材料在處理受影響的水和/或它們的水底沉積物中已經是有效的。那篇專利中的教導提供寬范圍的材料，所述材料在功效、生產成本和難度方面顯著地不同?，F有技術的材料具有的顯著的困難在于運輸困難，因為補救材料是淤漿，其運輸涉及相當大體積的水（該專利中描述的改進的粘土材料懸浮在其中）。

對于較小的水域，根據我們的新加坡專利第125432號中描述的發明將補救材料制粒已經是有優勢的。對于大的水域，在水域的岸上或附近生產補救材料，從水域抽水以提供淤漿的水相可能是方便的。在本說明書中，除非上下文另外指出，大的水域指大小足以證明現場即在水域的岸上或附近生產淤漿合理的水域。

發明內容

本發明的淤漿利用膨潤土或蒙脫石粘土，其命名在本領域中變化，以及用于粘土材料的其它術語例如綠土和類似物也如此。本發明中受關注的粘土具有在水中的膨脹性和高的陽離子交換能力（CEC）的性質。粘土的結構包括四面體片和八面體片。受關注的粘土的組成包括不同比例的這種片以及石英類材料的微粒并且取決于粘土的來源而不同。在本說明書中，除非上下文另外說明，術語膨潤土指天然產生的膨潤土（其受鈉活化作用）和鈉改性的膨潤土。在本說明書中，除非上下文另外說明，術語水中的氧離子污染理解為包括同樣地污染的水下沉積物中的氧離子污染。

本發明旨在提供用于處理水中氧離子污染的淤漿，該淤漿緩和前文提及的問題中的一個或多個，或提供對現有技術的補救材料的改進或可選方案。從以下描述，本發明的其它目的和優勢可能變得明顯。

考慮到前述，在一方面，本發明主要地在于用于處理水中氧離子污染的淤漿，所述淤漿包括：

可膨脹的膨潤土，其具有至少0.5%的一氧化二鈉形式的鈉；

所述膨潤土具有或被處理成具有超過3.00%的一氧化二鈉形式的鈉的鈉含量，以提供鈉活化的膨潤土；

所述鈉活化的膨潤土用選自鑭、鈰、釔和鏑的稀土元素鹽處理以提供在鈉膨潤土內部的或與鈉膨潤土結合的多個活性的螯合位點。

在另一方面，本發明主要在于生產用于處理水中氧離子污染的淤漿的方法，所述方法包括：

從具有至少0.50%的一氧化二鈉形式的鈉的膨潤土中選擇可膨脹的粘土；

進一步選擇或處理所述膨潤土以具有超過3.00%的一氧化二鈉形式的鈉的鈉含量以提供鈉活化的膨潤土；

用選自鑭、鈰、釔和鏑的稀土元素鹽處理所述鈉活化的膨潤土以提供鈉膨潤土內部的或與鈉膨潤土結合的多個活性的螯合位點。

優選地，所述稀土元素鹽是鑭和鈰，原因在于與其它稀土元素的鹽相比，它們的可獲得性、低毒性和性能。鑭是更優選的，原因在于其可獲得性和在以磷酸鑭（LaPO₄）的形式提供磷酸鹽的螯合中的性能。

螯合位點可呈這樣的形式：螯合位點允許與磷酸鹽形成磷鑭鐠礦的（rhabdophanic）或類似類型的結構，由此形成稀土元素磷酸鹽絡合物以有效地螯合來自被這些磷酸鹽污染的水或沉積物的磷酸鹽氧離子。

鈉活化的膨潤土可以通過使至少一些其中存在的二價的堿土陽離子（例如鈣和鎂）與鈉陽離子交換來制備。優選地，鈉陽離子源是碳酸鈉。如果碳酸鈉作為蘇打灰提供，優選地，蘇打灰具有低的碳酸氫鹽含量。鈉活化的膨潤土可以被認為是鈉活化的鈣膨潤土，其中鈉陽離子在蒙脫石和相關的綠土（已知為2：1型頁硅酸鹽）的可交換的位置。然而，膨潤土或鈉活化的膨潤土不限于本發明淤漿的規定（provision）中的這些形式。

具體實施方式

為了本發明可以更易于理解并且進入實際效果，現在將參考以下實施例對本發明的示例性實施方式進行描述：

實施例1