使用烯土從含水料流中除去含氧陰離子的方法

2023-05-06 00:00:36

專利名稱：使用烯土從含水料流中除去含氧陰離子的方法
使用稀土從含水料流中除去含氧陰離子的方法
背景技術：
本發明通常涉及從含水料流中除去有毒物質例如重金屬和它們的 放射性同位素的含氧陰離子的方法和設備，並特別涉及使用稀土化合 物從地下水、廢水和飲用水中除去這些有毒物質的方法。
有毒金屬和它們的放射性同位素相當頻繁地從地球化學反應、工 業廢物排放(包括由核電站所產生的那些)、過去含有有毒金屬的殺 蟲劑在農業中的使用和其它源頭進入地下水。在靠近礦區的湧出水中， 經常發現放射性物質和有毒金屬的組合。環境法規經常要求將這些有 毒物質除至極低的水平。
過去，已經使用了各種工藝以從含水體系中除去金屬。這些工藝 的實例包括在高表面積材料例如氧化鋁和活性炭上吸附、與陰離子交 換樹脂進行離子交換、使用絮凝劑進行共沉澱、和進行電滲析。然而， 大多數用來除金屬的工藝對於除去大多數這些金屬和/或它們的放射 性同位素來說不是普遍有效的。而且，由於空間要求和需要使用危險 的化學品，已經在大型市政供水中使用的用來除去重金屬以生產飲用 水的工藝通常不適用於住宅應用。
因此，需要新型工藝以從體積巨大的飲用水、井水和工業水中經 濟而有效地除去多種不同類型的有毒金屬。此外，需要這些工藝能夠 從這些含水料流中除去各种放射性物質，或者單獨除去，或者與有毒 的非放射性金屬一起除去。
發明概述
根據本發明，現已發現，通常處於一價和/或多價的含氧陰離子的 形式的有毒金屬和/或放射性元素，可從水和其它含水原料中方便而有 效地除去，方法是用稀土化合物或稀土化合物的混合物處理含有這些 汙染物的含水原料。在本發明的一個實施方案中，受汙染的含水原料
6與固體吸收劑接觸以生產這些汙染物濃度有所減少的含水液體，所述 固體吸收劑包含稀土化合物或稀土化合物的混合物，例如氧化鑭、二 氧化鈰或它們的混合物。儘管所述固體吸收劑可基本上由純稀土化合 物或純稀土化合物的混合物組成，所述稀土或稀土的混合物通常負載 在顆粒狀固體上或與顆粒狀固體混合。所迷吸收劑中的稀土化合物與 含水原料中的所述金屬、放射性同位素或其它有毒元素的含氧陰離子 反應以生成不溶物質，所述不溶物質通過吸附、吸收或既吸附又吸收 而固定化在所述不溶的吸收劑顆粒中，從而得到基本上淨化的含水料 流。
如果所述吸收劑含有負載有一種或多種稀土化合物的顆粒狀固體 或與一種或多種稀土化合物混合的顆粒狀固體，所述顆粒狀固體通常，
但不總是，具有相當小的對稀土的離子交換能力，通常小於20毫當量 每100克。所述顆粒狀固體可以是氧化鋁、硅藻土、多孔聚合材料、 耐火氧化物或非氧化物耐火材料。所述顆粒狀固體還可以是粘土，尤 其是對稀土的離子交換能力小於20毫當量每IOO克的粘土。
在本發明的另一個實施方案中，用一種或多種可溶的稀土化合物 的水溶液代替固體稀土吸收劑來處理含有汙染物含氧陰離子的含水原 料。將該稀土水溶液注入所述含水原料中，在那裡可溶的稀土化合物 與汙染物含氧陰離子發生反應以將它們從原料中沉澱出來，從而產生 這些汙染物的濃度有所降低的含水液體。
在本發明的方法的優選的實施方案中，使含有一種或多種元素的 含氧陰離子的含水液體與吸收劑接觸，其中所述元素選自鉍、釩、鉻、 錳、鉬、銻、鴒、鉛、鉿和鈾，所述吸收劑包含負栽在顆粒狀氧化鋁 或硅藻土上的二氧化鈰或二氧化鈰和氧化鑭的組合。所述稀土與所述 含氧陰離子發生反應以生成吸附在所述顆粒狀吸收劑上的不溶化合 物，並從而產生汙染物含氧陰離子耗盡的含水流出物。
發明詳述
儘管本發明的方法主要是設計用於從飲用水和地下水中除去各種 金屬和/或放射性物質，所述金屬和/或放射性物質通常以所述汙染物元素的單價和/或多價含氧陰離子的形式存在，可以理解的是，本方法 可用於處理含有不希望的量的這些汙染物的任何含水液體原料。這類
液體原料的實例包括，例如，井水；地表水例如河水、湖水、池塘水 和沼澤水；農業用水、工業工藝廢水和地熱流體。
由本發明的方法有效處理的含水原料可含有一種或多種大序數的 汙染物金屬、非金屬和/或放射性同位素，它們以這些汙染物元素的含 氧陰離子形式存在。在所述原料中可發現的金屬或非金屬汙染物的實 例包括原子序數為5、 13、 14、 22-25、 31、 32、 40-42、 44、 45、 49-52、 72-75、 77、 78、 82和83的元素的含氧陰離子。這些元素包括硼、鋁、 矽、鈥、釩、鉻、錳、鎵、鍺、鋯、鈮、鉬、釕、銠、銦、錫、銻、 碲、鉿、鉭、鴒、錸、銥、鉑、鉛和鉍。原子序數為92的鈾是可存在 於所述原料中的放射性汙染物的實例。出於本發明的目的，含氧陰離 子包括含有與一種或多種其它元素結合的氧的任何陰離子。
在本發明的方法的一個優選的實施方案中，被一種或多種以上所 述的含氧陰離子汙染的含水原料在使原料中的水保持液態的溫度和壓 力(通常為環境條件)下穿過入口進入吸收容器。如果原料被顆粒狀 固體所汙染，通常在它進入吸收容器之前對其進行處理以除去這些固 體。任何液-固分離技術，例如過濾、離心分離和水力旋流分離，可 用於除去這些顆粒狀固體。通常，所述吸收容器含有所述吸收劑的填 充床，受汙染的原料穿過該填充床向下運動。然而，如果希望，所述 受汙染的原料可以穿過膨脹的或流態化的吸收劑床層向上運動。
在該吸收容器中，所述含水原料與包含一種或多種稀土化合物的 固體吸收劑接觸。通常，該吸收劑優選含有鑭化合物(優選氧化鑭)、 鈰化合物(優選二氧化鈰或水合鈰氧化物)或鑭化合物和鈰化合物的 混合物。然而，所述吸收劑可含有其它稀土的化合物，包括鐠、釹、 釤、銪、札、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鑥、釔和鈧的化合物。儘管 通常優選這些稀土的氧化物，可使用其它不溶於水的稀土化合物，包 括稀土的水合氧化物、稀土的碳酸鹽、稀土的磷酸鹽、稀土的氟化物 等，但不包括稀土的矽酸鹽。
8所述固體吸收劑可基本上由稀土化合物或稀土化合物的混合物組 成，或所述固體吸收劑可包含或者與顆粒狀固體混合的或者負載於顆 粒狀固體基質上的一種或多種稀土化合物。如此前所提到的，如果一 種或多種稀土化合物與顆粒狀固體混合或者負載於顆粒狀固體之上，
這些固體對所述一種或多種稀土化合物的陽離子交換能力將小於20 毫當量每100克。所述顆粒狀固體還將是不溶於水的，其表面積為約 5 - 1000m2/g，通常為約80 - 800 mVg,和其顆粒尺寸為約2 -約1200 微米，通常為約20-約IOOO微米。這類回體的實例包括金屬氧化物， 例如氧化鋁、二氧化矽和二氧化鈦；非氧化物耐火材料，例如氮化鈦、 氮化矽和碳化矽；硅藻土；莫萊石；多孔聚合材料，例如粗網眼的顆 粒；多孔碳；和纖維材料。通常優選所述一種或多種稀土化合物與氧 化鋁或硅藻土混合或負載於氧化鋁或硅藻土之上。
某些類型的粘土也可用作所述顆粒狀固體，優選對所述一種或多 種稀土化合物的陽離子交換能力小於20毫當量每100克的粘土。這類 粘土的實例包括綠泥石、埃洛石和高嶺土。如果這些粘土用作所述一
的交換到這些粘土上的離子。因此，所述粘土嚴格地充作載體。
在吸收容器中，所述含水原料或者與包含所述吸收劑的不溶於水 的顆粒狀固體成漿，或者穿過所述吸收劑顆粒的固定床或膨脹床。如 果所述吸收劑包含與顆粒狀固體混合的一種或多種稀土化合物，所述 混合物通常含有約5. G- 95wt。/。的煅燒成氧化物的所述一種或多種稀 土化合物。優選地，所述混合物將含有約10-50wt。/。的、更優選約20 - 30wt %的煅燒成氧化物的所述一種或多種稀土化合物。
無論所述一種或多種稀土化合物是以與顆粒狀固體的混合物的形 式還是以負載在顆粒狀固體上的形式存在於所述吸收容器中，吸收容 器中的所述固體的直徑通常為約2- U00微米。當所述一種或多種稀 土化合物和所述顆粒狀固體作為固定床存在於吸收容器中時，通常優 選所述顆粒為球形以使穿過該床層的含水原料的流動均勻分布。然而， 如果希望，所述顆粒可以採用其它形狀，包括擠出物的形狀。隨著含水原料穿過吸收容器，含水原料中的含氧陰離子與稀土化
合物表面上的稀土陽離子例如La"和Ce"接觸並發生反應，生成不溶 的稀土含氧陰離子化合物，該不溶的稀土含氧陰離子化合物保留在吸 收容器中，吸附和/或吸收在所述稀土化合物和顆粒狀固體(如果存在 的話)上。這類反應的實例通過如下方程式舉例說明
Ce" (Ce02) +含氧陰離子4 —〉Ce含氧陰離子(沉澱) La" (La203 ) +含氧陰離子>La含氧陰離子(沉澱)
在含水原料中可發現的常見含氧陰離子的實例包括CrO,、 WO —、 MoO廣、Sb(V、 MnO廣、U0 和V043—。在吸收容器中由這些含氧陰離子生 成的相應的不溶的鑭和鈰含氧陰離子化合物包括，例如，鉻酸鑭 [La2(Cr04)J 、鉻酸鈰[Ce(Cr04)2]、鴒酸鑭[La2(W04)3]、鴒酸鈰 [Ce (WO,) 2]、鉬酸鑭[La2 (Mo04) 3]、鉬酸鈰[Ce (MoOj 2]、銻酸鑭 [La(Sb03)3]、銻酸鈰[Ce(Sb03h]、錳酸鑭[La2 (MnO,) 3]、鈾酸鑭 [La2 (U04) 3]、鈾酸鈰[Ce (U04) J和釩酸鑭[LaV0j 。
在某些情況下，所述受汙染的含水原料可含有處於這樣氧化態的 金屬，該氧化態使它們的含氧陰離子難以生成，所以根據本發明不可 能從水中除去這樣氧化態的金屬。例如，處於+ 3氧化態的鉻，它是 非致癌的，它難以從水中除去並傾向於轉化成被EPA列為致癌物的處 於+ 6氧化態的鉻的含氧陰離子。氧化態為+4的鈰和鐠，Ce"和Pr4 + ，是非常強的氧化劑，能夠將氧化態為+ 3的鉻氧化為氧化態為+ 6 的鉻，後者在水中主要以CrO,和/或Cr20/含氧陰離子形式存在。在 這個氧化反應過程中，Ce"和Pr"陽離子被還原為Ce"和Pr"陽離子， Ce"和Pr"陽離子易於與鉻含氧陰離子反應生成不溶性沉澱。因此， 在某些情況下，在吸收劑中使用含有氧化態為+4的稀土元素的稀土化 合物，例如Ce02和Pr02，是有利的。
所述吸收容器通常保持在約i-約ioox:的溫度下，優選保持在環
境溫度下。當所述吸收劑在吸收容器中作為固定床或填充床而存在時，所沉澱的稀土含氧陰離子化合物將被吸收劑的固體顆粒所吸附或以其 它方式與吸收劑的固體顆粒結合，使得離開所述吸收容器的含水流體 將基本上不含有固體和含有非常少量的含氧陰離子。如果吸收劑與含 水原料在吸收容器中成漿，通常對該容器的流出物進行處理以將所述 顆粒狀吸收劑顆粒包括在該容器中生成的不溶的稀土含氧陰離子化合 物與含氧陰離子耗盡的液體分離開。儘管可在任何類型的能夠從液體 中除去顆粒的設備中進行所述分離，通常採用過濾系統。
在本發明的方法的優選的實施方案中，使用含有藥筒、過濾器或 介質柱的淨化設備作為吸收容器來處理含有汙染物含氧陰離子的住宅 飲用水。該處理設備可以是自由固定的水箱，其具有含有稀土吸收劑 的過濾設備，或者在水槽下面設計安裝藥筒型的設備。安裝這些設備 以使得進入家庭或商業場所的水在進入水槽的水龍頭之前穿過所述過 濾器或藥筒。所述過濾器和藥筒設備是相當簡單的，並包含與飲用水 源連接的入口 ，含有通常處於固定床形式的所述稀土吸收劑的過濾器 或藥筒，和與水槽水龍頭連接的出口 ，以直接使含氧陰離子耗盡的飲 用水離開該藥筒或過濾器進入水龍頭。或者，藥筒或過濾器型的設備 可設計安裝在水龍頭上以使離開水龍頭的水在被消費之前穿過該藥筒 或過濾器設備。
在過濾器或藥筒中， 一種或多種汙染物金屬或元素的含氧陰離子 與吸收劑中的稀土陽離子發生反應，並且所得到的稀土含氧陰離子化 合物被吸附在固定床固體上。在所述藥筒或過濾器設備之一的固定床 變得被稀土含氧陰離子化合物飽和之後，用相同或相似設計的新的藥 筒或過濾器替換該藥筒或過濾器。用過的藥筒或過濾器則以法律批准 的方式進4於處置。
如此前所提到的，在本發明的備選的實施方案中，用一種或多種
所述受汙染的含水原料。在本發明的這種實施方案中，將稀土化合物 的溶液注入含水原料中以使所述稀土化合物與汙染物含氧陰離子反應 以將它們以不溶性稀土含氧陰離子化合物的形式沉澱下來。使用足夠的稀土化合物以使得含水原料中的含氧陰離子在合理的時間段內沉澱 下來。通常，加入到含水原料中的溶液的稀土化合物濃度與該含水原 料中的含氧陰離子的濃度相近。可使用的水溶性稀土的實例包括稀土 的氯化物、稀土的硝酸鹽、稀土的硝酸銨鹽和稀土的硫酸鹽，優選鑭 和鈰的氯化物、硝酸鹽、硝酸銨鹽和硫酸鹽。
通過如下實施例進一步舉例說明本發明的本質和目標，所述實施 例僅出於舉例的目的而提供，並不對由權利要求所定義的本發明進行 限制。實施例表明，使用二氧化鈰、氧化鑭和它們的混合物，可從水 中除去以含氧陰離子形式存在的多種元素。
實施例1 - 3
在蒸餾水中溶解試劑級的重鉻酸鉀，由此製備以Cr計算含有 1. Oppmw鉻的測試溶液。該溶液含有以含氣陰離子形式存在的Cr6+， 且不含其它金屬含氧陰離子。在玻璃容器中將0. 5克氧化鑭(La203 ) 和0.5克二氧化鈰(Ce02)的混合物與100毫升的該測試溶液成漿。 用泰氟龍包覆的磁力攪拌棒將所得到的漿料攪拌15分鐘。攪拌後，經 過Whatman #41過濾紙將水與固體過濾分開，並^f吏用感應耦合等離子 體原子發射光譜儀來分析鉻。該程序重複兩次，但各使用1.0克的氧 化鑭或二氧化鈰(來代替氧代鑭和二氧化鈰的混合物)與100毫升測 試溶液成漿。這三次試驗的結果列於下表l。表1
實施例 編號
測試前水中的含氧陰離子 離子_元素(ppmw)
成漿的 她
測試後水中的 除去的含氧陰 含氧陰離子 離子 離子(Dpmw) ")
11.u0 . 5 gm La2Oj 0.5 gm Ce02￡0.013^98.7
2Cr1.01.0 gm Ce02 一o.001乏99 .,9
3Cr1.01. 0 gm LdjPj<0 ..01b》98 .■ 5
4Sb1.00 . 5 gn 1^203 0 . 5 gm Ce(J2S0.01(5^98 .■ 4
5Sb1.01.0 gm Ce024
6St)1,,01. 0 gm lja20j￡0.100^90 .0
7Mo1.00 . 5 gm 0 . 5 gm Ce02￡0 .007"9 .
8Mo1.01.0 gm CeC\so.001^99 .9
MO,01. 0 gm 1^20,009》99 .1
1001. 0 gm La^pj 1.0 gm Ce02—《o.004a99 .6
11V1.01.0 gtn Ce020 .120B8 .0
12V1.01.0 La-A￡0 .007>99 .
13u2 .00.5 gm La203 G . 5 CeC^so.017.3
14u2 .01 . 0 gm CeO^0 .50075 .0
15u2 .01. 0 gm 1^麼030500
16w00 . 5 gm L^Oj 0.5 gm Ce02s0 .0500
17w1.,01.0 CeOjso.295-0
18w1.,01.0 Lia》03050295 .c
可見，氧化鑭、二氧化鈰和二者等量的混合物有效地從測試溶液
中除去大於98%的鉻。
實施例4-6
重複實施例1 - 3的程序，只是使用以Sb計含有1. Oppmw銻的測 試溶液代替鉻測試溶液。用蒸餾水稀釋含有100ppmw銻並含As、 Be、 Ca、 Cd、 Co、 Cr、 Fe、 Li、 Mg、 Mn、 Mo、 Ni、 Pb、 Se、 Sr、 Ti、 Tl、 V和Zn各100ppmw的經檢定的標準溶液，由此製備銻測試溶液。這些 測試的結果也列於表1，並表明，兩種稀土混合物單獨或相混合，有效地從該測試溶液中除去90%或更多的銻。
實施例7-9
重複實施例l-3的程序，只是使用以Mo計含有l.Oppmw鉬的測 試溶液代替鉻測試溶液。用蒸餾水稀釋含有100ppmw鉬並含As、 Be、 Ca、 Cd、 Co、 Cr、 Fe、 Li、 Mg、 Mn、 Ni、 Pb、 Sb、 Se、 Sr、 Ti、 Tl、 V和Zn各100ppmw的經檢定的標準溶液，由此製備鉬測試溶液。這些 測試的結果也列於表1,並表明，氧化鑭、二氧化鈰和二者的等重量 混合物有效地從該測試溶液中除去大於99%的鉬。
實施例10-12
重複實施例1 - 3的程序，只是使用以V計含有1. Oppmw釩的測試 溶液代替鉻測試溶液。用蒸餾水稀釋含有100ppmw釩並含As、 Be、 Ca、 Cd、 Co、 Cr、 Fe、 Li、 Mg、 Mn、 Mo、 Ni、 Pb、 Sb、 Se、 Sr、 Ti、 Tl和 Zn各100ppmw的經檢定的標準溶液，由此製備釩測試溶液。這些測試 的結果也列於表1,並表明，氧化鑭和氧化鑭與二氧化鈰的等重量混 合物有效地從該測試溶液中除去大於98%的釩，而二氧化鈰除去約88 %的釩。
實施例13- 15
重複實施例1 - 3的程序，只是使用以U計含有2. Oppmw鈾的測試 溶液代替鉻測試溶液。用蒸餾水稀釋含有1000ppmw鈾的經檢定的標準 溶液，由此製備鈾測試溶液。該溶液不含其它金屬。這些測試的結果 也列於表l，並表明，與實施例10-12相似，氧化鑭和氧化鑭與二氧 化鈰的等重量混合物有效地從該測試溶液中除去絕大多數的鈾。然而， 與那些實施例相似，二氧化鈰不能有效地除去約75%的鈾。
實施例16 — 18
重複實施例1 - 3的程序，只是使用以W計含有1. Oppmw鎢的測試 溶液代替鉻測試溶液。用蒸餾水稀釋含有1000ppmw鎢的經檢定的標準 溶液，由此製備鴒測試溶液。該溶液不含其它金屬。這些測試的結果 也列於表1，並表明氧化鉲、二氧化鈰、和氧化鑭與二氧化鈰的等重 量混合物同等有效地從該測試溶液中除去95 %或更多的鴒。儘管已經參照本發明的數個實施方案對本發明進行了描述，顯然 對於本領域技術人員來說，參照以上的描述做出許多改動、修改和變 化是顯而易見的。因此，打算將落入所附的權利要求的主旨和範圍之 內的所有這些改動、修改和變化包含在本發明範圍內。
權利要求
1. 從含有一種或多種元素的含氧陰離子的含水原料中除去所述元素的含氧陰離子的方法，其中所述元素具有選自5、13、14、22-25、31、32、40-42、44、45、49-52、72-75、77、78、82、83和92的原子序數，所述方法包括使所述含水原料與包含一種或多種稀土化合物的吸收劑接觸以從所述原料中除去一種或多種所述含氧陰離子，從而產生所述含氧陰離子濃度比所述原料減少的含水流體，其中所述一種或多種稀土化合物沒有負載在對所述一種或多種稀土化合物的陽離子交換能力大於20毫當量每100克的顆粒狀固體上。
2. 權利要求l的方法，其中所述吸收劑包含鑭化合物。
3. 權利要求1的方法，其中所述吸收劑包含鈰化合物。
4. 權利要求1的方法，其中所述吸收劑包含稀土化合物的混合物。
5. 權利要求4的方法，其中所述稀土化合物的混合物包含鑭化 合物和4^Ht合物。
6. 權利要求4的方法，其中所述稀土化合物的混合物包含鐠化 合物和鈰^i合物。
7. 權利要求1的方法，其中所述原料含有一種或多種元素的含 氧陰離子，所述元素選自鉍、釩、鉻、錳、鉬、銻、鎢、鉛、鉿和鈾。
8. 權利要求7的方法，其中所述原料含有一種或多種選自 CrO,、 Cr力廣、WO,、 M042—、 Sb03—、 MnO,、 U0廣和V043—的含氧陰離子。
9. 權利要求3的方法，其中所述鈰化合物包括二氧化鈰。
10. 權利要求1的方法，其中所述吸收劑基本上由稀土化合物 或稀土化合物的混合物構成。
11. 權利要求7的方法，其中所述吸收劑包含負載在陽離子交換 能力小於20毫當量每100克的顆粒狀固體上的一種或多種稀土化合 物。
12. 權利要求7的方法，其中所述吸收劑包含與陽離子交換能力小於20毫當量每100克的顆粒狀固體混合的一種或多種稀土化合 物。
13. 權利要求11的方法，其中所述陽離子交換能力小於20毫 當量每IOO克的顆粒狀固體選自氧化鋁、硅藻土、多孔聚合材料、耐 火氧化物和非氧化物耐火材料。
14. 權利要求12的方法，其中所述陽離子交換能力小於20毫 當量每IOO克的顆粒狀固體選自氧化鋁、硅藻土、多孔聚合材料、耐 火氧化物和非氧化物耐火材料。
15. 權利要求ll的方法，其中所述顆粒狀固體基本上沒有陽離 子交換能力。
16. 權利要求12的方法，其中所述顆粒狀固體基本上沒有陽離 子交換能力。
17. 權利要求7的方法，其中所述吸收劑包含與氧化鋁或硅藻 土混合的或負載於氧化鋁或硅藻土之上的二氧化鈰。
18. 權利要求7的方法，其中所述吸收劑包含與氧化鋁或硅藻 土混合的或負栽於氧化鋁或硅藻土之上的氧化鑭。
19. 權利要求7的方法，其中所述含水原料選自地下水、地表 水、飲用水、工業廢水、農用水、湖水、河水、沼澤水和地熱水。
20. 權利要求2的方法，其中所述原料含有一種或多種元素的 含氧陰離子，所述元素選自鉻、鉬、釩、鈾、鎢和銻。
21. 權利要求3的方法，其中所述原料含有一種或多種元素的 含氧陰離子，所述元素選自鉻、鉬、釩、鈾、鎢和銻。
22. 權利要求7的方法，其中所述原料含有一種或多種元素的 含氧陰離子，所述元素選自鉍、釩、鉻、錳、鉬、鎢、鉛、鉿和鈾。
23. 從含有一種或多種元素的含氧陰離子的含水原料中除去所 述元素的含氧陰離子的方法，其中所述元素選自鉍、錳、鉬、銻、鉛、 鈾和鉿，所述方法包括使所述含水原料與包含一種或多種稀土化合物 的吸收劑接觸以從所述原料中除去一種或多種所述含氧陰離子，從而 產生所述含氧陰離子濃度比所述原料減少的含水流體。
24. 權利要求23的方法，其中所述含水原料含有一種或多種元 素的含氧陰離子，所述元素選自鉬、鈾和銻，和所述吸收劑包含二氧 化鈰。
25. 權利要求23的方法，其中所述含水原料含有一種或多種元 素的含氧陰離子，所述元素選自鉬、鈾和銻，和所述吸收劑包含氧化 鑭。
26. 權利要求23的方法，其中所述含水原料含有一種或多種元 素的含氧阿離子，所述元素選自鉍、錳、鉬、銻、鈾和鉿。
27. 權利要求26的方法，其中所述含水原料含有一種或多種元 素的含氧陰離子，所述元素選自錳、鉬、鈾和鉿。
28. 從含有一種或多種元素的含氧陰離子的含水原料中除去所 述元素的含氧陰離子的方法，其中所述元素具有選自5、 13、 14、 22-25、 31、 32、 40-42、 44、 45、 49-52、 72-75、 77、 78、 82、 83和92的原 子序數，所述方法包括使所述含水原料與一種或多種可溶的稀土化合 物的水溶液接觸以從所述原料中沉澱一種或多種所述含氧陰離子，從 而產生所述含氧陰離子濃度比所述原料減少的含水流體。
29. 權利要求28的方法，其中所述水溶液含有一種或多種選自 稀土氯化物、稀土硝酸鹽、稀土硝酸銨鹽和稀土硫酸鹽的稀土化合物。
30. 權利要求29的方法，其中所述一種或多種稀土化合物選自 鈰化合物和鑭化合物。
31. 權利要求28的方法，其中所述原料含有一種或多種元素的 含氧陰離子，所述元素選自鉍、釩、鉻、錳、鉬、銻、鎢、鉛、鉿和 鈾。
32. 從含有一種或多種元素的含氧陰離子的含水原料中除去所 述元素的含氧陰離子的方法，其中所述元素具有選自5、 13、 14、 22-25、 31、 32、 40-42、 44、 45、 49-52、 72-75、 77、 78、 82、 83和92的原 子序數，所述方法包括使所述含水原料與包含一種或多種稀土化合物 的吸收劑接觸以從所述原料中除去 一 種或多種所述含氧陰離子，從而 產生所述含氧陰離子濃度比所述原料減少的含水流體。
33.從飲用水中除去含氧陰離子的設備，包括 (a)與所述飲用水源連接的入口；(b )含有吸收劑的容器，所述吸收劑包含負載在顆粒狀固體上的 或與顆粒狀固體混合的一種或多種稀土化合物，所述顆粒狀固體的陽 離子交換能力小於20毫當量每IOO克，其中所述容器具有進入部分和 離開部分，和所述進入部分與所述入口連接；和(c)與所述容器的所述離開部分連接的出口。
全文摘要
通過用(1)或(2)對原料進行處理，從水和其它含水原料中除去各種汙染物元素例如鉻、銻、鉬、鎢、釩和鈾的含氧陰離子。其中(1)是包含一種或多種稀土化合物的吸收劑，所述稀土化合物通常與顆粒狀固體混合或負載在顆粒狀固體上，所述顆粒狀固體的陽離子交換能力小於20毫當量每100克；其中(2)是一種或多種可溶的稀土化合物的水溶液。
文檔編號C02F1/42GK101500945SQ200680034885
公開日2009年8月5日 申請日期2006年7月26日 優先權日2005年7月27日
發明者E·B·麥科紐, J·L·伯爾巴三世, R·D·威特漢姆 申請人:雪佛龍礦業公司