降低煤燃燒過程中汞的排放量的製作方法

2023-05-19 08:41:41 2

專利名稱：：降低煤燃燒過程中汞的排放量的製作方法降低煤燃燒過程中汞的排放量相關申請的相互參引本申請要求2005年3月17日提交的美國臨時申請60/662，911、2005年12月2日提交的美國臨時申請60/742，154、2006年l月18日提交的美國臨時申請60/759，994及2006年2月7日提交的美國臨時申請60/765,944的優先權。簡介本發明提供在燃燒過程中向燃煤體系中添加各種卣素和其它吸附劑組合物。存在於全世界的大量煤資源能夠滿足下兩個世紀世界能源的大部分需求。高硫煤含量豐富，但需要補救步驟以防止燃燒時過量的硫釋放到大氣中去。在美國，低硫煤以低BTU值煤的形式存在於懷俄明和蒙大拿的PowderRiver盆地中、存在於北達科他和南達科他的中北部地區的褐煤礦床中和存在於德克薩斯的褐煤礦床中。但是即使煤中硫含量低，它們仍然含有不可忽視的水平的游離汞和氧化汞和/或其它重金屬。不幸的是，煤燃燒時汞至少會部分地揮發。因此，汞不易於存留在灰分中，而是變成煙道氣的一種組分。如果不採取補救措施，汞易於從燃煤設備逃逸到周圍大氣中去。目前一些汞用設備捕獲，例如用溼滌氣器和SCR控制系統。但是大部分的汞未被捕獲並因此通過排氣煙囪被釋放。在美國，進入大氣中的汞排放量大約為50噸/年。釋放物的一大部分來自燃煤設備例如電力設備的排放物。汞是一種已知的環境有害物質並且會導致人類和非人類的動物物種的健康問題。為了維護公眾的健康並保護環境，動力工業正持續開發、測試並實施可降低其工廠的汞排放水平的系統。在含碳物質的燃燒中，希望有一種方法能夠在燃燒階段之後捕獲並截留汞和其它不需要的化合物，以使它們不被釋放到大氣中。除了易於從煤燃燒的煙道氣中部分除去汞的的溼塗氣器和SCR控制系統外，其它的控制方法包括使用活性炭體系。該類體系的使用易造成高的處理成本和高的投資成本。此外，活性炭體系的使用導致在廢氣處理中一一例如用袋式除塵器(baghouse)和靜電除塵器一一收集的飛灰的碳汙染。同時，為了本國公民的利益，對膠接性材料例如矽酸鹽水泥的需求預期會隨著發達國家維護他們的基礎設施和發展中國家建設和維護道路、堤壩和其它的主要建築而增加。當煤燃燒時由於含碳物質的燃燒而產生熱能時，未燃燒的物質及顆粒狀的燃燒產物形成一種具有凝硬和/或粘結特性的灰分。儘管煤灰的化學成分取決於煤的化學成分，但煤灰通常包含大量的二氧化矽和氧化鋁，以及顯著但略少量的鈣。燃煤爐或燃煤鍋爐中粉煤的燃燒產生的所謂的飛灰，是一種粉狀的顆粒物質，由煤中燃燒時不揮發的成分構成。該飛灰一般由煙道氣夾帶出來，通常用常規設備例如靜電除塵器、過濾設備例如袋式除塵器和/或機械設備例如旋風除塵器從煙道氣中收集。煤的燃燒伴有大量的煤灰產生，其必須通過燃煤設備進行處理。例如，在某種情況下燃煤產生的灰分已成功地用於矽酸鹽水泥混凝土中，部分地代替矽酸鹽水泥。煤灰還被用作製備可流動填充物的一種組分及作為穩定基礎與基礎下臥層混合物的一種組分。在這些應用中，尤其是在這類應用中作為矽酸鹽水泥的替代品，所用灰分的量受該具體灰分產品的粘結特性或缺少粘結特性的限制。即使出於經濟方面的原因優選對煤灰進行再利用，但在許多情況下，煤灰並不適合用作粘結性混合物的組分。在許多情況下，不得不將煤灰填埋或作為一種廢產物進行處理。用於使煤燃燒以產生具有高粘結特性的灰分產品的方法和組合物將是十分有利的，因為這既會降低燃煤設備廢物處理的成本也會降低建築工程所需的混凝土製品的成本。
發明內容本發明提供降低燃料例如煤燃燒產生的汞的排放量的方法和組合物。提供多種吸附劑組合物，該吸附劑組合物含有能夠降低這類燃燒過程排放到大氣的汞和/或硫的水平的組分。在多種實施方案中，使用吸附劑組合物產生的飛灰燃燒產物在酸性條件下，汞或其它重金屬不會從中明顯浸出。在多種實施方案中，將吸附劑組合物在燃燒前直接加入燃料中；加入燃料正在燃燒時的爐中或火球中；加入後燃區的煙道氣中；或以各種組合方式加入。該吸附劑組合物包括鈣源、氧化鋁源和二氧化珪源，優選以鹼性粉末的形式。在多種實施方案中，使用含有鹼性粉末形式的鉀、二氧化矽和氧化鋁的吸附劑，可降低由設備釋放到大氣中的硫和/或汞的量。在一個方面，鹼性粉末的使用降低了氧化的汞的量，例如在火焰溫度較低的系統中，如低至約IOOOT的系統中。在一個優選的實施方案中，該吸附劑還包括一種面素源，和/或將一種含一種卣素源的吸附劑單獨加入到燃煤體系中。在卣素中，優選碘和溴。在多種實施方案中，無機溴化物組成了吸附劑組合物的一部分。在多種實施方案中，將含有卣素、尤其含有溴和/或碘的汞吸附劑組合物，以粉末或液體形式在燃燒前加入燃料中。或者，將含有卣素例如溴和碘的吸附劑組合物在燃燒室後的一點注入煙道氣中和/或在燃燒期間注入熔爐中，所述點溫度高於約500匸(932°F)，優選高於1500T(約800。C)。在優選的實施方案中，來自燃煤設備的汞排放物被降至這樣一個程度——煤中汞含量的90%或更多在釋放到大氣中之前被捕獲。大部分的汞以非浸出的形式被捕獲在飛灰中；來自含硫氣體的腐蝕也被降低。在優選的實施方案中，達到了硫含量的顯著降低。提供了用於燃煤以產生具有高粘結特性的灰分產品的方法和組合物。在多種實施方案中，灰分產物的粘結特性使得可形成其中高達50%或更多的矽酸鹽水泥被灰產物取代的矽酸鹽水泥混凝土及相似產物。在多種實施方案中，形成的具有高達50%或更多灰分的矽酸鹽型水泥產品的強度活性指數(strengthactivityindex)大於75%,並優選100°/。或更高。因此，在一些實施方案中，本發明中的灰分產物在矽酸鹽水泥混凝土中、在穩定基礎中、在基礎下臥層混合物中、在可流動的填充材料(也稱為可控低強度材料或CLSM)等中用作主要的粘結性材料。燃燒帶有這些吸附劑成分的煤產生的飛灰中的鈣含量通常高於F級或C級飛灰的規格，而二氧化矽、氧化鋁和氧化鐵的總含量儘管顯著，但極大地低於F級和C級飛灰的規格。在多種實施方案中，本發明提供多種水泥產品，例如矽酸鹽水泥混凝土、可流動的填充物、穩定基礎及類似產品，在上述水泥產品之中所用到的常規水泥(矽酸鹽水泥)全部或部分用本文所述的粘結性灰分產物代替。具體而言，在優選的實施方案中，本發明公開的粘結性灰分產物用於代替40%或更多的在該類產品中常規使用的矽酸鹽水泥。在多種實施方案中，在建築產品中使用粘結性灰分全部或部分代替矽酸鹽水泥可降低矽酸鹽水泥的生產中二氧化碳的排放量。除了避免從需的能量中產生二氧化碳排放物外，吸附劑組分的使用易於提高煤燃燒產能的效率，還降低了燃燒化石燃料產能的過程中產生的溫室排放物。具體實施例方式吸附劑、吸附劑組分和它們的使用方法在本文中、在2005年3月17日提交的美國臨時申請60/662，911中、在2005年12月2日提交的美國臨時申請60/742，154中、在2005年1月18日提交的美國臨時申請60/759,994中和在2006年2月7日提交的美國臨時申請60/765，944中均有說明，上述申請公開的內容以引證的方式納入本文。注入各種吸附劑組合物的設備和方法在本文中和在2006年1月18日提交的美國臨時申請60/759，943及2006年1月19日提交的美國臨時申請60/760，424中均有描述，其公開的內容以引證的方式納入本文。在多種實施方案中，本發明提供降低含汞燃料例如煤的燃燒過程所致的汞排放量的組合物和方法。一種有商業價值的實施方案是使用本發明降低來自燃煤設備的疏和/或汞的排放量，以保護環境並符合政府法規和條約約束。在多種實施方案中，本發明方法通過將汞捕獲在灰中來防止汞從點源例如燃煤設備釋放到大氣中。此外，本發明方法防止汞和其它重金屬通過上述的兩種方式而將汞保持在水域之外。因此，防止或降低來自諸如燃煤設施等設備的汞排放量具有多種環境益處，包括減少空氣汙染、降低水汙染，及降低有害廢物的產生從而降低對地表所引起的汙染。為方便起見但並不限於此，本發明的有益特徵可列舉為防止汞或其它重金屬對空氣、水及地表造成汙染。將多種吸附劑組分結合使用以在燃燒前處理煤和/或添加到火焰中或火焰的下遊，優選在最低溫度處添加以保證具有本發明方法的多種益處的耐火材料結構的完全形成。所述吸附劑組分包括鉤、氧化鋁、二氧化矽和卣素。在多種實施方案中，這些組分一起*降低汞和硫的排放量；*降低游離汞和被氧化的汞的排放量；*通過鍋爐管排渣提高燃煤工藝的效率；*增加Hg、As、Pb和/或Cl在煤灰中的含量；*降低可浸出的重金屬(例如Hg)在灰分中的含量，優選降低至含量在檢測限之下；並且*製備一種高粘結性的灰分產品。鈣意指一種具有不可忽視量的鈣的化合物或組合物。例如，多種鹼性粉末含有20%或更多的鈣，基於CaO計。實例有石灰石、石灰、氧化鈣、氫氧化鈣(熟石灰)、矽酸鹽水泥和其它工業過程中的製品或副產品，以及含鈣的矽鋁酸鹽礦物。二氧化矽和氧化鋁含量是基於Si02和Al2O3的當量，即使一般理解為二氧化矽和氧化鋁通常以更複雜的化學形態或分子形式存在。除非另有指出，本文所使用的所有百分數均基於重量計。應指出的是，本文所述的多種物質的化學組成用簡單氧化物來表達，所述簡單氧化物是從元素分析——一般由x射線螢光技術測定——中計算出來的。儘管該多種簡單氧化物可能以、並且通常是以更複雜的化合物存在於材料中，但氧化物分析仍是表ii^目應組合物中所關注的化合物濃度的一種有用方法。雖然以下論述中大多將煤作為燃料，但應理解的是，對煤燃燒的描述只用於示例性目的，而本發明不必因此受限制。例如，其它類型的用於燃燒具有可能達到有害水平的汞或其它重金屬的燃料的設備包括焚化裝置，例如那些用於焚燒家庭廢物、有害廢物或汙水汙泥的焚燒裝置。此外，許多設備燃燒包含煤及其它燃料的燃料混合物，所述其它燃料例如天然氣、合成氣或廢物產生的燃料。在該類設備中焚燒多種廢物流，而這些設備由於物流方面原因通常在居住區運轉。家庭廢物中可能含有多種來源的汞，例如報廢的電池和溫度計以及大量種類具有可檢測的汞含量的消費品。有害廢物流包括來自多種商業源或工業源的汞。汙水汙泥含有從含汞食物的攝入和排出產生的汞及從其它來源產生的汞。所有的廢物流也含有來自許多天然來源的汞。當廢物在焚燒爐中燃燒時，可能將揮發性的汞或汞化合物釋放到空氣中，該汞或汞的化合物易於沉降到焚化裝置附近的地面，導致土壤和地下水的局部汙染及降低空氣品質。因此，在本發明的各種實施方案中，含有汞或其它重金屬的廢物流在各種汞吸附劑的存在下焚燒，所述吸附劑由如下所述的方式添加到焚燒系統中。在優選的實施方案中，添加足夠量的卣素和優選地添加足夠量的二氧化矽和氧化鋁，以降低進入大氣的汞排放量並使得灰分中捕獲到的汞具有非浸出性。除碳以外，煤中的主要成分還包括二氧化矽、氧化鋁和鉤，以及較少量的鐵。此外，煤中通常還存在微量的重金屬，例如砷、銻、鉛、鉻、鎘、鎳、釩、鉬、錳、銅和鋇。這些元素易於存在於煤燃燒產生的灰分中。煤中還含有較大量的硫。燃燒時，煤中的硫燃燒生成揮發性氧化硫，該揮發性氧化疏易於以氣體的形式從燃煤設備中逃逸。需要對從燃煤設備中釋放出的氧化硫的水平進行補救處理或將其降低。煤中還含有汞。雖然汞以低含量存在，但是易於在燃燒期間揮發並從燃煤設備中逃逸。即使從煤燃燒中產生的汞的量較低，但是因為該元素有毒並易於在身體組織中積聚，因此仍不希望汞釋放到環境中去。由於汞對健康和環境的破壞作用，在美國和世界上其它地方，汞的釋放最近已列入法規控制。無論汞是否受到法規控制，人們都非常希望降低從燃煤設備中釋放出的汞的量。在一種典型的燃煤設備中，原煤由有軌車運過來並被輸送到接受帶上，接受帶將煤引入攪拌機(pugmill)。攪拌後，將煤卸到進料帶上並堆積在煤儲存區。在煤儲存區的下面，一般有爐篦和料倉庫；從煤儲存區那裡，通過輸送帶將煤輸送到一個開口的儲存區，該儲存區有時候稱為儲槽。加煤機熔爐可以用來自儲槽或來自壓碎機的煤供料。對於燃燒粉煤的熔爐，煤由輸送帶或其它方式輸送至研磨設備例如壓碎機，並最終輸送至粉碎機。在儲存系統中，將煤粉碎並用空氣或氣體傳送到收集器，粉煤被從收集器轉移到貯倉，該粉煤從貯倉根據需要供入熔爐。在直接系統中，將煤粉碎並直接輸送到熔爐。在半直接系統中，煤從粉碎機進入旋風收集器。將該煤從旋風收集器直接供入熔爐。運轉期間，將煤供入熔爐並在氧氣的存在下燃燒。對於高BTU值的燃料，燃燒室中的典型火焰溫度為2700°F(約1480℃)到約3000°F(約1640℃)乃至更高，例如3300°F(約1815℃)到3600°F(約1982℃)。在多種實施方案中，將本發明的吸附劑組合物在攪拌機中、接受帶或供料帶上、煤儲存區中、收集器中、貯倉中、旋風收集器中、在粉碎前或粉粹過程中向粉粹機中和/或從粉粹機輸送到熔爐以進行燃燒的過程中添加到原煤中。方便地，在多種實施方案中，將吸附劑在混合煤的過程中加入煤中，例如在攪拌機或粉碎機中。在一種優選的實施方案中，將該吸附劑添加到粉碎機中的煤上。作為選擇地或此外，通過在燃料燃燒過程中將吸附劑組分注入熔爐而將其加入燃煤系統中。在一種優選的實施方案中，將吸附劑組分注入火球或接近火球處，例如溫度在2000下以上、2300下以上或2700下以上的區域。根據燃燒器的設計和熔爐的操作參數，有效的吸附劑添加量與燃料一起、與初級助燃空氣一起、在火焰上方、與二次空氣(overfireair)一起或在二次空氣上方等方式加入。依據熔爐的設計和操作，吸附劑也可從熔爐的一面或多面和/或從熔爐的一個或多個拐角處注入。當注入處溫度足夠高並且/或者燃燒器和熔爐的氣體力學設定成可使粉末吸附劑與燃料和/或燃燒產物充分混合時，吸附劑組合物和吸附劑組分的添加傾向於最有效。作為選擇地或此外，吸附劑添加到火焰和熔爐下遊的對流通道中。在多種實施方案中，吸附劑的最佳注入或施用點通過對熔爐進行模擬並選擇參數(注入比率、注入位置、在火焰上方的距離、離爐壁的距離、粉末噴灑的方式等)而找到，該點對所期望的結果給出吸附劑、煤和燃燒產物的最佳的混合。在燃煤體系中，熱的燃燒氣體和空氣由對流通道通過對流作用從火焰向下遊方向(即相對於火球的下遊)移走。設備的對流通道含有多個區域，各區域以其氣體溫度和燃燒產物為特徵。通常，當燃燒氣體從火球向下遊方向移動時，燃燒氣體的溫度下降。在一個實施例中，煤在約2700T-3600T(約1480'C-1650°C)的溫度燃燒，飛灰及燃燒氣體自熔爐開始，在對流通道內向下遊移動到溫度不斷下降的區域。作為示例，火球的下遊是溫度低於2700下的區域。往下，到達溫度已冷卻到約1500T的點。在這兩點之間是溫度為約1500下到約2700下的區域。再往下，到達溫度低於1500下的區域等。氣體和飛灰進一步沿對流通道穿過溫度更低的區域直到達到袋式除塵器或靜電除塵器，在氣體沿煙自排放前，袋式除塵器或靜電除塵器的典型溫度約300下。燃燒氣體中含有二氧化碳以及多種不希望的含有疏和汞的氣體。對流通道內還充斥著多種被高溫氣體夾帶的灰分。為了在排放到大氣之前除去灰分，可使用微粒移除系統。各種這類移除系統，例如靜電除塵器和袋式除塵器，通常配置在對流通道中。此外，也可在對流通道中安置化學滌氣器。另外，可以提供多種儀器以監控氣體組分例如^危和汞。因此，在多種實施方案中，本發明方法要求將吸附劑在燃燒期間直接加入熔爐("共燃"添加)；在燃燒前直接加入燃料例如煤中("預燃"添加)；在燃燒後直接加入氣流中，優選加入溫度大於500'C且更優選大於800'C的區域("後燃"添加)；或以預燃、共燃和後燃添加的組合方式添加。吸附劑可以預燃、共燃或後燃方式的任意一種，或以其任意組合的方式施用於"燃煤系統中，，。當將吸附劑加入燃煤系統時，就稱煤或其它燃料在各種吸附劑、吸附劑組合物或吸附劑組分的"存在下，，燃燒。在一種優選的實施方案中，下遊添加在溫度為約1500T(815.5'C)至約2700下U482.2匸)的區域進行。在某些方面，並且根據熔爐設計的特性和對流通道的布局，在"加入熔爐"、"加入火球"和"加入對流通道"之間的分界點或區別可能相當任意。在某點處，燃燒氣體離開一個很明顯地為燃燒室或熔爐的區域並進入另一個顯然為煙道或熔爐下遊的氣體對流通道的結構中。但是，許多熔爐相當大，因此允許在距離燃料和空氣進料以形成火球處相當遠的位置將吸附劑"加入熔爐"。例如，一些熔爐有特殊設計的二次空氣注入口等，以便在火團上方的一個位置處提供額外的氧氣以達到更完全的燃燒和/或控制排放物例如氮氧化物。二次空氣口可在燃料注入處上方20英尺或更高處。在多個實施方案中，在煤進料處的上方高於或低於二次空氣口的位置處，或在燃燒室內一個更高位置處——例如在爐的折焰角(nose)處或爐的折焰角略下方，將吸附劑組分或吸附劑組合物連同供給的煤一起直接注入火球。這些位置中每一處的溫度和湍流狀態各不相同，湍流有助於吸附劑與燃料和/或燃燒產物(例如飛灰)的混合。在涉及將吸附劑組合物施用到熔爐中或熔爐下遊的實施方案中，優選施用於溫度高於1500T、優選高於2000下的區域，更優選溫度高於2300T的區域，且最優選溫度高於2700T的區域。在多種實施方案中，當煤連同其它燃料在熱電聯產(co-generation)設備中燃燒時加入吸附劑。這類設備燃燒的燃料具有靈活性。除了煙煤和次煙煤，這類設備也可以燃燒由廢物產生的燃料，非限制性的實例例如城市廢物、汙水汙泥、石油焦(petcoke)、動物廢物、植物廢物(非限制性的實例例如木材、稻殼、木片、農業廢物和/或鋸屑)、廢塑料、碎輪胎等。就含有汞和硫的燃料來說，使用本文所述的吸附劑易於減少或降低燃燒時釋放到大氣中的硫和/或汞的排放量。依據燃料熱值的不同，上述熱電聯產設備中的火焰溫度從約1000°F-1200T(對於低熱值燃料或含高比率的低熱值生物質或其它低熱值組分的燃料)上升至2700下-3600下或更高(對於高BTU煤)。在多種實施方案中，本發明吸附劑的使用使得在相對較低溫度下燃燒的體系的汞排放物減少。認為吸附劑對移除煙道氣中的氧化汞尤為有效，並認為物料中的氧化汞主要通過在較低溫度下的燃燒形成。因此，在多種實施方案中，將燃燒煤和多種其它燃料(見上)的混合物的熱電聯產設備用吸附劑組合物處理以顯著降低汞和/或硫的排放在本文所述的多種實施方案中，易於降低或補救來自燃煤設備的汞和/或硫的釋放的吸附劑組合物還具有使燃料燃燒產生的灰分具有高粘結性的有益效果。從而，灰分在商業中可在各種水泥和混凝土產品中部分或全部替代矽酸鹽水泥。在多種實施例中，燃燒帶有本文所述的吸附劑組合物的煤，與無吸附劑的條件下燃燒煤相比，形成的灰分中重金屬舍量得到了提高，而其所含的可浸出重金屬的量卻低於無吸附劑時所產生的灰分。因此，該灰可安全地處理和商業出售，例如作為一種粘結性材料出售。製備灰分產品時，將一種碳質燃料燃燒，通過該碳質物質的燃燒產生熱能。未燃燒的物質和顆粒燃燒產物形成灰分，部分灰分在熔爐底部收集，而大部分灰分是通過聚塵器或過濾器——例如燃煤設備上的袋式除塵器——從煙道中以飛灰的形式收集。爐底灰和飛灰的量取決於煤的化學組成及燃燒期間加入燃煤設備的吸附劑組分的量和組成。在多種實施方案中，監測燃煤設備的汞排放量。排放量是以游離汞、氧化汞或游離汞和氧化汞均包括的形式被檢測。游離汞意指基態或零氧化態的汞，而氧化汞意指+1或+2氧化態的汞。根據從設備中排放前煙道氣中汞的含量，提高或降低預燃、共燃和/或後燃添加的吸附劑組合物的量，或使其保持不變。通常，希望移除儘可能高的汞含量。在典型的實施方案中，汞的移除達90。/。或更多，基於煤中汞的總量計。該數字指的是從煙道氣中移除的汞，以便汞不會通過煙囪釋放到大氣中。通常，煙道氣中汞的移除會導致灰分中汞含量的增加。為使煤燃燒過程中加入的吸附劑的量最小化以便降低熔爐中產生的灰分的總量，在許多實施方案中希望使用對汞排放物的測量以將吸附劑組合物添加的比率調整到一個值，該值將達到所需的汞降低而不向系統中添加過量物質。在燃燒添加了吸附劑組分的煤或其它燃料的多種實施方案中，煤中的汞和其它重金屬例如砷、銻、鉛等進入袋式除塵器或靜電除塵器並成為燃煤設備總灰量的一部分；或者或此外，還可能在爐底灰中發現汞和其它重金屬。因而，汞和其它重金屬不會從設備中散發出去。一般地，即使相對於不添加本文所述吸附劑組分時燃燒煤產生的灰分而言，汞和其它重金屬傾向於以更高的含量存在於灰分中，但灰分中的汞和其它重金屬對在酸性條件下的浸出具有抗性。有利的是，灰分中重金屬的浸出量不會超過規定水平；事實上，觀察到灰分中可浸出的重金屬的量降低到ppm級，即使灰分是由於與吸附劑一起燃燒形成而導致其中重金屬的絕對含量通常較高。此外由於提高了灰分的粘結特性，燃燒形成的灰(煤灰)對於商業銷售和使用而言是有價值的，例如作為製備矽酸鹽水泥及混凝土產品和預混物的一種粘結性材料。在優選的實施方案中，在燃燒期間對重金屬的浸出進行周期性或連續性的監控和分析。美國環境保護局(UnitedStatesEnvironmentalProtectionAgency)的TCLP程序是一種常用的方法。對吸附劑的量、特別是含有Si(Si02或等價物)和/或Al(Ah03或等價物)的吸附劑組分的量，在分析結果的基礎上進行調整以保持浸出量在預期範圍內。在一種實施方案中，提供一種用於燃燒煤以降低釋放入大氣的汞量的方法。該方法涉及向正在燃燒煤的系統中施用一種含一種卣素化合物的吸附劑組合物。該卣素化合物優選一種溴化合物；在一種優選的實施方案中，該吸附劑不含鹼金屬化合物以避免對鍋爐管或其它熔爐部件的腐蝕。燃燒熔爐中的煤以產生灰分和燃燒氣體。該燃燒氣體含有汞、石克和其它組分。為達到燃燒氣體中汞的所需降低量以便限制向大氣中的釋放，優選對燃燒氣體中的汞含量進行監控，例如通過分析方法測量含量而進行監控。在優選的實施方案中，根據燃燒氣體中測得的汞含量的值調整所施用的吸附劑組合物的量(即通過增加吸附劑組合物的量、降低吸附劑組合物的量或在某些情況下決定保持其不變)。在一個優選的實施方案中，通過將吸附劑施用到燃燒前的煤中，然後將含有吸附劑的煤輸送入熔爐進行燃燒，從而將吸附劑加入系統中。在另一種實施方案中，將含有一種卣素(優選溴或碘，並且最優選溴)化合物和至少一種矽鋁酸鹽物質的吸附劑組分施用到燃煤系統中。所述組分單獨添加或作為一種單一吸附劑組合物添加，並任選加入燃燒前的煤中、加入燃燒期間的熔爐中或加入熔爐下遊適宜溫度的煙道氣中。在一種優選的實施方案中，將所述組分添加到燃燒前的煤中，然後將含有吸附劑的煤輸送到熔爐中進行燃燒。如前所述，優選監測煙道氣中的汞並根據所測得的汞含量的值調整吸附劑施用的比率。卣素有助於降低汞排放物的量，而矽鋁酸鹽有助於使捕獲在灰中的汞具有非浸出性。在一種相關的實施方案中，一種降低燃煤系統或焚化爐中煤或其它燃料的燃燒產生的灰分中汞和/或其它重金屬的浸出量的方法，包括在燃燒期間將含有二氧化矽和氧化鋁的吸附劑引入焚化爐或燃煤系統中、測量形成的灰中汞和/或其它重金屬的浸出量及根據所測量的重金屬的浸出量調整添加的二氧化矽和氧化鋁的量。如果浸出量比預期的高，可以增加吸附劑的施用比率以使浸出量回落到預期範圍內。在一種優選的實施方案中，吸附劑還含有一種面素(例如溴)化合物以提高灰分中汞的捕獲量。在一個實施方案中，本發明提供了一種降低由含汞的碳質燃料例如煤的燃燒所產生的煙道氣中氧化汞的量並同時產生一種粘結性灰分產物的方法。該方法包括在一種鹼性粉末吸附劑的存在下燃燒燃料，其中該粉末吸附劑含有鈣、二氧化矽和氧化鋁。將該鹼性粉末添加到燃燒前的煤中、注入燃燒期間的熔爐中、施用到熔爐下遊的煙道氣中(優選溫度為1500下或更高的區域)或以上述方式任意組合的方式添加。該粉末呈鹼性，當與水混合時pH在7以上，優選在8以上和優選在9以上。優選吸附劑含有約0.01重量％到約5重量％的鹼，例如基於Na20和K20的鹼。在多種實施方案中，該吸附劑還含有鐵和鎂，在多種實施方案中，吸附劑中鋁的含量高於矽酸鹽水泥中氧化鋁的含量，優選高於約5%或高於約7%的氧化鋁。當燃料燃燒時，測量熔爐下遊的煙道氣中汞(氧化汞、游離汞或兩者都包括)的含量。將測量的汞的含量與目標含量相比，如果所測含量高於目標含量，則增加所添加的粉末吸附劑相對於被燃燒的燃料的量。或者，如果所測含量即為目標含量或低於目標含量，可降低吸附劑添加的比率或保持不變。在另一種實施方案中，該粉末組合物是一種鹼性吸附劑組合物，其含有一種鹼性鈣組分及較大量的二氧化矽和氧化鋁。在一個非限制性實施方案中，該粉末組合物含有2-50%的一種矽鋁酸鹽物質和50-98重量％的一種含鍋的鹼性粉末。在一種優選的實施方案中，該鹼性粉末含有一種或多種石灰、氧化鈣、矽酸鹽水泥、水泥窯粉塵、石灰窯粉塵和甜菜石灰(sugarbeetlime)，而矽鋁酸鹽物質含有選自鈣蒙脫土、鈉蒙脫土和高嶺土中的一種或多種。該粉末組合物以約0.1重量％到約10重量％的比率添加到煤中，基於分批方法中用吸附劑處理的煤的量計，或基於連續方法中燃燒消耗煤的速率計。在一種優選的實施方案中，該比率為1-8重量％、2-8重量％、4-8重量％、4-6重量％或約6重量％。在優選的實施方案中，將該粉末組合物在燃燒期間注入火球或熔爐中和/或在煤燃燒前在室溫條件下施用於煤中。注入點的溫度優選至少約IOOO下或更高。對一些低熱值燃料而言，這相當於注入火球中或接近火球處。在另一實施方案中，本發明提供新型吸附劑組合物，該組合物含有約50-98重量％的矽酸鹽水泥、水泥窯粉塵、石灰窯粉塵、甜菜石灰中的至少一種和2-50重量％的一種矽鋁酸鹽物質。在多種實施方案中，該組合物還含有一種溴化合物，例如一種溴化物如溴化鉀。如文中所述，在煤燃燒過程中使用吸附劑易於減少從設備中散發出的有害的硫和汞產物的量，而同時生產一種灰分，該灰分是環境可接受的(例如重金屬的浸出量在規定含量以下並且比燃燒無吸附劑組分的煤產生的灰分中的重金屬的浸出量低)並具有高粘結特性，從而使該灰分在粘結性混合物及它們的使用過程中可用作矽酸鹽水泥的全部或部分(大於40%，優選大於50%)的替代品。還在另一實施方案中提供了一種用於燃燒含汞並任選含硫的燃料以使燃燒氣體中散發的和釋放到環境中的有害化合物的量降低的方法。在一種優選的實施方案中，該方法包括將一種吸附劑施用到燃料上並燃燒含有該吸附劑的燃料以產生氣體和飛灰。該吸附劑含有溴、鈣、二氧化矽和氧化鋁。在另外一種實施方案中，一種用於降低燃煤體系在煤燃燒過程中排放到環境中的汞和/或硫的方法，包括將含有溴、鉀、二氧化矽和氧化鋁的吸附劑組分添加到燃煤體系中，並在吸附劑組分的存在下燃燒煤以產生燃燒氣體和飛灰。測量燃燒氣體中汞的量，並且依據燃燒氣體中汞的測量值調節添加到體系中的含溴的組分的量。在多種實施方案中，將四種組分(鈣、二氧化矽、氧化鋁和溴)一起或分別加入到燃燒前的煤中、加入到熔爐中和/或加入如本文所述的適宜溫度的煙道氣中。優選地，溴以可有效地將煤中至少90%的汞捕獲在灰分中的水平存在，而二氧化矽和氧化鋁以可有效地產生其中汞的浸出值小於0.2ppm(200ppb)，優選小於100ppbHg,小於50ppb，並最優選汞的浸出值小於2ppb的飛灰的水平存在。2ppb的水平代表當前TCLP檢測汞浸出量的可檢測下限。在一種特定的實施方案中，使用一個雙重吸附劑系統，其中鈣、二氧化矽和氧化鋁以粉末吸附劑的形式加入，而溴或其它一種或多種卣素以液體吸附劑的形式加入。將所述液體和粉末吸附劑加入到燃煤體系中燃燒前的煤中、加入到熔爐中、加入到煙道氣中(本文所述的適宜的溫度處)，或以上述方式任意組合的方式加入。在一種優選的實施方案中，將液體吸附劑加入燃燒前的煤中，而粉末吸附劑或者加入燃燒前的煤中或者加入燃燒期間的熔爐中。該液體和粉末吸附劑的處理水平及優選的組成在本文有描述。在優選的實施方案中，本發明方法提供含汞量相當於將燃燒前煤中初始汞的至少90%捕獲在灰分中的煤灰和/或飛灰。在一些實施方案中，由於將汞捕獲在灰分中而未將其釋放到大氣中，因此汞含量比已知飛灰中的汞含量高。由本方法產生的飛灰含有高達200ppm的汞或更高的汞；在一些實施方案中，飛灰中的汞含量超過250ppm。因為灰分的體積通常由於吸附劑的使用而增加(在典型的實施方案中，灰分體積大約翻了一番)，因而測得的增加的汞水平表明將如果不添加吸附劑將會釋放到環境中的汞大量地捕獲在灰中。飛灰中的汞和其它重金屬例如鉛、鉻、砷和鎘的含量通常比燃燒沒有添加吸附劑或吸附劑組分的煤產生的飛灰中的含量高。在多種實施方案中，通過在吸附劑組分的存在下燃煤產生一種灰分產物，所述吸附劑組分含有鈣、二氧化矽、氧化鋁和優選地含有一種卣素例如溴。所述組分作為一種或多種吸附劑組合物的部分添加到燃煤體系中。在一個非限制性的實例中，吸附劑組分鈣、二氧化矽和氧化鋁在一種鹼性粉末吸附劑組合物中一起加入，該組合物含有約2-15重量％的AhO"約30-75重量％的CaO、約5-20重量％的Si。2、約1-10重量％的Fe203和約0.1-5重量％的總鹼，例如氧化鈉和氧化鉀。在一個優選的實施方案中，除總鹼外，吸附劑中含有約2-10重量％的A1203、約40-70重量％的CaO和約5-15重量％的Si02。在一個優選的實施方案中，本文所述的粉末吸附劑組合物含有一種或多種含鉤的鹼性粉末，連同較少量的一種或多種矽鋁酸鹽物質。囟素組分，如果需要，作為鹼性粉末之外的一種組分加入，或作為液體或粉末組合物的部分單獨加入。有利的是，吸附劑的使用導致燃煤體系的硫、汞、其它重金屬例如鉛和砷，和/或氯含量的降低。在另一種實施方案中，本發明的方法提供含汞量相當於將燃燒前煤中初始汞的至少90%捕獲在灰分中的煤灰。製備該煤灰的方法包括在添加的鈣、二氧化矽和氧化鋁的存在下，並優選還在一種卣素例如溴的存在下燃燒煤。在一種優選的實施方案中，灰分在本文所述的吸附劑或吸附組分的存在下通過燃燒煤製備。優選地，當使用如40CFR§260.11中所引用的、"TestMethodsforEvaluatingSolidWaste,Physical/ChemicalMethods,"EPAPublicationSW-846-第三版中的毒性特性浸出程序(ToxicityCharacteristicLeachingProcedure)(TCLP)、測試方法1311檢測時，提取物中所顯示出的汞的濃度小於0.2ppm，即煤灰中的汞是非浸出的。通常可以觀測到，燃燒具有本文所少的可浸出的汞，即使用吸附劑處理的煤產生的灰分中總的汞含量比沒有吸附劑時燃燒產生的灰中的汞含量高出2倍或更多。舉例說明，燃燒PRB煤產生的典型的灰分中含有約100-125ppm的汞;在多種實施方案中，通過燃燒帶有約6重量y。的本文所述吸附劑的PRB煤所產生的灰分中含有約200-250ppm的汞或更多的汞。在另一種實施方案中，本發明提供一種水硬水泥產品，該產品含有矽酸鹽水泥和基於該水泥產品的總重量計0.1重量％到約99重量％的上述煤灰或飛灰。在另外一種實施方案中，本發明提供一種凝硬性的產品，該產品含有火山灰和基於該凝硬性產品總重量計0.01重量％到約99重量％的上述灰分。本發明還提供一種含有該水硬水泥產品的粘結性混合物。本發明還提供一種含有集料和該水硬水泥產品的混凝土預混產品。在另一實施方案中，一種粘結性混合物含有本文所述的煤灰作為唯一的粘結性的組分；在這些實施方案中，該灰分是常規水泥例如矽酸鹽水泥的完全替代品。該粘結性混合物含有水泥並任選含有集料、填料和/或其它的摻合物。該粘結性混合物通常與水相結合使用，用作混凝土、灰漿、薄漿、可流動的填充物、穩定基礎及其它應用。因此本方法包括燃燒添加有吸附劑的煤以產生煤灰和用來產生熱或發電的能量。然後將灰分回收並用來製備包括水泥、灰漿、薄漿在內的粘結性混合物在上述及此處所述的本發明的多種實施方案中所用的吸附劑組合物，含有能提供鈣、二氧化矽和/或氧化鋁的組分，優選為鹼性粉末的形式。在多種實施方案中，該組合物還含有氧化鐵及基於氧化鈉(Na20)和氧化鉀(K20)的鹼性粉末。在一個非限制性的實例中，該粉末吸附劑含有約2-10重量％的AH約40-70重量％的Ca0、約5-15重量％的Si02、約2-9重量％的Fe203和約0.1-5重量％的總鹼例如氧化鈉和氧化鉀。將含有鈣、二氧化矽和氧化鋁——及可能存在的其它元素——的組分組合在一起作為一種單一組合物加入到燃料燃燒體系中，或將各組分、單獨加入燃料燃燒體系中，或將各組分的任意組合作為組分加入燃料燃燒體系中。在優選的實施方案中，吸附劑的使用導致釋放到大氣中去的硫和/或汞的量減少。在多種實施方案中，吸附劑組合物的使用導致汞的移除，尤其是氧化汞的移除。此外，由於吸附劑中所含的鈣，該組合物降低了燃燒過程散發出的硫的量。有利的是，吸附劑組合物含有適宜的高含量的氧化鋁和二氧化矽。認為氧化鋁和/或二氧化矽的存在導致了從吸附劑的使用中可見的幾種優點。舉例說明，認為氧化鋁和/或二氧化矽和/或作為二氧化矽/氧化鋁的餘量的鈣、鐵及其它成分的存在，有助於觀察到的在吸附劑存在下燃燒煤或其它含汞燃料所產生的灰分中汞和/或其它重金屬的酸浸出量的降低。在多種實施方案中，觀察到在煤或其它燃料燃燒期間使用吸附劑組合物導致在爐壁和在鍋爐管上形成耐火村。認為該耐火襯使爐內的熱量發生反射從而使鍋爐內的水溫更高。在多種實施方案中，還觀察到，吸附劑的使用導致減少了在鍋爐管周圍結垢或結渣。從這方面而言，吸附劑的使用使熔爐更清潔，但更重要的是改進了燃煤和鍋爐管中的水之間的熱交換。因此，在多種實施方案中吸附劑的使用導致在燃燒相同量的燃料時鍋爐中的水溫更高。或者說，已觀察到在保持相同的功率輸出或鍋爐水溫的條件下，吸附劑的使用使得例如煤的進料速率降低。在一種示例性的實施方案中，以6%的比率使用吸附劑導致煤/吸附劑組合物的燃燒產生的功率與同樣重量的全部是煤組成的組合物燃燒產生的功率一樣多。由上述實施方案可以看出，使用吸附劑——其通常被捕獲在飛灰中並被回收，實際上提高了煤燃燒過程的效率，導致較少的燃料消耗。有利的是，在這樣一種過程中，飛灰——由於使用吸附劑其體積通常增大——可被回收並用於矽酸鹽水泥等的生產中，它具有改進的粘結特性和較低的重金屬浸出量。正如所指出的，提供鈣、二氧化矽和/或氧化鋁的組分優選以鹼性粉末的形式提供。不囿於理論，現認為吸附劑組分的鹼性特性至少部分導致了上述所需特性。例如，認為該粉末的鹼性導致硫腐蝕性的降低。中和後，一般認為，在吸附劑的存在下形成一種地質聚合型(geopolymeric)的灰，其與吸附劑中存在的二氧化矽和氧化鋁耦合以形成一種作為穩定灰的類陶瓷基材。該穩定灰的特徵在於具有非常低的汞和其它重金屬的浸出量。在一些實施方案中，汞的浸出量在檢測限以下。本發明的吸附劑組合物的鉤源非限制性地包括，釣粉末例如碳酸鉤、石灰石、白雲石、氧化鈣、氫氧化鈣、磷酸鈣和其它鉀鹽。工業產品例如石灰石、石灰、熟石灰等在該類鈣鹽中佔有較大比重。這些物質本身均為本發明吸附劑組合物的適宜組分。其它鈣源包括各種工業產品。這類產品是市售的，並且有一些是作為其它工業過程的廢物或副產品出售的。在優選的實施方案中，所述產品還向本發明組合物供給二氧化矽、氧化鋁，或者兩者都提供。除鉤以外還含有二氧化矽和/或氧化鋁的工業產品的非限制性實例包括矽酸鹽水泥、水泥窯粉塵、石灰窯粉塵、甜菜石灰、爐渣(例如鋼渣、不鏽鋼鋼渣和高爐礦渣)、紙脫墨泥渣灰、化鐵爐集塵器濾渣和化鐵爐爐灰。這些物質和任選其它物質相組合以提供含鈣、並且優選也含有二氧化矽和氧化鋁的鹼性粉末或鹼性粉末的混合物。其它含有鈣、二氧化珪和氧化鋁的鹼性粉末包括凝硬性物質、木灰、稻殼灰、C類飛灰和F類飛灰。在多種實施方案中，這些及類似物質是吸附劑組合物的適宜的組分，尤其是如果形成的含有上述物質作為組分的組合物落在優選的範圍內，即2-15重量％的A1203、約30-75重量％的Ca0、約5-20重量％的Si02、約1-10重量％的Fe203和約0.1-5重量°/。的總鹼。也使用物質的混合物。非限制性的實例包括矽酸鹽水泥和石灰的混合物，以及含有水泥窯粉塵的混合物，例如水泥窯粉塵和石灰窯粉塵。甜菜石灰是從甜菜生產糖的過程中得到的一種固體廢物。它有較高的鈣含量，並且還含有在用石灰處理甜菜過程中沉澱的多種雜質。甜菜石灰為一種商品，通常作為一種土壤改良劑售給園林學家、農民等。水泥窯粉塵(CKD)通常指在矽酸鹽水泥生產過程中，水泥窯或相關處理設備中產生的一種副產品。通常，CKD含有一種在窯、預處理i殳備和/或原料處理系統的不同區域內產生的不同微粒的混合物，例如包括熟料粉塵、部分至完全煅燒的材料粉塵及原材料(水合的和脫水的)粉塵。CKD的組成隨所用原材料和燃料、生產和加工的條件及水泥生產過程中CKD收集點的位置的不同而變化。CKD可包括從窯的排放(即廢氣)物流、熟料冷卻器排放物、預煅燒爐排放物、空氣汙染控制設備等中收集的粉塵或顆粒物質。儘管對於不同的窯，CKD組成將發生變化，但是由於熟料和煅燒材料粉塵的存在，CKD通常至少具有一些粘結和/或凝硬特性。典型的CKD組合物包括含矽化合物，例如矽酸鹽，包括矽酸三鈞、矽酸二銱；含鋁化合物，例如鋁酸鹽，包括鋁酸三鈣；和含鐵化合物，例如鐵酸鹽，包括鐵鋁酸四鈣。CKD中通常含有氧化釣(Ca0)。示例性的CKD組合物包括約10至約60重量°/。氧化4丐，任選約25至約50重量％，及任選約30至約45重量％。在一些實施方案中，CKD含有約1至約10%、任選約1至約5%濃度的游離石灰(可進行與水的水合反應)，在某些實施方案中為約3至約5%。此外，在某些實施方案中，CKD包括其中含有鹼金屬、鹼土金屬和硫及其它物質的化合物。含有4丐並優選還含有二氧化矽和氧化鋁的鹼性粉末的其它示例性來源包括各種與水泥相關的副產品(除上述矽酸鹽水泥和CKD之外)。混合水泥產品是這類來源的一個合適的例子。這些混合水泥產品一般包括矽酸鹽水泥和/或其熟料與一種或多種爐渣和/或一種或多種火山灰(例如飛灰、矽粉、燒結頁巖(burnedshale))的混合物。火山灰通常是本身沒有粘結特性的矽質物質，但是當它們與游離石灰(游離Ca0)和水反應時就會形成水硬水泥特性。其它來源有圬工水泥和/或水硬石灰，包括矽酸鹽水泥和/或矽酸鹽水泥的熟料與石灰或石灰石的混合物。其它合適的來源有高鋁水泥，高鋁水泥是通過燃燒石灰石和鋁土礦(一種天然生成的非均質材料，它包含一種或多種氫氧化鋁礦物以及二氧化矽、氧化鐵、二氧化鈦、矽酸鋁及其它少量或微量的雜質的各種混合物)的混合物生成的水硬水泥。而另一實例為一種火山灰水泥，該水泥是一種含有大量火山灰的混合水泥。通常該火山灰水泥含有氧化鈣，但基本不含矽酸鹽水泥。廣泛使用的火山灰的常見實例包括天然火山灰(例如某種火山的灰或凝灰巖，某種硅藻土、煅燒粘土和頁巖)和人造火山灰(例如矽粉和飛灰)。石灰窯粉塵(LKD)是一種來自石灰生產過程的副產品。LKD是從石灰窯或相關生產設備中收集的粉塵或顆粒物質。生產的石灰可分為高鉀石灰或白雲石石灰，並且LKD隨其形成過程的不同而變化。石灰通常通過一種煅燒反應來生產，所述煅燒反應通過加熱鉤質原材料例如碳酸鉤(CaC03)而進行，以形成游離石灰CaO和二氧化碳(C02)。高鈞石灰具有高濃度的氧化鈣並一般具有一些雜質，包括含鋁和含鐵的化合物。高鈣石灰一般由高純度的碳酸鉤(純度約95%或更高)形成。由高鉀石灰加工得到的LKD產品中典型的氧化鈣含量為大於或等於約75重量。任選大於或等於約85重量％,在某些情況下大於或等於約90重量％。在一些石灰生產過程中，白雲石(CaC03.MgC03)加熱分解，主要生成氧化鈞(CaO)和氧化鎂(MgO),由此形成所謂的白雲石石灰。在由白雲石石灰加工生成的LKD中，氧化釣可以大於或等於約45重量％、任選大於約50重量％、並且在某些實施方案中大於約55重量％的含量存在。儘管LKD隨所用的石灰加工過程的類型而變，但LKD通常含有相對較高濃度的游離石灰。根據生成的石灰產品中存在的氧化鈣的相對濃度，LKD中游離石灰的典型含量為約10至約50%，任選為約20至約40%。爐渣通常是金屬生產和加工過程生成的副產品化合物。術語"爐渣，，包括多種類型的副產品化合物，一般包括黑色金屬和/或鋼的生產和加工過程的大部分非金屬副產品。通常爐渣被認為是多種金屬氧化物的一種混合物，但其中經常含有金屬硫化物和以元素形式存在的金屬原子。可用於本發明的某些實施方案的爐渣副產品的各種實例包括含鐵的爐渣，例如在高爐(也被稱為化鐵爐)中生成的爐渣，包括例如氣冷高爐爐渣(ACBFS)、膨脹或泡沫狀高爐爐渣、丸狀高爐爐渣、顆粒狀高爐爐渣(GBFS)等。鋼渣可以M性氧氣煉鋼爐(B0S/B0F)或電弧爐(EAF)中生成。正如本領域技術人員所認識到的，許多爐渣被認為具有粘結和/或凝硬特性，但是爐渣具有這些特性的程度取決於爐渣各自的組成和得到它們的方法。典型的爐渣包括含鉤的化合物、含矽的化合物、含鋁的化合物、含鎂的化合物、含鐵的化合物、含錳的化合物和/或含硫的化合物。在某些實施方案中，爐渣含有的氧化鉀為約25至約60重量％，任選約30至約50重量％及任選約30至約45重量％。通常具有粘結特性的一種適宜爐渣的一個實例為粉碎的粒狀高爐爐渣(GGBFS)。如上所述，其它合適的實例包括從高(化鐵)爐附帶的空氣汙染控制裝置中收集到的高爐灰，例如化^鐵爐集塵器的濾渣。另一合適的工業副產品來源是紙脫墨泥渣灰。正如本領域技術人員所認識到的，有許多不同的生產/工業過程中的副產品，可作為形成本發明的吸附劑組合物的鹼性粉末的鈣源。許多這類熟知的副產品中也含有氧化鋁和/或二氧化矽。一些副產品例如石灰窯粉塵中含有大量的CaO及相對較小量的二氧化矽和氧化鋁。示例的製造產品和/或工業副產品的任意混合物也被認為可用作本發明的某些實施方案的鹼性粉末。在多種實施方案中，所需的二氧化矽和/或氧化鋁的處理水平高於通過添加材料例如矽酸鹽水泥、水泥窯粉塵、石灰窯粉塵和/或甜菜石灰所提供的水平。因此，可以在需要提供優選的二氧化矽和氧化鋁含量時，可使用矽鋁酸鹽材料、非限制性地例如粘土(例如蒙脫土、高呤土等)來補充該類物質。在多種實施方案中，補充的矽鋁酸鹽物質佔添加到燃煤系統中的各種吸附劑組分的至少約2重量％，並優選至少約5重量％。一般而言，從技術觀點來看，矽鋁酸鹽的比率沒有上限，只要保持足夠的鈣含量即可。但是從成本觀點來看，通常希望限制較昂貴的矽鋁酸鹽物質的比率。因此，吸附劑組分優選含有約2-50重量％,優選2-20重量%，並且更優選約2-10重量％的矽鋁酸鹽物質例如典型的粘土。吸附劑的一個非限制性實例為約93重量％的CKD和LKD的摻合物(例如一種50:50的摻合物或混合物)與7重量％的一種矽鋁酸鹽粘土。在多種實施方案中，一種鹼性粉末吸附劑組合物含有一種或多種含鈣的粉末，例如矽酸鹽水泥、水泥窯粉塵、石灰窯粉塵、各種爐渣和甜菜石灰，連同一種矽鋁酸鹽粘土例如非限制性的蒙脫土或高呤土。該吸附劑組合物優選含有足量的Si02和Al203以與在CaO吸附劑組分的存在下由含硫煤的燃燒產生的硫酸鈣一起形成類似耐火材料的混合物，以^Jt過顆粒控制系統對硫酸鈣進行處理；並且與汞和其它重金屬形成耐火材料混合物，以使汞和其它重金屬在酸性條件下不會從灰分中浸出。在優選的實施方案中，含鉤的粉末吸附劑含有最少2重量％的二氧化矽和2重量％的氧化鋁，優選最少5重量％的二氧化矽和5重量％的氧化鋁。優選氧化鋁含量比在矽酸鹽水泥中發現的氧化鋁含量高；也就是說氧化鋁含量高於約5重量°/。，優選高於約6重量％，基於Ah03計。在多種實施方案中，鹼性粉末吸附劑組合物中的吸附劑組分與任選添加的一種或多種卣素(例如溴)化合物一起作用以將氯以及汞、鉛、砷和其它重金屬捕獲在灰中，致使重金屬在酸性條件下不會浸出，並且改進所產生的灰分的粘結特性。因此，減輕、降低或消除了有害元素的排放量，並且作為煤燃燒的一種副產品生產出一種有價值的粘結性材料。合適的矽鋁酸鹽材料包括多種無機礦物和材料。例如，許多礦物質、天然材料及合成材料含矽和鋁，以及一種氧環境和任選的其它陽離子和/或其它陰離子及任選的水合水，所述陽離子例如，但不限於，Na、K、Be、Mg、Ca、Zr、V、Zn、Fe、Mn，所述陰離子例如氫氧才艮離子、硫酸才艮離子、氯離子、碳酸根離子。這些天然及合成材料在本文中稱作矽鋁酸鹽材料，上面提到的粘土可作為一種非限制性的示例。在矽鋁酸鹽材料中，矽傾向於以四面體的形式存在，而鋁以四面體、八面體或四面體和八面體相結合的形式存在。在這類物質中，矽鋁酸鹽的鏈或網通過共享矽和鋁四面體或八面體之間的1、2或3個氧原子建立。這類礦物具有多種稱謂，例如矽石、鋁土、矽鋁酸鹽、地質聚合物、矽酸鹽和鋁酸鹽。但不管如何表述，含有鋁和/或矽的化合物在氧氣的存在下暴露於燃燒時的高溫下時，易生成二氧化矽和氧化鋁。在一種實施方案中，矽鋁酸鹽材料包括Si02Ah03的多晶型物。例如矽線石(silliminate)含有二氧化矽八面體和平均分配為四面體與乂\面體的氧化鋁。藍晶石基於二氧化矽四面體和氧化鋁八面體。紅柱石是另一種Si。2Ah03的多晶型物。在其它實施方案中，鏈矽酸鹽向本發明組合物提供矽(以二氧化矽的狀態)和/或鋁(以氧化鋁的狀態)。鏈矽酸鹽非限制性地包括輝石和類輝石矽酸鹽，該類輝石珪酸鹽由通過共享氧原子連結的Si04四面體的無限鏈構成。其它合適的矽鋁酸鹽材料包括板材，例如但不限於雲母類、粘土、纖蛇紋石(例如石棉)、滑石、皂石、葉蠟石和高嶺石。這類材料的特徵在於有層狀結構，層狀結構中的二氧化矽和氧化鋁八面體和四面體共享兩個氧原子。層狀的矽鋁酸鹽包括粘土，例如綠泥石、海綠石、伊利石、坡縷石、葉蠟石、鋅蒙脫石、蛭石、高呤石、鉤蒙脫石、鈉蒙脫石和膨潤土。其它的實例包括雲母類和滑石。合適的矽鋁酸鹽材料還包括合成的和天然的沸石，例如但不限於方沸石、方鈉石、菱沸石、鈉沸石、鉤十字石和絲光沸石類。其它的沸石材料包括片沸石、鍶沸石、柱沸石、輝沐石、湯河原石(yagawaralite)、濁沸石、鎂鹼沸石、方鹼沸石和斜發沸石。沸石為具有以下特徵的礦物質或合成物質具有矽鋁酸鹽四面體骨架、可離子交換的"大型陽離子"(例如Na、K、Ca、Ba和Sr)及木>散聯結的水分子。在其它實施方案中，使用骨架或3D矽酸鹽、鋁酸鹽和矽鋁酸鹽。骨架矽鋁酸鹽的特徵在於其中Si(h四面體、A104四面體和/或A10e八面體三維連結的結構。既含有二氧化矽也含有氧化鋁的骨架矽酸鹽的非限制性實例包括長石類，例如鈉長石、鈣長石、中長石、倍長石、拉長石、j微斜長石、透長石和正長石。一方面，吸附劑粉末組合物的特徵在於其含有大量的鈣，基於氧化釣計優選大於20重量％，吸附劑粉末組合物的特徵還在於其所含的二氧化矽和/或氧化鋁的量比在市售產品例如矽酸鹽水泥中發現的含量高。在優選的實施方案中，該吸附劑組合物含有大於5重量％的氧化鋁、優選大於6重量％的氧化鋁、優選大於7重量％的氧化鋁和優選大於約8重量％的氧化鋁。煤或其他的燃料用吸附劑組分以有效控制燃燒時釋放到大氣的硫和/或汞量的比率進行處理。在多種實施方案中，當吸附劑是一種含有鈣、二氧化矽和氧化鋁的粉末吸附劑時，吸附劑組分的總的處理水平為約o.i重量％到約20重量y。，基於被處理的煤的重量或燃燒消耗煤的速率計。當吸附劑組分^皮合併成一個單一組合物時，組分的處理水平相應於吸附劑的處理水平。用這種方法，可以供給並計量或測量加入燃煤體系的單一吸附劑組合物。通常希望用最少量的吸附劑以便不使體系過載過量的灰分，但是仍要提供足夠的吸附劑以對硫和/或汞的排放量具有預期的效果。因此，在優選的實施方案中，吸附劑處理水平在約i重量％到約10重量°/。的範圍內，並且優選從約1重量％或2重量％到約10重量％。已發現，對於多種煤而言，6重量％的粉末吸附劑的添加比例是可接受的。如本文所述的含有鈣、二氧化矽和氧化鋁的粉末吸附劑通常對降低從燃煤設備中釋放出的氣體中的硫含量是有效的。為降低硫的排放量，優選以至少1:1、並優選高於1:1的摩爾比提供吸附劑組分中的鈣，所述比例為對燃燒的燃料(例如煤)中硫的摩爾數的比例。如果希望避免過量灰分的產生，則通過吸附劑供給的鈣的量可以限制在例如最大為3:1的摩爾比，該比例也是相對於煤中的硫計。在一些實施方案中，通過使用這類甚至沒有添加面素的吸附劑，也減輕、降低或消除了釋放的汞的量。認為吸附劑對移除火焰溫度低達1000下的體系中的氧化汞是有效的。但是在許多實施方案中，包括火焰溫度顯著高於IOOO下的一些實施方案中，優選用含有一種卣素化合物的吸附劑組合物處理煤。將卣素化合物與鹼性粉末吸附劑一起使用易於降低燃燒氣體中未氧化的汞的量。含有一種卣素化合物的吸附劑組合物包含一種或多種含有一種囟素的有機或無機化合物。卣素包括氯、溴和碘。優選的卣素是溴和碘。該囟素化合物是卣素源，尤其是溴源和碘源。對於溴，卣素源包括各種溴的無機鹽，包括溴化物、溴酸鹽和次溴酸鹽。在各種實施方案中，有機溴化合物由於其成本或可獲得性的原因是次優選的。但是含有適當高水平溴的有機溴源被認為是在本發明範圍內。有機溴化合物的非限制性實例包括二溴曱烷、溴乙烷、三溴甲烷和四溴化碳。非限制性的無機碘源包括次碘酸鹽、碘酸鹽和碘化物，優選碘化物。也可以使用有機硤化合物。當卣素化合物是一種無機取代物時，其優選為一種鹼土金屬元素的一種含溴鹽或含碘鹽。示例性的鹼土金屬元素包括鈹、鎂和鈣。面素化合物中，特別優選鹼土金屬例如鈣的溴化物和碘化物。鹼金屬溴化合物和碘化合物例如溴化物和碘化物在降低汞排》文量方面是有效的。但在一些實施方案中，它們是次優選的，因為它們易於對鍋爐管和其它鋼材表面造成腐蝕，和/或造成管道降解和/或耐火磚降解。在多種實施方案中，已發現需要避免使用閨素的鉀鹽，以避免熔爐中出現問題。在多種實施方案中，已經發現，使用鹼土金屬鹽例如鈣鹽易於避免使用鈉和/或鉀造成的這類問題。因此在多種實施方案中，加入燃煤體系的吸附劑基本不含包含有鹼金屬的溴化合物或碘化合物，或者更具體地說基本上不含包含鈉或包含鉀的溴化合物或碘化合物。在多種實施方案中，含有卣素的吸附劑組合物以液體或固體組合物的形式供給。在多種實施方案中，將含囟素的組合物在燃燒前施用到煤中，在燃燒期間加入熔爐中，和/或施用到熔爐下遊的煙道氣中。當卣素組合物為固體時，它還可含有本文所述的鈣、二氧化矽和氧化鋁組分作為粉末吸附劑。或者也可將一種固體卣素組合物與含鉀、二氧化矽和氧化鋁的吸附劑組分分別施用到煤中和/或燃燒體系的其它地方。當該卣素組合物是一種液體組合物時，它通常單獨施用。在多種實施方案中，液體汞吸附劑包含一種含有5-60重量％的一種可溶性含溴鹽或含碘鹽的溶液。優選的溴鹽和碘鹽的非限制性實例包括溴化鈣和碘化鈣。在多種實施方案中，液體吸附劑含有5-60重量％的溴化鈣和/或碘化鈣。為保證燃燒之前向煤中添加的效果，在多種實施方案中可優選添加含有儘可能高水平的溴化合物或碘化合物的汞吸附劑。在一種非限制性的實施方案中，該液體吸附劑含有50重量％或更多的卣素化合物，例如溴化鉤或捵化4丐。在多種實施方案中，含有卣素化合物的吸附劑組合物還含有一種辨酸鹽化合物、一種亞硝酸鹽化合物或一種硝酸鹽化合物與亞硝酸鹽化合物的混合物。優選的硝酸鹽和亞硝酸鹽化合物包括鎂和鉀、優選釣的硝酸鹽和亞硝酸鹽化合物。為了進一步示例說明，本發明的一個實施方案包括將液體汞吸附劑在燃燒前直接加入到原煤或碎煤中。例如，將汞吸附劑加入到煤進料器內的煤中。液體汞吸附劑的添加範圍為0.01-5%。在多種實施方案中，處理以少於5%、少於4%、少於3%或少於2%的比率進行，其中所有的百分比基於被處理的煤量或基於燃燒消耗煤的速率計。更高的處理水平也是可以的，但容易浪費原料而不產生更多的有益效果。以溼基計，優選的處理水平為0.025-2.5重量％。以液體吸附劑的方式加入的固體溴化物鹽或碘化物鹽的量以其在吸附劑中的重量分數計當然是降低了。在一個示例性實施方案中，以較低的含量添加溴化物或碘化物，例如基於固體計0.01-1重量％。當使用50重量。/。的溶液時，則以0.02%-2%的比率添加吸附劑以獲得低的添加水平。例如，在一種優選的實施方案中，假定溴化鈣佔吸附劑約50重量％，計算得出以0.02-1%、優選0.02-0.5%的液體吸附劑比率處理煤。在一種典型的實施方案中，將約1%、0.5%或0.25%的含50%溴化鈣的液體吸附劑加入燃燒前的煤中，所述百分比基於煤的重量計。在一種優選的實施方案中，初始處理以低水平(例如0.01%-0.1%)開始並且逐漸增加直到達到汞排放量的預期(低)水平，基於監測的排放量確定。當卣素作為一種固體或作為與其它組分例如鉤、二氧化矽、氧化鋁、氧化鐵等的多組分組合物加入時，使用類似的卣素處理水平。當使用液體吸附劑時，將其噴灑、滴注或者輸送到煤中或燃煤體系中其它位置處。在多種實施方案中，在燃料/吸附劑組合物進入熔爐前在環境條件下向煤或其它燃料進行添加。例如，在粉煤注入熔爐之前，將吸附劑加到粉煤上。作為選擇地或此外，將液體吸附劑在燃燒期間加入熔爐和/或加入熔爐下遊的煙道氣中。含有囟素的汞吸附劑組合物的添加通常伴有在一分鐘或幾分鐘內在煙道氣中測得的汞含量的下降；在多種實施方案中，汞含量除了由使用一種基於鈣、二氧化矽和氧化鋁的鹼性粉末吸附劑所獲得的降低量之外，還獲得了額外的降低。在另一種實施方案中，本發明包括將一種卣素組分(例如一種溴化鈣溶液)直接添加到燃燒期間的熔爐中。在另一實施方案中，本發明提供將一種例如上面所述的溴化鈣溶液添加到熔爐下遊溫度為2700T-1500下、優選2200下-1500T的區域內的氣流中。在多種實施方案中，溴化合物例如溴化鈣的處理水平被以任意比例在共燃、預燃和後燃加入量之間分配。在一種實施方案中，將多種吸附劑組分在煤燃燒前加入煤中。煤優選顆粒煤並任選依照常規方法磨碎或粉碎。在一個非限制性的實例中，將煤磨碎至75重量％的顆粒通過200目篩(200目篩具有75nm的孔徑)。在多種實施方案中，將吸附劑組分以固體或液體與固體結合的形式加入煤中。通常固體吸附劑組合物為粉末的形式。如果吸附劑以液體的形式加入(例如作為一種或多種溴鹽或碘鹽的水溶液)，則一種實施方案為使煤在進入燃燒器時仍保持潤溼。在多種實施方案中，將一種吸附劑組合物通過噴灑或混合到輸送機、螺杆擠出機或其它進料裝置上的煤中而連續地加到燃煤設備的煤中。此外或可選擇地，將一種吸附劑組合物分別與燃煤設備或產煤機中的煤相混合。在一種優選的實施方案中，將吸附劑組合物以液體或粉末形式加入正在進入燃燒器的煤中。例如，在一種優選的商業化實施方案中，將吸附劑加入在將煤注入前用來粉碎煤的粉碎機中。如果需要，可改變吸附劑組合物的添加比率以達到汞排放量的預期水平。在一種實施方案中，監測煙道氣中汞的水平並根據需要將吸附劑的添加量調高或調低以保持預期的汞水平。在多種實施方案中，使用工業標準檢測和測定法通過常規分析設備對設備中釋放出來的汞和/或硫的水平進行監測。在一種實施方案中，監測周期性地進行，可手動也可自動操作。在一個非限制性實例中，汞排放量一個小時監測一次以確保符合政府法規。例如，使用OntarioHydro法。在該已知方法中，在預定時間內收集氣體，例如一個小時。汞從所收集的氣體中沉澱出來，游離汞和/或氧化汞的含量用一種合適的方法例如原子吸收進行定量。監測也可採取比一小時一次更高或更低的頻率，取決於技術和商業可行性。可以安裝商業化的連續汞監測儀使其以某一合適的頻率測量汞並產生一個數值，例如每3-7分鐘一次。在多種實施方案中，使用汞監測儀的輸出來控制汞吸附劑的添加比率。才艮據監測結果，汞吸附劑的添加比率通過增加添加量、減少添加量或者保持添加量不變而進行調整。例如，如果監測結果顯示汞含量比預期的高，則增加吸附劑的添加比率直到汞含量回到預期水平。如果汞含量處於預期水平，則吸附劑添加的比率可保持不變。或者，可降低吸附劑添加的比率直到監測結果顯示應增加吸附劑添加的比率以避免高的汞含量。用這種方法，可以達到汞排放量的降低並避免過量使用吸附劑(伴隨灰分的增加)。汞的監測在對流通道內合適的位置進行。在多種實施方案中，在顆粒控制系統中清潔的一側監控和測量釋放到大氣中的汞。也可在對流通道內顆粒控制系統上遊的某點處監測汞。實驗表明，當未添加汞吸附劑時，煤中至多20-30%的汞被捕獲在灰分中而未釋放到大氣中。在優選的實施方案中，添加本文所述的汞吸附劑將汞的捕獲量提高到90%或更多。排放到大氣中的汞量被相應降低。在多種實施方案中，將吸附劑組分或吸附劑組合物近乎連續地加入到燃燒前的煤中，加入到燃燒期間的熔爐中和/或加入到對流通道內如上所述的1500下-2700下的區域中。在多種實施方案中，在汞監測裝置和吸附劑進料裝置之間提供自動反饋迴路。這使得可以連續地監測釋放出來的汞並調整吸附劑的添加比率以控制該過程。在優選的實施方案中，使用工業標準方法例如由美國材料試驗學會(AmericanSocietyforTestingandMaterials)(ASTM)出版的工業標準方法或由國際標準化組織(ISO)出版的國際標準監測汞和硫。優選在汞或硫吸附劑的添加點下遊的對流通道中配置一種含分析儀器的裝置。在一種優選的實施方案中，在顆粒控制系統的清潔側配置一個汞監測器。作為選擇地或此外，無需安裝儀器或監測裝置，而是在對流通道中的合適位置處採集煙道氣樣品。在多種實施方案中，將測量的汞或硫的含量用於為泵、螺線管、噴灑器及其它被操縱或控制的裝置提供反饋信號，以調節吸附劑組合物加入燃煤體系中的比率。作為選擇地或此外，吸附劑添加的比率可以根據所觀測的汞和/或硫含量由操作員來調節。在多種實施方案中，在本文所述的吸附劑存在下由燃煤產生的灰分具有的粘結性在於，當與水混合時，灰分凝固並產生強度。由於該灰分具有相對高含量的鈣，其易於自凝。該灰分可單獨或與矽酸鹽水泥相結合作為一種適於形成各種粘結性混合物例如灰漿、混凝土、薄漿的水硬水泥使用。按本文所述形成的灰分的粘結特性例如可通過考慮灰分，或更準確地說，考慮含有該灰分的粘結性混合物的強度活性指數來證明。如ASTM中c3ii-o5中所述，強度活性指數的測量是通過比較iooy。的矽酸鹽水泥混凝土與一種其中20%的矽酸鹽水泥用等重量的測試水泥代替的測試混凝土的固化行為和特性的發展而進行的。在標準化測試中，在第7天和第28天比較強度。當測試混凝土的強度是珪酸鹽水泥混凝土強度的75%或更多時，被認為是"通過"。在多種實施方案中，本發明的灰分在ASTM測試中，顯示100%-150%的強度活性，表明為明顯"通過"。當對矽酸鹽水泥與灰分的混合比並非80:20的測試混合物進行測試時，可觀測到類似的高數值。在多種實施方案中，用85:15-50:50的混合物可達到100%-150%的強度活性指數，其中，比例中的第一個數是珪酸鹽水泥，比例中的第二個數是根據本發明製備的灰分。在特定實施方案中，全灰分的測試粘結性混合物(即在測試混合物中，灰分佔水泥的100°/。)發展的強度比全矽酸鹽水泥對照樣發展的強度大50%，並且優選大75°/，更優選大100。/。或更多，例如100-150%。該結果表明了在本文所述吸附劑組分的存在下通過燃燒煤或其它燃料生成的灰分的高粘結特性。因為根據本發明由煤燃燒產生的灰分含有的汞為非浸出形式，所以35該灰分可以在市面出售。燃盡或廢棄的飛灰或爐底灰的非限制性用途包括作為一種水泥產品例如矽酸鹽水泥的一種組分。在多種實施方案中，水泥產物含有從約0.1重量％到約99重量y。的由燃燒本發明的組合物產生的煤灰。一方面，煤灰中的汞和其它重金屬的非浸出特性使得煤灰適合於所有已知的煤灰的工業用途。本發明的煤灰，尤其是由顆粒控制系統(袋式除塵器、靜電除塵器等)收集的飛灰，故用在矽酸鹽水泥混凝土(PCC)中作為矽酸鹽水泥的部分或全部的替代品。在多種實施方案中，該灰分被用作一種礦物摻合物或用作混合水泥的一種組分。用作摻和物時，該灰分可以是矽酸鹽水泥的全部或部分替代品並可以直接添加到分批裝置的預混混凝土中。作為選擇地或此外，將該灰與水泥熟料共同研磨或與矽酸鹽水泥相混合來生產混合水泥。F類和C類飛灰定義於例如美國標準ASTMC618中。將飛灰用作矽酸鹽水泥的部分替代品時以ASTM標準作為飛灰的規格。應指出的是，用本文所述的方法生產的煤灰與ASTMC618中F類和C類飛灰規格要求相比傾向於具有較高的鈣含量和較低的二氧化矽和氧化鋁含量。本發明飛灰的典型值是CaO〉50重量。/。和Si02/Al203/Fe203〈25y。。在多種實施方案中，該灰含有51-80重量％的CaO和從約2重量％到約25重量％的總的二氧化矽、氧化鋁和氧化鐵。可以觀察到，本發明的飛灰具有高粘結性，使得可以將該類粘結性材料中所用的矽酸鹽水泥替換或消減50%或更多。在多種實施方案中，燃燒具有本文所述吸附劑的煤產生的煤灰具有足夠的粘結性，可作為該類組合物中矽酸鹽水泥的一種完全(100%)替代品。進一步舉例說明，美國混凝土學會(AmericanConcreteInstitute)(ACI)建議用F類飛灰取代15-25%的矽酸鹽水泥和用C類飛灰取代20-35%的矽酸鹽水泥。已經發現，根據本文所述的方法產生的煤灰具有足夠的粘結性，可取代高達50%的矽酸鹽水泥，同時保持28天強度發展相當於使用100%矽酸鹽水泥產品時28天發展的強度。即，雖然在多種實施方案中該灰分未和C類和F類灰分一樣根據ASTMC618用化學組成定性表示，但其可用來形成高強度的混凝土產品。根據本發明製得的煤灰也可用作生產可流動填料的一種組分，該可流動填料也被稱為可控低強度材料或CLSM。CLSM被用作一種自體水平、自體壓縮回彈的填充物，代替壓實土或其它填料。在多種實施方案中，本文所述的灰分在這類CLSM材料中被用作矽酸鹽水泥的100%的替代品。這類組合物用水、水泥及集料製成以提供所需的流動性和極限強度的發展。例如，如果要求固化材料具有可移動性，該可流動填料的極限強度不應超過1035kPa(150磅/平方英寸)。如若想達到更高的極限強度，可能需要用鑿巖錘來移除。但是，當希望將可流動填料混合物設計用於更高載荷的用途時，可設計成具有更大範圍的固化壓縮強度的混合物。根據本文所述的方法生產的煤灰也可用作穩定基礎和基礎下臥層混合物的一種組分。自從1950年代以來，已有許多種鹼性石灰/飛灰/集料製品被用作穩定基礎混合物。穩定基礎用途的一個例子是用作一種穩定的道路基礎。舉例說明，砂礫路可通過用組合物中的灰分進行替換而被重複利用。將已有的路面粉粹並重新沉積在其原來的位置。將例如由本文所述方法生產的灰分覆蓋在粉碎的築路材料上並混合起來。壓實後，將一種密封覆蓋表層放置在道路上。本發明的灰分由於不含有浸出量在規章要求之上的重金屬，因而可用於這類用途。或者說，由本發明方法生產的灰分與由無本文所述的吸附劑的煤燃燒產生的煤灰相比，含有較少的可浸出的汞和較少的可浸出的其它重金屬(例如砷和鉛)。因此，本發明提供多種用於消除對填埋由含有高水平汞的煤燃燒產生的煤灰或飛灰的需要的方法。可將這種材料出售或用作一種原料以代替一種昂貴的處理方法，。在一種優選的實施方案中，吸附劑的使用產生一種可以在多種應用中完全或部分地代替矽酸鹽水泥的粘結性的灰分。由於粘結性產品的再利用，至少避免了一部分矽酸鹽水泥的生產，節省了製備水泥所需的能量並且避免了水泥生產過程中將會產生的大量二氧化碳的釋^t。其他對二氧化碳排放量的減少緣自脫硫洗滌器中對石灰或碳酸銅的需要降低。因此，在多種實施方案中，本發明提供節約能源和減少溫室排放物例如二氧化碳的方法。本發明在這方面的各種實施方案的其它細節在下面給出。矽酸鹽水泥在一種溼法或幹法窯中生產。儘管溼法和幹法不同，但兩種方法都是分階段地加熱原料。水泥生產的原料包括鈣源、二氧化矽源、鐵源和氧化鋁源，並常常包括石灰石以及多種其它材料，例如粘土、沙和/或頁巖。第一階段是預熱階段，驅除原料中的所有水分，移除水合水，並將原料溫度升至約15G0-F。第二階段是煅燒階段，該階段通常在約1500下_2000下之間進行，該階段中石灰石(CaC03)在煅燒反應中通過去除二氧化碳(C02)轉變成石灰(CaO)。而後在燃燒區中原料被加熱到約2500下-3000下之間的最高溫度，在該區域內，原料基本熔化和熔融，從而形成無機化合物，例如珪酸三釣、矽酸二鉀、鋁酸三鈞和4失鋁酸四鈣。矽酸鹽水泥產品的典型分析表明，矽酸鹽水泥含有約65-70%Ca0、20%Si02、5°/Ul203、4%Fe203及較少量的其它化合物，例如鎂、硫、鉀、鈉等的氧化物。將熔融的原料冷卻至固化成小塊的中間產物，該中間產物被稱為"熔塊"，其隨後被從窯中移除。然後將熔塊磨細並與其它添加劑(例如一種緩凝劑、石膏)混合以形成矽酸鹽水泥。然後將矽酸鹽水泥與集料和水混合以形成混凝土。水泥生產是一種對能量敏感的過程。在該過程中，多種原料的混合物通過強熱發生化學變化以形成一種粘合性的化合物。水泥生產是二氧化碳排放物的最大的非能源工業源。該排放物緣自石灰石的加熱，石灰石佔水泥窯進料的大約80%。水泥生產過程中，使用高溫以將石灰石轉變成石灰，並向大氣中釋放二氧化碳。在該過程中，一分子的碳酸鉀分解成一分子的二氧化鈣氣體和一分子的氧化鈣。水泥生產商利用了近100%的從煅燒碳酸釣中得到的氧化4丐。因此，水泥熟料中氧化鈣的量是生產過程中產生的二氧化碳的一個好的量度。在一個實例中，為了估算從水泥生產中排放的二氧化碳，用水泥熟料中石灰的分數乘以一個常數得出排放係數，該常數可反映出由每單位的石灰釋放的碳的質量。在一個實例中，根據國際氣候控制小組(InternationalPanelforClimateControl)的建議，假定石灰平均含量為64.6°/。，則可得到生產每噸熟料產生0.138噸碳的排放係數。添加過量的石灰製造圬工水泥---種常在灰漿中^^用的塑性更高的水泥一一時，可能會釋放出更多的二氧化碳。在水泥生產中，由於熟料生產過程中能源消耗和碳酸鈣分解產生二氧化碳排放物。根據提供能量的燃料源，二氧化碳排放量可能變化。例如，使用一種更清潔的燃料例如天然氣，比使用一種例如煤的燃料產生的二氧化碳排放量更少。在多種實施方案中，上述發明可以用在水泥生產中。在這類實施方案中，在水泥生產中使用本發明將降低二氧化碳排放量。在多種實施方案中，本文所述發明可以用於水泥生產中以通過降低。水泥生產中二氧化碳排放量而獲得二氧化碳排放權證(credit)。在優選的實施方案中，使一個氣體排放的點源，例如一個水泥廠或一個燃煤電廠，符合京都議定書的要求。雖然本發明不囿於理論，但認為上述吸附劑組合物向燃煤過程提供了額外的或補充的二氧化矽和氧化鋁源。燃燒添加有二氧化矽和氧化鋁的煤形成了一種地質聚合物基質，例如在冷陶瓷材料中所已知的物質。雖然煤中天然含有少量的二氧化矽和/或氧化鋁，但認為煤中天然存在的物質的量在燃燒時通常不足以提供地質聚合物基質。此外，煤中天然存在的二氧化矽和氧化鋁並不必然與天然存在的鈣相平衡從而在燃燒時提供最佳的硫和/或汞捕獲量和/或粘結性灰分產物。在多種實施方案中，本發明提供了改善來自煤的重金屬例如汞的浸出性能的方法。所述方法包括向煤中添加足夠的二氧化矽和/或氧化鋁以使燃燒時形成一種地質聚合物。優選將二氧化矽和氧化鋁與足量的鹼性粉末一起加入以降低硫的腐蝕。該鹼性粉末傾向於中和二氧化珪和氧化鋁，並在地質聚合物灰分的形成過程中與耦合的二氧化矽和/或氧化鋁一起形成一種表現為穩定灰分的類陶瓷基質。也可以是氧化鋁和二氧化矽與煤一起燃燒，形成一種混合有汞、鉛、砷、鎘、銻、鈷、銅、錳、鋅和/或其它重金屬化合物的類耐火材料混合物。因此，得到的含有重金屬的煤灰或飛灰在標準狀態下具有對浸出的抗性。如上所述，煤灰的非浸出性質導致其具有商業優勢，因為該產品將不再被認為是一種有害物質。實施例在實施例l-6中，將具有不同BTU值、硫含量和汞含量的煤在北達科他大學能源環境研究中心(EERC)的CTF熔爐中燃燒。所報導的汞的百分比是基於燃燒前煤中元素的總量計。硫移除的百分比是基線以上降低的百分比，該基線由測量無吸附劑時燃燒過程的硫排放量確定。實施例1本實施例示例說明當施用於PowderRiver盆地的次煙煤時，溴化鈣/水溶液的汞吸附能力。該入爐煤中水分含量2.408%、灰分含量4.83%、硫含量0.29%、熱值8，999BTU及汞含量O.122yg/g。無吸附劑的燃燒過程導致廢氣中13.9jug/i^的汞濃度。燃料研磨至70%通過200目篩，並與6°/。的一種吸附劑粉末和0.5%的一種吸附劑液體混合，百分比基於煤的重量計。該粉末含有40-45重量％的矽酸鹽水泥、40-45重量％的氧化鈣及剩餘物鈣蒙脫石或鈉蒙脫石。該液體為50重量％的溴化鉤水溶液。將吸附劑與燃料直接混合三分鐘，然後貯藏以備燃燒。將處理過的煤送入熔爐。燃燒導致在袋式除塵器出口90%的汞(全部)被移除和在袋式除塵器出口80%的硫被移除。實施例2本實施例示例說明將粉末和液體吸附劑用於三種不同汞含量的煙煤中的用途。所有的煤按照實施例#1製備，吸附劑添加量相同。complextableseeoriginaldocumentpage實施例3本實施例示例說明後燃過程汞吸附劑的添加。將PittsburghSeam-BaileyCoal研磨至70%通過200目篩。燃燒前未向燃料中加入吸附劑。將含50°/。溴化鉤的水溶液液體吸附劑通過管道注入熔爐中2200T-1500下區域的氣流中。該液體吸附劑以煤的約1.5重量％的比例注入。煤的類型吸附劑組成S降低％#Hg降低％PittsburghSeam-BaileyCoal50%CaBr250%H2028.1396.0實施例4本實施例示例說明後燃過程液體吸附劑和粉末吸附劑的添加。無吸附劑直接添加到燃料中。兩種燃料均為煙煤，稱作FreemanCrownm和PittsburghSeam-BaileyCoal。兩種情形中都將煤在燃燒前研磨至70%小於200目。使用如實施例1中的粉末和液體吸附劑。液體和粉末吸附劑添加的比率(基於所燃燒煤的重量的百分比)及汞和硫的降低水平示於下表。煤的類型液體吸附劑注入比率粉末吸附劑注入比率s降低Hg降低FreemanCrownHI1,04.036.2797.89PittsburghSeam1.56.1033.9096.00-BaileyCoal實施例5PittsburghSeamBaileyCoal按照實施例1製備。將實施例1的粉末吸附劑以9.5重量％的比例添加到燃燒前的煤中。實施例1的液體吸附劑(50%溴化鉤的水溶液)以0.77%的比率注入後燃的1500T-2200下區域內，基於煤的燃燒比率計。硫降低56.89%而汞降低93.67%。實施例6KentuckyBlendCoal按實施例1製備。將實施例1的粉末吸附劑以6重量％的比例添加到燃燒前的煤中。將實施例1的液體吸附劑(50%溴化鈣水溶液)以2.63°/。的比率注入後燃的1500下-2200下區域內，基於煤的燃燒比率計。硫降低54.9r/。而汞降低93.0%。在實施例7-10中，將不同BTU值、硫含量和汞含量的煤在電廠的多種鍋爐中燃燒。報導的汞降低的百分比基於燃燒前煤中元素的總量計。硫移除的百分比是基線以上降低的百分比，基線通過檢測無吸附劑時燃燒產生的硫排放物確定。實施例7將含有煙煤和次煙煤、石油焦、木片和橡膠輪胎廢料的燃料，在層燃爐(stokerfurnace)中燃燒產生60兆瓦的功率。該熔爐以平衡通風的方式操作。燃燒未添加吸附劑的燃料產生的汞的基線排放量表明汞主要以氧化形式存在。建立基線之後，以5.5-6重量％的處理比率將粉末吸附劑組合物通過熔爐的飛灰循環/再注入管道在爐柵上方約兩英尺處添加到熔爐中。達到穩定狀態以後，汞的捕獲量是96%。粉末吸附劑組合物含有93重量％的50:50水泥窯粉塵和石灰窯粉塵混合物；並且含有7重量y。的鈣蒙脫石。在維持添加粉末吸附劑組合物的同時，將含50重量。/。溴化鈣水溶液的液體吸附劑以0.5%的比率添加到燃燒前的燃料中，基於被消耗的燃料的重量計。當加入液體吸附劑時，汞的捕獲量增至99.5%。實施例8在一個以平衡通風的方式運行的切向燃燒鍋爐中燃燒PRB煤(粉碎至75%通過200目篩)以產生160兆瓦的電力。通過燃燒未添加吸附劑的煤建立S和Hg的排放量基線之後，以5.5-6%的處理水平向熔爐中加入如實施例7的粉末吸附劑組合物。通過置於距熔爐內壁4英尺且在火團之上20英尺處的一個噴槍進行添加。注入點處煙道氣的溫度約為2400°F-2600°F，通過溫度傳感器測量。硫捕獲量在基線之上增加了65%。汞捕獲量為3%，基於PRB煤中汞的總量計。然後，在持續添加粉末吸附劑的同時，將50°/。的溴化鈣水溶液以0.5%的處理比率通過滴注方式添加到煤進料器中的粉煤上，處理比率基於煤消耗的比率計。汞捕獲量增加至90%。實施例9將粉碎至約200目的PRB煤在一個以正壓通風方式運行的切向燃燒熔爐中燃燒，產生約164兆瓦的電力。通過燃燒未添加吸附劑的煤建立硫和汞的排放量基線之後(汞主要以游離形式存在於煙道氣排放物中)，將如實施例7的粉末吸附劑組合物以燃料的5.5-6.0重量％的處理比率加入熔爐中爐頸下方火團之上約20英尺處。注入點處的溫度約3000T-3300下。通過沿熔爐一側的一列3個噴槍進行添加。每個噴槍近似輸送相同量的粉末並且從內壁伸入熔爐內約3英尺。硫捕獲量在基線之上增加了50%。汞捕獲量近似在基線之上1-3%。在持續向熔爐中添加粉末吸附劑組合物的同時，將50重量％的溴化釣水溶液以近似0.2重量。/。的比率直接添加到燃料進料器中的燃料上，該添加比率基於燃燒所消耗的煤的重量計。汞的捕獲量增加至90%。實施例10按照與實施例9相同的方法，除了將粉末吸附劑直接添加到煤進料器中(熔爐的上遊)而非直接加入熔爐中。觀察到與實施例9相同的硫和汞的降低量。實施例11將PRB煤在一個正壓通風的切向燃燒鍋爐中燃燒以產生用戶使用的電。將粉煤(75%通過200目篩)加入鍋爐。在粉煤引入鍋爐之前，向煤中以6重量。/。的比率加入粉末吸附劑，基於燃燒所消耗的煤的比率計。該粉末吸附劑含有93重量％的50/50水泥窯粉塵和石灰窯粉塵的混合物，及7重量％的鉤蒙脫石。同時，將50重量％的溴化鉀水溶液以0.1-2重量％的比率滴加到煤上，該比率基於燃燒所消耗的煤的比率計。在添加吸附劑之前(基線)及添加粉末和液體吸附劑之後收集飛灰樣品。氯和重金屬的含量根據標準方法測定。結果示於表中(表l)。表1添加及不添加吸附劑時飛灰的糹且成元素測試-吸附劑添加之後(ppm,除氯以外)基線-吸附劑添加之前(ppm，除氯以外)As59.326.5Ba1.31.4Cd2.31.1Co44.838.5Cr52.034.3Cu61.048.8Mn455.7395.5Mo26.031.5Ni208.5325.5Pb45.831.3Sb23.07.3V473.0874.5Zn3954.0974,7汞0.2460.128氯0.940%0.56%可以看出，吸附劑的使用增加了存在於飛灰中的幾種重金屬的水平。例如，砷、鎘、鉻、鉛、汞和氯在測試灰分中比在基線中存在的含量更高。其被認為代表灰分中元素的捕獲量增加。測試灰分中鋅的含量增加無法解釋。但是，這可能是由於在使用本發明的吸附劑時在鍋爐管觀察到大量的除渣現象的事實。鋅含量的增加可能歸因於在添加吸附劑的燃燒過程中鍋爐管脫除的物質。實施例12接下來根據美國環境保護局(EPA)的TCLP程序測試灰分樣品以確定主要元素的酸浸出閾值。結果示於表2中。表2飛灰TCLP測試結果元素EPA閾值上限(ppm)基線-吸附劑添加之前(ppm)測試-添加吸附劑(ppm)砷5.0<0.04<0.04鋇100.00.8140.313鍋1.0<0.04<0.04鉻5.00.030<0.007鉛5.00.5130.096汞0.200.0950.078竭1.0<0.07<0.07銀5.03.8353.291表2表明，雖然灰分中元素例如砷、鉛和汞的絕對含量較高，然而實際上在測試灰分中的砷、鉛和汞的可浸出量比在基線中低。實施例13在平衡通風的切向燃燒鍋爐中燃燒PRB煤(75%通過200目篩)以產生160兆瓦的電力。將煤燃燒一段時間以產生8棚車(boxcar)的飛灰。將粉末吸附劑以4-6重量％的比率在該時間段內添加到體系中。在該時間段的前三分之一，只在爐折焰角的略下方通過一個穿過爐壁的噴槍向熔爐中添加吸附劑；在下一個三分之一時間段，將吸附劑一半添加到熔爐中並且一半添加到燃燒前的粉煤上；在最後一個三分之一時間段，將粉末吸附劑100%添加到燃燒前的煤上。在整個時間段中，將液體吸附劑(50重量y。溴化釣水溶液)以0.15重量％的比率添加到燃燒前的粉煤上，該添加比率基於煤消耗的比率計。收集一種代表該八棚車灰分的組合樣品並用USEPATCLP程序測量浸出量。鋇的浸出結果是26ppm，大大低於100ppm的規定水平。As、Cd、Cr、Pb、Hg、Se和Ag的TCLP值在測試的檢測限之下。特別是，汞浸出量<0.0020ppm，即小於2ppb。權利要求1.一種用於在燃煤體系中燃燒煤以降低釋放入大氣的汞量的方法，包括向燃煤體系中施用一種含一種滷素的吸附劑組合物，其中該吸附劑組合物不含鹼金屬化合物；燃燒煤以產生灰分和燃燒氣體；測量燃燒氣體中的汞含量；並且根據汞含量的值調整所施用的吸附劑組合物的量。2.根據權利要求1的方法，包括向煤中施用所述吸附劑組合物，將含有吸附劑的煤輸送到熔爐中燃燒及根據汞含量的值調整所施用到煤中的吸附劑的量。3.根據權利要求1的方法，其中所述吸附劑組合物包括一種溴化合物或一種碘化合物。4.根據權利要求1的方法，其中所述吸附劑組合物包括一種溴化物。5.根據權利要求1的方法，其中所述吸附劑組合物包括溴化4丐。6.根據權利要求1的方法，包括向煤中施用一種含一種溴化合物的溶液。7.根據權利要求l的方法，包括向煤中施用一種含一種碘化合物的溶液。8.根據權利要求1的方法，包括使煤與一種含有溴化鈣的水溶液接觸。9.根據權利要求8的方法，其中所述溶液含有20重量％至60重量％的溴化鈣。10.根據權利要求8的方法，其中所述溶液含有大於50重量°/的溴化鈣。11.一種降低由煤在燃煤體系中燃燒產生的煙道氣中的汞的方法，包括向燃煤體系中施用吸附劑組分，其中所述組分包括一種卣素化合物和至少一種矽鋁酸鹽礦物；燃燒煤以產生灰分和燃燒氣體；測量該燃燒氣體中的汞含量；並且根據該汞含量的值調整所施用的卣素化合物的量。12.根據權利要求l的方法，包括將所述組分在燃燒前施用到煤中並將含有該組分的煤輸送到熔爐中燃燒。13.根據權利要求ll的方法，其中所述吸附劑包括一種溴化物。14.根據權利要求ll的方法，其中所述吸附劑包括溴化鈣。15.根據權利要求ll的方法，其中所述矽鋁酸鹽礦物是一種層狀結構，包括至少一種選自粘土、高嶺石、鈉蒙脫石、鈣蒙脫石、蛭石、雲母、滑石、纖蛇紋石和葉蠟石的礦物。16.根據權利要求ll的方法，其中所述矽鋁酸鹽礦物包括至少一種選自高呤石、鈣蒙脫石和鈉蒙脫石的層狀結構礦物。17.—種降低由含汞的碳質燃料燃燒產生的煙道氣中氧化汞的量的方法，該方法包括在一種鹼性粉末吸附劑的存在下燃燒該燃料；測量煙道氣中汞的含量；將測量的汞含量與目標含量相比較；並且如杲測量值高於目標含量，則增加所添加的粉末吸附劑相對於該燃料的量，其中該粉末吸附劑包括鈣、二氧化矽和氧化鋁。18.根據權利要求17的方法，其中所述粉末吸附劑還包括鐵和鎂。19.根據權利要求17的方法，其中所述吸附劑中的氧化鋁含量高於矽酸鹽水泥中的氧化鋁含量。20.根據權利要求17的方法，其中所述粉末吸附劑中氧化鋁的含量大於7重量％。21.根據權利要求17的方法，包括將所述粉末吸附劑在燃燒期間注入熔爐中。22.根據權利要求17的方法，其中所述燃料包括煤和一種或多種選自生物質、聚合物廢料和橡膠輪胎的組分。23.根據權利要求17的方法，其中所述粉末吸附劑包括一種或多種選自矽酸鹽水泥、氧化鋦、石灰、石灰石、甜菜石灰、水泥窯粉塵和石灰窯粉塵的物質，並且還包括一種矽鋁酸鹽物質。24.根據權利要求23的方法，其中所述粉末吸附劑含有所述物質中的兩種或多種。25.—種減少燃煤設備的熔爐中由煤燃燒產生的煙道氣中的硫和/或汞的方法，包括將一種粉末組合物施用到燃燒前的煤中和/或燃燒期間的熔爐中，其中所述粉末組合物含有50-98重量％的一種含鈣的鹼性粉末和2-50重量％的一種矽鋁酸鹽物質。26.根據權利要求25的方法，包括在約1000下的溫度下燃燒所述燃料。27.根據權利要求25的方法，其中所述粉末組合物含有5-25重量％的所述矽鋁酸鹽物質。28.根據權利要求25的方法，其中所述粉末吸附劑含有5-10重量％的所述珪鋁酸鹽物質。29.根據權利要求25的方法，其中所述鹼性粉末包括一種或多種選自矽酸鹽水泥、水泥窯粉塵、石灰窯粉塵和甜菜石灰的物質。30.根據權利要求25的方法，其中所述鹼性粉末包括水泥窯粉塵和石灰窯粉塵。31.根據權利要求25的方法，其中所述矽鋁酸鹽物質包括至少一種選自鈣蒙脫石、鈉蒙脫石和高冷土的物質。32.根據權利要求25的方法，包括以0.1-10重量％的比率施用所述粉末組合物，該比率基於所燃燒的煤的重量計。33.根據權利要求25的方法，包括將所述粉末組合物注入熔爐中。34.根據權利要求33的方法，其中注入點的溫度大於2000T。35.—種吸附劑組合物，包括50-98重量°/的一種鹼性粉末和2-50重量％的一種矽鋁酸鹽礦物，其中所述鹼性粉末包括矽酸鹽水泥、水泥窯粉塵、石灰窯粉塵和甜菜石灰中的一種或多種。36.根據權利要求35的組合物，還包括一種溴化合物。37.根據權利要求35的組合物，其中所述鹼性粉末包括水泥窯粉塵和石灰窯粉塵。38.根據權利要求35的方法，包括2-20重量％的所述矽鋁酸鹽物質。39.根據權利要求38的方法，其中所述矽鋁酸鹽物質是選自鈣蒙脫土、鈉蒙脫土和高呤土中的一種或多種。40.—種用於燃燒煤以降低釋放入大氣的汞量的方法，包括向煤中施用一種包括一種溴化合物的液體吸附劑組合物；將含有該吸附劑的煤輸送到燃煤熔爐中；在燃燒期間向熔爐中注入一種粉末組合物，該粉末組合物含有鉤源、二氧化矽源和氧化鋁源；在燃煤熔爐中使該煤與液體和粉末組合物一起燃燒以產生灰分和燃燒氣體。41.根據權利要求40的方法，還包括測量灰分中的汞的浸出量；並且根據測量的浸出量的值，通過調整施用到煤中的吸附劑組合物調整所添加的二氧化矽和氧化鋁的量。42.根據權利要求40的方法，其中所述液體吸附劑組合物包括一種溴化物。43.根據權利要求42的方法，其中所述液體吸附劑組合物基本不含鹼金屬化合物。44.根據權利要求40的方法，其中所述粉末組合物包括一種矽鋁酸鹽礦物。45.根據權利要求40的方法，其中所述粉末組合物包括矽酸鹽水泥、水泥窯粉塵和石灰窯粉塵中的一種或多種。46.根據權利要求40的方法，其中所述吸附劑包括水泥窯粉塵、石灰窯粉塵和一種矽鋁酸鹽礦物。47.根據權利要求40的方法，包括在溫度高於200(TF處注入所述粉末。48.根據權利要求40的方法，包括在溫度高於2300下處注入所述粉末。49.根據權利要求40的方法，包括在溫度高於2700下處注入所述粉末。50.—種在含有一個熔爐和熔爐下遊的煙道氣對流通道的燃燒體系中燃燒含汞煤的方法，該方法包括向該體系中添加一種液體組合物；在燃燒期間向該體系中添加一種包括鈣、二氧化矽和氧化鋁的粉末組合物；並且燃燒煤以產生煙道氣和飛灰；其中所述液體組合物包括一種溴化合物且所述粉末組合物包括至少2重量°/。的二氧化矽和至少2重量y。的氧化鋁。51.根據權利要求50的方法，包括在燃燒前將所述液體組合物添加到煤中。52.根據權利要求50的方法，包括在燃燒前將所述粉末組合物添加到煤中。53.根據權利要求50的方法，其中所述液體組合物包括溴化鉤。54.根據權利要求50的方法，其中所述粉末組合物包括一種矽鋁酸鹽礦物並且還包括矽酸鹽水泥、水泥窯粉塵、甜菜石灰和石灰窯粉塵中的一種或多種。55.根據權利要求50的方法，包括以1-10重量％的比率添加所述粉末吸附劑，該比率基於所燃燒的煤的重量計。56.才艮據權利要求50的方法，包括以0.05-1重量％的比率添加所述溴化合物，該比率基於燃燒消耗的煤的重量計。57.—種用於燃燒煤並降低不希望的元素逃逸到環境中的水平的方法，包括向煤中添加一種包括鈣、二氧化矽、氧化鋁和一種選自溴和碘的面素的吸附劑組合物；燃燒該煤以產生灰分和燃燒氣體。58.根據權利要求57的方法，還包括測量燃燒氣體中汞的含量並根據所測量的汞的含量調整添加到煤中的溴的量。59.根據權利要求57的方法，包括向煤中添加足量的溴以使進入環境的汞排放量與未添加溴時燃燒煤所產生的排放量相比降低90%或更多。60.根據權利要求57的方法，其中所述吸附劑組合物包括溴化鉤。61.根據權利要求57的方法，包括向煤中施用一種包括一種溴化合物的液體組合物。62.根據權利要求61的方法，其中所述液體組合物包括溴化釣。63.—種減少燃煤體系熔爐中由煤的燃燒產生的煙道氣中的汞的方法，包括向燃煤體系中施用包括一種卣素、鈣、二氧化矽和氧化鋁的吸附劑組分；並且燃燒該煤以產生灰分和燃燒氣體。64.根據權利要求63的方法，還包括測量燃燒氣體中的汞含量；並且根據該汞含量的值調整施用到體系中的卣素的量。65.根據權利要求63的方法，其中所述卣素包括溴。66.根據權利要求63的方法，包括在燃燒前向煤中添加至少一種所述組分。67.根據權利要求63的方法，包括將所述組分中的至少一種直接添加到熔爐中。68.根據權利要求63的方法，包括將所述組分中的至少一種注入熔爐下遊的該體系的對流通道中。69.根據權利要求63的方法，包括添加一種含有溴的液體吸附劑和一種含有鈣、二氧化矽和氧化鋁的粉末吸附劑。70.根據權利要求69的方法，其中所述粉末吸附劑包括矽酸鹽水泥、水泥窯粉塵、石灰窯粉塵和矽鋁酸鹽粘土中的一種或多種。71.根據權利要求69的方法，包括添加1-10重量％的所述粉末吸附劑，該比率基於被燃燒的煤的重量計。72.由一種方法製備的煤灰，所述方法包括在添加的溴、二氧化矽和氧化鋁的存在下燃燒煤。73.—種水泥產品，含有矽酸鹽水泥和0.01重量％到約99重量％的一種權利要求72的煤灰，該比率基於該水泥產品的總重量計。74.—種凝硬性產品，含有一種火山灰和約0.01重量°/。到約90重量°/的權利要求72的煤灰，該比率基於該凝硬性產品的總重量計。75.—種混凝土預混產品，含有集料和一種水泥產品，其中該水泥產品含有一種權利要求72的煤灰。76.—種組合物，通過向權利要求75的一種預混產品中添加水而製備。77.—種凝結混凝土構件，通過使權利要求75的一種預混產品水合而製備。78.—種方法，包括在1_10重量％的一種添加的吸附劑的存在下燃燒煤，該吸附劑含有約30-75重量％的Ca0、約2-15重量°/的氧化鋁、約5-20重量％的二氧化矽、約1-10重量％的Fe力3和約0.1-5重量％的選自Na20和L0的鹼；通過燃燒該煤產生一種灰分；回收該灰分；並且配製一種含有該灰分的粘結性混合物。79.根據權利要求78的方法，包括還在一種溴化合物的存在下燃燒煤。80.根據權利要求78的方法，其中所述添加的吸附劑包括一種矽鋁酸鹽礦物。81.根據權利要求78的方法，其中所述添加的吸附劑包括水泥窯粉塵。全文摘要將含有鈣、氧化鋁、二氧化矽和滷素的吸附劑組分結合用於煤燃燒過程從而產生對環境的有益效果。將吸附劑添加到燃燒前的煤中和/或添加進火焰中或火焰的下遊，優選在最低溫度處添加以確保具有本方法各種優點的耐火結構的完全形成。當一起應用時，所述組分降低汞和硫的排放量；降低游離汞和氧化汞的排放量；通過使鍋爐管排渣增加燃煤過程的效率；增加煤灰中Hg、As、Pb和/或Cl的含量；降低灰分中可浸出的重金屬(例如Hg)的量，優選達到可浸出量在檢測限之下；並製得一種高粘結性的灰分產品。文檔編號B01D53/26GK101175550SQ200680016960公開日2008年5月7日申請日期2006年3月16日優先權日2005年3月17日發明者D·C·科姆裡,V·維勒拉申請人:Noxⅱ國際有限公司