地质物质介导的碳封存材料产生方法以及用于实施所述方法的系统

摘要

本发明提供了地质物质介导的二氧化碳(CO2)封存方法及系统。所述方法的方面包括使气态CO2源与水性捕获氨接触，以产生CO2封存产物和水性铵盐，然后使所述水性铵盐液体与地质物质(例如，碱性废弃物)接触，以再生所述水性捕获氨。本发明还提供了经配置用于执行所述方法的系统。

说明书

相关专利申请的交叉引用

根据《美国法典》第35章第119节(e)的规定，本专利申请案主张于2018年9月1日提交的编号为62/726,225的美国临时专利申请案提交日期的优先权；该专利中的内容以引用方式并入本文中。

介绍

二氧化碳(CO

大气CO

CO

全球变暖对环境和人类生活的影响是多种多样的。它在一定程度上已经造成了近年来气候的变化。海平面升高、冰川后退、北极圈缩小以及农业模式的改变都是由全球变暖直接引起的，而次生效应和区域效应预计包括极端恶劣天气事件、热带病的蔓延、生态系统中季节模式的时间变化以及对经济的巨大影响。

由全球变暖引起的预期的气候变化未来可能会在陆地以及全球范围内产生大规模且可能无法挽回的影响。这种可能性、程度以及具体时间都是不确定的且存在争议的，但有一些预期的气候变化的示例包括给北大西洋输送暖流的海洋环流明显放缓、格陵兰岛和西南极洲冰原大面积减少、陆地生物圈的碳循环反馈引起的全球变暖加速、多年冻土区的陆地碳释放以及海岸沉积物的水化物中甲烷的释放。

虽然存在科学争议，但人们认为过量的大气CO

对人为造成的气候变化和海洋酸化的担忧加剧了探索出可扩展、具有成本效益的碳捕获和封存(CCS)方法的紧迫性。通常情况下，CCS方法会分离出复合烟道流中的纯CO

发明内容

本发明提供了地质物质介导的二氧化碳(CO

附图说明

图1提供了根据本发明的实施例所述的系统的示意图。

图2提供了根据本发明的实施例所述的系统的示意图，其中CO

图3提供了根据本发明的实施例所述的系统的示意图，其中另外的CO

图4提供了根据本发明的实施例所述的系统的示意图。

图5提供了根据本发明的实施例所述的系统的示意图，其中所述系统不包括汽提塔或其他氨纯化模块。

具体实施方式

本发明提供了地质物质介导的二氧化碳(CO

在更加详细地描述本发明之前，应当理解，本发明不限于所描述的特定实施例，因为在实际实施中一定会存在差异。还应当理解，本文中使用的术语仅用于描述特定实施例，而无意限制本发明构思，本发明的范围将仅由所附权利要求书限定。

在提供数值范围的情况下，应当理解，该范围的上限和下限之间的每个中间值以及在该范围内的任何其他规定值或中间值都包含在本发明的范围内。除非上下文另有明确规定，否则每个中间值应低至下限单位的十分之一。这些较小范围的上限和下限可独立地包括在较小范围内，并且也包括在本发明内，需遵守所述范围内任何特别排除的限值的要求。在所述范围包括一个或两个限值的条件下，排除了那些所包括限值中的任一个或两个的范围也包括在本发明内。

本文中提出的某些范围在数值前带有术语“大约”。本文中使用术语“大约”的目的是为其后的精确数字以及与该术语之后数字接近或近似的数字提供文字支持。在确定某一数字是否接近或近似于具体列举的数字时，接近或近似的未列举数字在其出现的上下文中可以是基本上等同于所具体列举数字的数字。

除非另有定义，否则本文所用的所有技术和科学术语的含义与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。尽管与本文所描述的方法和材料类似或等同的方法和材料也可用于本发明的实施或测试中，但下文描述了具有代表性的示例性方法和材料。

在本说明书中引用的所有出版物和专利通过引用方式并入本文中，犹如每一单独出版物或专利被具体地和单独地表明通过引用方式并入，且通过引用并入本文的目的是公开和描述与引用的出版物相关的方法和/或材料。任何出版物的引用均是针对其在申请日之前公开的内容，并且不应将其解释为承认由于之前的发明使得本发明无权早于此类出版物。此外，所提供的出版日期可能与实际出版日期不同，可能需要单独确认。

需要注意的是，如本文和所附权利要求书中所使用的，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”包括复数指代对象，除非上下文另有明确说明。还应注意，可以起草权利要求以排除任何可选要素。因此，该陈述旨在作为使用诸如“单独”、“仅”等与陈述权利要求要素有关的专用术语或使用“否定”限制的前置基础。

在阅读本发明后，以下内容对所属领域的技术人员来说是显而易见的，本文所描述和列出的每个单独的实施例都具有分层的组分和特征，这些组分和特征可在不脱离本发明的范围和精神的情况下与其他几个实施例中任一实施例的特征进行快速分解或合并。可按陈述的事件顺序或逻辑上可能的任何其他顺序实施任何陈述的方法。

尽管为了语法的流畅性已经或将要描述该设备和方法，并进行功能上的说明，但应明确理解，除非《美国法典》第35章有明确规定，否则任何情况下都不得将权利要求解释为必须受“方式”或“步骤”的限制，而应按照等效物的司法原则与权利要求中所述定义的含义和等效物的完整范围相符，当明确按照《美国法典》第35章第112节的规定编写权利要求时，权利要求应与《美国法典》第35章第112节中的法定等效物完全相符。

方法

如上所述，本发明的方面包括使用地质物质(例如，碱性废弃物)以产生二氧化碳(CO

如上所述，所述方法的方面包括：使气态CO

CO

所述方法的实施例包括在足以产生水性碳酸盐液体(例如水性碳酸铵)的条件下使水性捕获液体(例如水性捕获氨)与气态CO

所述气态CO

在某些实施例中，受关注的是由燃烧化石燃料(例如，煤、石油、天然气)以及天然存在的有机燃料沉积物(例如但不限于焦油砂、重油、油页岩等)的人造燃料产物的工业工厂产生的废弃物流。在某些实施例中，发电厂是煤粉发电厂、超临界燃煤发电厂、大规模燃煤发电厂、流化床燃煤发电厂、燃气或燃油锅炉和蒸汽涡轮发电厂、燃气或燃油锅炉简单循环燃气涡轮发电厂以及燃气或燃油锅炉联合循环燃气涡轮发电厂。在某些实施例中，受关注的是由燃烧合成气(即，通过有机物质(例如煤、生物质等)的气化产生的气体)的发电厂产生的废弃物流，其中在某些实施例中，此类工厂是整体煤气化联合循环(IGCC)工厂。在某些实施例中，受关注的是由热回收蒸汽发生器(HRSG)工厂产生的废弃物流。目的废弃物流还包括由水泥厂产生的废弃物流。其废弃物流可用于本发明的方法的水泥厂包括湿法工厂和干法工厂，这些工厂可以采用竖窑或回转窑，并且可以包括预煅烧炉。这些类型的工业工厂中的每一种都可以燃烧单一燃料，或者可以依次或同时燃烧两种或更多种燃料。目的废弃物流是工业工厂排放气体，例如烟道气。“烟道气”意指从燃烧化石燃料或生物质燃料的燃烧产物中获得的气体，所述气体之后被导向工业工厂的烟囱，也被称为烟道。

由水泥厂产生的废弃物流也适用于本发明的系统和方法。水泥厂废弃物流包括来自湿法工厂和干法工厂的废弃物流，这些工厂可以采用竖窑或回转窑，并且可以包括预煅烧炉。这些工业工厂可以各自燃烧单一燃料，或者可以依次或同时燃烧两种或更多种燃料。其他工业工厂(例如冶炼厂和精炼厂)也是包含二氧化碳的废弃物流的有用来源。

工业废弃物气体流可以含有二氧化碳作为主要非空气来源组分，或者，尤其是对于燃煤发电厂，可以含有其他组分(可以统称为非CO

所述废弃物流，特别是各种燃烧气体的废弃物流，可以包括一种或更多种另外的非CO

在一些情况下，所述气态CO

如上所述，在足以产生CO

所述水性捕获氨中氨的浓度可以发生变化，其中在一些情况下，所述水性捕获氨包括一定浓度的氨(NH

可以采用任何适宜的方案使所述含有CO

在一些情况下，使用微孔膜接触器使所述气态CO

所述捕获液体与所述含有CO

与所述含有CO

所述含有CO

接触以足以产生水性碳酸铵的方式进行。所述水性碳酸铵可以发生变化，其中在一些情况下，所述水性碳酸铵包含碳酸铵和碳酸氢铵中的至少一种，并且在一些情况下包含碳酸铵和碳酸氢铵二者。所述水性碳酸氢铵可视为含有溶解性无机碳(DIC)的液体。因此，在向所述水性捕获氨装填CO

如有需要，所述含有CO

在一些实施例中，所得的水性碳酸铵是两相液体，所述两相液体包括在本体液体(例如，本体溶液)中的液体凝聚相(LCP)的液滴。“液体凝聚相”或“LCP”意指包括碳酸氢根离子的液体溶液相，其中碳酸氢根离子在所述LCP相中的浓度高于在所述周围本体液体中的浓度。LCP液滴的特征在于存在富含亚稳定碳酸氢根的液体前体相，在所述液体前体相中，碳酸氢根离子结合成超过所述本体溶液的浓度的浓缩浓度并且以非结晶溶液状态存在。所述LCP含有在界面外部的本体溶液中发现的所有组分。然而，所述碳酸氢根离子的浓度高于在所述本体溶液中的浓度。在其中存在LCP液滴的情况下，所述LCP和本体溶液可以各自含有离子对和预成核簇(PNC)。在存在时，与溶液中的离子对和PNC相比，所述离子长时间保持在其各自的相中。关于含有LCP的液体的更多详细信息请参阅第9,707,513号美国专利，该专利中的内容以引用方式并入本文。

固体CO

如上所述，可以采用多步方案和单步方案，利用所述水性捕获氨中的含有CO

相应地，在一些实施例中，在水性碳酸盐(例如水性碳酸铵，例如，如上所述)产生后，所述水性碳酸盐随后在足以产生固体CO

在此类情况下，可以采用任何适宜的阳离子源。目的阳离子源包括但不限于来自水处理设施(例如海水淡化厂、微咸水淡化厂、地下水回收设施、废水设施)的盐水以及来自具有冷却塔的设施等的排污水，所述设施会产生高阳离子含量的浓缩溶液流。作为阳离子源另外受关注的是天然存在的来源，例如但不限于天然海水和地质盐水，所述天然存在的来源可以具有不同的阳离子浓度，并且还可以提供现成的阳离子源，以触发由所述水性碳酸铵产生碳酸盐固体。在一些情况下，所述阳离子源可以是所述工艺的另一步骤的废弃物，例如，在由所述水性铵盐再生氨期间产生的钙盐(例如CaCl

在其他实施例中，所述水性捕获氨包括阳离子，例如，如上所述。所述阳离子可以采用任何适宜的方案以水性捕获氨的形式提供。在一些情况下，存在于所述水性捕获氨中的阳离子衍生自用于由水性铵盐再生所述水性捕获氨的地质物质。另外和/或再者，所述阳离子可以通过使水性捕获氨与阳离子源组合(例如，如上所述)来提供。

通过本发明的方法的实施例产生的所述产物CO

所述沉淀产物的碳酸盐化合物可以包括许多不同的阳离子，例如但不限于以下离子物质：钙、镁、钠、钾、硫、硼、硅、锶及其组合。受关注的是二价金属阳离子的碳酸盐化合物，例如碳酸钙和碳酸镁化合物。具体目的碳酸盐化合物包括但不限于：碳酸钙矿物、碳酸镁矿物和碳酸钙镁矿物。目的碳酸钙矿物包括但不限于：方解石(CaCO

关于碳酸盐产生以及使用由此产生的碳酸盐的方法的更多详细信息请参阅：公开号为US-2014-0322803-A1、序列号为14/204,994的美国专利申请案；公开号为US 2014-0271440 A1、序列号为14/214,129的美国专利申请案；公开号为US 2016-0082387 A1、序列号为14/861,996的美国专利申请案；以及第9,707,513、9,714,406和9,993,799号美国专利；这些出版物中的内容以引用方式并入本文。

在一些情况下，碳酸盐产生以连续方式进行，例如，如第9,993,799号美国专利中所述，该专利中的内容以引用方式并入本文。在一些此类情况下，碳酸盐产生可以在种子结构的存在下进行。种子结构意指在二价阳离子引入流动液体之前，例如在材料产生区中存在于所述液体中的固体结构或材料。“与......结合”意指材料在所述种子结构的表面或凹陷处(例如，孔隙、缝隙等)中的至少一项上产生。在此类情况下，产生所述碳酸盐材料和所述种子结构的复合结构。在一些情况下，所述产物碳酸盐材料涂覆种子结构(例如，碳酸盐涂覆的种子结构)的表面的一部分(如果并非全部涂覆)。在一些情况下，所述产物碳酸盐材料填充所述种子结构的凹陷处，例如孔隙、缝隙、裂缝等。

种子结构可以根据需要而广泛地变化。术语“种子结构”用于描述在其上和/或其中形成所述产物碳酸盐材料的任何物体。根据需要，种子结构可以是单一物体或微粒组合物。在所述种子结构是单一物体的情况下，它可以具有多种不同的形状并且具有多种不同的尺寸，所述形状可以是规则的或不规则的。目的形状包括但不限于：棒状、网状、块状等。另外受关注的是由多个颗粒组成的微粒组合物，例如，颗粒状组合物。在所述种子结构是微粒组合物的情况下，颗粒的尺寸可以发生变化，在一些情况下，所述尺寸的范围为0.01至1,000,000μm、例如0.1至100,000μm。

所述种子结构可以由任何适宜的材料构成。目的材料包括碳酸盐材料(例如如上所述)和非碳酸盐材料。所述种子结构可以是天然存在的，例如，天然存在的砂、来自牡蛎壳的贝壳碎片或其他碳酸盐骨骼异化颗粒、砾石等；或者是人造的，例如粉碎的岩石、经研磨的高炉矿渣、飞灰、水泥窑粉尘、赤泥、退回的混凝土、再循环混凝土、拆卸所得的混凝土等。例如，所述种子结构可以是颗粒状组合物，例如砂，所述颗粒状组合物在工艺过程中涂覆有碳酸盐材料(例如，白色碳酸盐材料或有色碳酸盐材料，例如，如上所述)。

在一些情况下，种子结构可以是粗骨料，例如易碎更新世珊瑚岩(例如，可以从热带地区(例如，佛罗里达州)获取)，所述更新世珊瑚岩过于脆弱而无法用作混凝土的骨料。在这种情况下，所述易碎珊瑚岩可用作种子，并且所述固体CO

利用CO

所述产物碳酸盐材料可以被进一步使用、操作和/或与其他组合物组合，以产生多种最终用途的材料。在某些实施例中，将所述产物碳酸盐组合物以某种方式精制(即，加工)。精制可以包括多种不同方案。在某些实施例中，将所述产物进行机械精制，例如研磨，以便获得具有所需的物理特性(例如，粒度等)的产物。在某些实施例中，将所述产物与水硬性水泥(例如，作为砂、砾石、骨料等)组合，例如，以产生最终产物，例如，混凝土或砂浆。

另外受关注的是形成的建筑材料。本发明的形成的建筑材料可以发生显著变化。“形成的”意指成形(例如，模制、铸造、切割或以他它方式产生)为人造结构限定的物理形状，即，构造。形成的建筑材料不同于无定形建筑材料，例如，微粒(例如粉末)组合物，所述微粒组合物不具有限定且稳定的形状，而是与保存其的容器(例如，袋或其他容器)相适应。例证性形成的建筑材料包括但不限于：砖；板；导管；梁；盆；柱；干墙等。关于形成的建筑材料的其他示例和详细信息包括第7,771,684号美国专利中所述的示例和详细信息；该专利中的内容以引用方式并入本文。

另外受关注的是包括本发明的产物作为组分的非胶结制造物品。本发明的非胶结制造物品可以发生显著变化。非胶结的意指组合物并非水硬性水泥。因此，所述组合物并非在与凝固流体(例如水)组合时凝固以产生稳定产物的干燥组合物。例证性组合物包括但不限于：纸制品；聚合物产品；润滑剂；沥青产品；涂漆；个人护理产品，例如化妆品、牙膏、除臭剂、肥皂和洗发水；人体可摄入的产品，包括液体和固体；农业产品，例如土壤改良产品和动物饲料；等等。非胶结制造物品的其他示例和详细信息包括第7,829,053号美国专利中所述的示例和详细信息；该专利中的内容以引用方式并入本文。

如上所述，本发明的方法和系统可用于产生碳酸盐涂覆的种子结构(例如，碳酸盐涂覆的骨料)，或者优选地产生不含种子结构的物质(例如，纯碳酸盐骨料、岩石等)，以便用于混凝土和其他应用。所述碳酸盐涂覆的骨料可以是常规或轻质骨料。

本发明的方面包括CO

在一些情况下，所述碳酸盐材料是高反射微晶/无定形碳酸盐材料。存在于本发明的涂层中的所述微晶/无定形材料可以是高反射性的。由于所述材料可以是高反射性的，因此包括所述材料的涂层可以具有较高的总表面反射率(TSR)值。TSR可以采用任何适宜的方案测定，例如ASTM E1918现场测量水平和低斜表面太阳反射率的标准测试方法(另请参见R.Levinson，H.Akbari，P.Berdahl，测量太阳反射率–第II部分：实用方法综述，LBNL2010)。在一些情况下，所述背板展现出范围为Rg；0＝0.0至Rg；0＝1.0，例如Rg；0＝0.25至Rg；0＝0.99，包括Rg；0＝0.40至Rg；0＝0.98的TSR值，例如，所述TSR值采用上述引用的方案测量得出。

在一些情况下，包括所述碳酸盐材料的涂层对近红外(NIR)光具有高度反射性，在一些情况下，所述反射率范围为10至99％，例如50至99％。NIR光意指波长范围为700纳米(nm)至2.5毫米(mm)的光。NIR反射率可以采用任何适宜的方案测定，例如ASTM C1371使用便携式发射计测定接近室温的材料的发射率的标准测试方法或ASTM G173参考太阳光谱辐照度的标准表：37°斜面上正向直射和半球照射。在一些情况下，所述涂层展现出范围为Rg；0＝0.0至Rg；0＝1.0，例如Rg；0＝0.25至Rg；0＝0.99，包括Rg；0＝0.40至Rg；0＝0.98的NIR反射率值，例如，所述NIR反射率值采用上述引用的方案测量得出。

在一些情况下，所述碳酸盐涂层对紫外(UV)光具有高度反射性，在一些情况下，所述反射率范围为10至99％，例如50至99％。UV光意指波长范围为400nm至10nm的光。UV反射率可以采用上述引用的任何适宜的方案测定，例如ASTM G173。在一些情况下，所述材料展现出范围为Rg；0＝0.0至Rg；0＝1.0，例如Rg；0＝0.25至Rg；0＝0.99，包括Rg；0＝0.4至Rg；0＝0.98的UV值，例如，所述UV值采用上述引用的方案测量得出。

在一些情况下，所述涂层对可见光具有反射性，例如，其中可见光的反射率可以发生变化，在一些情况下所述反射率的范围为10至99％，例如10至99％。可见光意指波长范围为380nm至740nm的光。可见光反射特性可以采用上述引用的任何适宜的方案测定，例如ASTM G173。在一些情况下，所述涂层展现出范围为Rg；0＝0.0至Rg；0＝1.0，例如Rg；0＝0.25至Rg；0＝0.99，包括Rg；0＝0.4至Rg；0＝0.98的可见光反射率值，例如，所述可见光反射率值采用上述引用的方案测量得出。

在一些情况下，构成所述碳酸盐组分的材料是无定形材料或微晶材料。在所述材料是微晶材料的情况下，所述晶体尺寸(例如，使用应用于X射线衍射图的FWHM的谢乐方程测定)较小，并且在一些情况下直径为1000微米(μm)或更小，例如直径为100微米或更小，包括直径为10微米或更小。在一些情况下，所述晶体尺寸的直径范围为1000μm至0.001μm，例如10至0.001μm，包括1至0.001μm。在一些情况下，基于待反射的光的波长来选择所述晶体尺寸。例如，在待反射的是可见光谱中的光的情况下，可以将所述材料的晶体尺寸范围选定为小于“待反射”范围的一半，以便产生光子带隙。例如，在待反射光波长范围为100至1000nm的情况下，所述材料的晶体尺寸可以选定为50nm或更小，例如范围为1至50nm，例如，5至25nm。在一些实施例中，通过本发明的方法产生的材料可以包括棒状晶体和无定形固体。所述棒状晶体的结构可以发生变化，并且在某些实施例中，所述棒状晶体的长径比范围为500至1，例如10至1。在某些实施例中，所述晶体的长度范围为0.5μm至500μm，例如5μm至100μm。在其他实施例中，产生实质上完全无定形的固体。

所述涂层材料的密度、孔隙率和渗透性可根据所述应用而发生变化。关于密度，虽然所述材料的密度可以发生变化，但在一些情况下，所述密度的范围为5g/cm

所述材料的硬度也可以发生变化。在一些情况下，所述材料展现出的莫氏硬度为3或更大，例如5或更大，包括6或更大，其中所述硬度范围在一些情况下为3至8，例如4至7，并且包括5至6Mohs(例如，如采用以下出版物中所述的方案所测定：美国矿物学学会联合会，“莫氏矿物硬度表”)。硬度也可以用拉伸强度表示，例如，如采用ASTM C1167中所述的方案所测定。在一些此类情况下，所述材料可以展现出的压缩强度为100至3000N，例如400至2000N，包括500至1800N。

在一些实施例中，所述碳酸盐材料包括一种或更多种污染物，通过一种或更多种选自由以下各项组成的群组的测试预计所述污染物不会浸出至环境中：毒性特性浸出程序(TCLP)、提取程序毒性测试、合成沉淀浸出程序、加州废弃物提取测试、可溶性阈值极限浓度、美国试验与材料学会提取测试以及多次提取程序。可以根据组合物的可能污染物和储存条件来选择测试以及测试组合。例如，在一些实施例中，所述组合物可以包括As、Cd、Cr、Hg和Pb(或其产物)，其中每一种均可能见于CO

本发明的骨料组合物包括具有核区以及在所述核的表面的至少一部分上的CO

本文所述的骨料组合物的涂覆颗粒的核可以发生广泛变化。所述核可以由任何适宜的骨料材料构成。合适的骨料材料的示例包括但不限于：天然矿物骨料，例如，碳酸盐岩、砂(例如，天然硅砂)、砂岩、砾石、花岗岩、闪长岩、辉长岩、玄武岩等；以及合成骨料，例如工业副产品骨料材料，例如，高炉矿渣、飞灰、城市废弃物和再生混凝土等。在一些情况下，所述核包含不同于所述碳酸盐涂层的材料，例如由上述引用的超细材料中的任一种制成的丸状物。

在一些实施例中，产生碳酸盐骨料的方法包含于2019年1月23日提交的序列号为62/795,986的美国临时专利申请案(该申请案中的内容以引用方式并入本文)中详述的方法，并且包括其中任选地产生不含种子结构的所述碳酸盐骨料(例如，纯碳酸盐骨料)的方法。

在一些情况下，所述骨料是轻质骨料。在此类情况下，本文所述的骨料组合物的涂覆颗粒的核可以发生广泛变化，前提是在其被涂覆时可提供所需的轻质骨料组合物。所述核可以由任何适宜的材料构成。合适的骨料材料的示例包括但不限于：常规轻质骨料材料，例如，天然存在的轻质骨料材料(例如压碎的火山岩，例如，浮石、火山渣或凝灰岩)和合成材料(例如经热处理的粘土、页岩、板岩、硅藻土、珍珠岩、蛭石、高炉矿渣、碱性氧气转炉渣、电弧炉渣和飞灰)；以及非常规多孔材料，例如，压碎的珊瑚、合成材料(如聚合物和低密度聚合物材料)、再循环废弃物(例如木材)、纤维材料、水泥窑粉尘残余材料、拆卸所得/再循环/退回的混凝土材料、再生玻璃、各种火山矿物、花岗岩、含二氧化硅的矿物、尾矿等。

所述骨料组合物的涂覆颗粒的物理特性可以发生变化。本发明的骨料具有可以发生变化的密度，前提是所述骨料就其中会使用骨料的用途(例如，其中使用骨料的建筑材料)提供所需特性。在某些情况下，所述骨料颗粒的密度范围为1.1至5g/cm

构成本发明的骨料组合物的骨料颗粒的硬度也可以发生变化，并且在某些情况下，以莫氏标度表示的所述硬度的范围为1.0至9，例如1至7，包括1至6或1至5。在一些实施例中，本发明的骨料的莫氏硬度范围为2-5或2-4。在一些实施例中，所述莫氏硬度范围为2-6。其他硬度标度(例如洛氏标度、维氏标度或布氏标度)也可用于表征所述骨料，并且与莫氏标度的相应硬度等效的值可用于表征本发明的骨料；例如，维氏硬度等级为250相当于莫氏等级为3；所述标度之间的换算在本领域中是已知的。

骨料的耐磨性也可能较为重要，例如，用于道路表面，其中具有高耐磨性的骨料可用于使表面免受抛磨。耐磨性与硬度有关，但不相同。本发明的骨料包括耐磨性与天然石灰石相似的骨料、耐磨性优于天然石灰石的骨料以及耐磨性低于天然石灰石的骨料，所述耐磨性通过本领域接受的方法(例如ASTM C131)进行测量。在一些实施例中，通过上述引用的ASTM C131进行测量时，本发明的骨料的耐磨性小于50％、小于40％、小于35％、小于30％、小于25％、小于20％、小于15％或小于10％。

本发明的骨料还可以具有在特定范围内的孔隙率。本领域技术人员应当理解，在一些情况下，需要高度多孔的骨料，在另一些情况下，需要具有中等孔隙率的骨料，而在其他情况下，需要低孔隙率或无孔隙率的骨料。本发明的一些实施例的骨料的孔隙率(先进行烘箱干燥，随后全浸没60分钟，而后通过水吸收情况来测量)以％干重表示，其范围可以是1至40％，例如2至20％或2至15％，包括2至10％，甚至是3至9％。

所述骨料颗粒的尺寸可以发生变化。本发明的骨料组合物是微粒组合物，所述微粒组合物在一些实施例中被归类为细料或粗料。根据本发明的实施例的细骨料是几乎全部通过4号筛(ASTM C125和ASTM C33)的微粒组合物。根据本发明的实施例的细骨料组合物的平均粒度范围为10μm至4.75mm，例如50μm至3.0mm，并且包括75μm至2.0mm。本发明的粗骨料是主要保留在4号筛(ASTM C125和ASTM C33)上的组合物。根据本发明的实施例的粗骨料组合物是平均粒度范围为4.75mm至200mm(例如4.75至150mm，并且包括5至100mm)的组合物。本文中使用的“骨料”在一些实施例中还可以涵盖更大的尺寸，例如3英寸(in.)至12英寸，甚至是3英寸至24英寸或更大，例如12英寸至48英寸或大于48英寸。

在一些情况下，本文所述的骨料可用作内部固化混凝土的骨料，其中所述骨料允许随着时间释放水，以使所述混凝土的胶结组分充分且均匀地水合。此类实施例的内部固化骨料产物可用于通过增加自养护并减少化学收缩来改善混凝土的性能，从而通过使整个浇筑混凝土缓慢而均匀地释放水来减少所述混凝土的开裂。这些实施例的方面包括使用如上所述的内部固化骨料产品来提高各种形式和类型的混凝土的性能。如上所述，所述内部固化骨料产物部分或全部由来自点源CO

本发明还提供了混凝土干式复合材料，所述混凝土干式复合材料在与合适的凝固液(例如，如下所述)组合时产生可凝固组合物，所述可凝固组合物凝固并且硬化，构成混凝土或砂浆。本文所述的混凝土干式复合材料包括一定量的骨料(例如，如上所述)和水泥，例如水硬性水泥。依照常规含义，术语“水硬性水泥”是指在与水或其中所述溶剂为水的溶液(例如，外加剂溶液)组合后凝固并且硬化的组合物。通过将本发明的混凝土干式复合材料与水性液体组合产生的产物的凝固和硬化是由在与水反应时由水泥形成的水合物的产生引起的，其中所述水合物基本上不溶于水。

当与纯波特兰水泥组合时，本发明的骨料可用于代替常规混凝土中使用的常规天然岩石骨料。在某些实施例中，其他目的水硬性水泥是波特兰水泥共混物。短语“波特兰水泥共混物”包括水硬性水泥组合物，所述水硬性水泥组合物包括波特兰水泥组分和大量的非波特兰水泥组分。由于本发明的水泥是波特兰水泥共混物，因此所述水泥包括波特兰水泥组分。所述波特兰水泥组分可以是任何适宜的波特兰水泥。如本领域所熟知，波特兰水泥是通过研磨波特兰水泥熟料(大于90％)、有限量的控制凝固时间的硫酸钙以及至多5％的少量成分(如各种标准所允许)产生的粉末组合物。当用于为反应提供二氧化碳的排放气体含有SOx时，足够的硫酸盐可以硫酸钙的形式存在于沉淀的材料中，作为水泥或骨料，以抵消对额外硫酸钙的需求。如欧洲标准EN197.1所定义，“波特兰水泥熟料是一种水硬性材料，所述水硬性材料应由至少三分之二的硅酸钙(3CaO·SiO

作为水硬性水泥另外受关注的是含有碳酸盐的水硬性水泥。此类含有碳酸盐的水硬性水泥、其制造方法和用途请参阅第7,735,274号美国专利；该专利申请案中的内容以引用方式并入本文。

在某些实施例中，所述水硬性水泥可以是两种或更多种不同种类的水硬性水泥(例如波特兰水泥和含有碳酸盐的水硬性水泥)组成的共混物。在某些实施例中，所述共混物中第一水泥(例如，波特兰水泥)的量的范围为10至90％(w/w)，例如30至70％(w/w)，并且包括40至60％(w/w)，例如，80％OPC和20％碳酸盐水硬性水泥组成的共混物。

在一些情况下，所述混凝土干式复合材料组合物以及由其产生的混凝土具有

本发明的可凝固组合物(例如混凝土和砂浆)通过如下方式产生：将水硬性水泥与一定量的骨料(适用于砂浆的细料，例如，砂；具有或不具有适用于混凝土的细料的粗料)和水性液体(例如，水)组合，所述组合可以同时进行，也可以预先将所述水泥与骨料组合，然后将所得干组分与水组合来进行。针对采用本发明的水泥组合物的混凝土混合物选择的粗骨料材料的最小尺寸可以为约3/8英寸，并且尺寸范围可以是所述最小尺寸至1英寸或更大，包括在这些限值之间的等级。细碎的骨料尺寸小于3/8英寸，并且所述骨料可以再次以更精细的尺寸分级，直至达到200筛尺寸左右。细骨料可以存在于本发明的砂浆和混凝土中。所述水泥的干组分中水泥与骨料的重量比可以发生变化，并且在某些实施例中，所述重量比的范围为1:10至4:10，例如2:10至5:10，并且包括55:100至70:100。

与干组分组合以产生所述可凝固组合物(例如，混凝土)的液相(例如，水性流体)可以发生变化，从纯水到根据需要包括一种或更多种溶质、添加剂、共溶剂等的水。在制备所述可凝固组合物时组合的干组分与液相的比值可以发生变化，并且在某些实施例中，所述比值的范围为2:10至7:10，例如3:10至6:10，并且包括4:10至6:10。

在某些实施例中，所述水泥可以与一种或更多种外加剂一起使用。外加剂是添加至混凝土中以使其具有用基础混凝土混合物无法获得的所需特征或改变所述混凝土的特性以使其更易于使用或更适合于特定目的或降低成本的组合物。如本领域所熟知，外加剂是除所述水硬性水泥、骨料和水之外的任何材料或组合物，所述材料或组合物用作混凝土或砂浆的组分以增强其某些特征或降低其成本。所采用的外加剂的量可根据所述外加剂的性质而变化。在某些实施例中，这些组分的量的范围为0.1至50％w/w，例如2至10％w/w。

目的外加剂包括细碎的矿物外加剂，例如胶结材料；火山灰；火山灰材料和结材料；以及名义上惰性的材料。火山灰包括硅藻土、乳白色燧石、粘土、页岩、飞灰、硅灰、火山凝灰岩和浮岩，这些都是已知火山灰中的一部分。某些研磨的粒化钢铁渣和高钙飞灰具有火山灰特性和胶结特性。名义上惰性的材料还可包括细碎的未加工的石英、白云石、石灰石、大理石、花岗岩等。飞灰的定义如ASTM C618所示。

其他类型的目的外加剂包括增塑剂、促进剂、缓凝剂、引气剂、发泡剂、减水剂、腐蚀抑制剂和颜料。

因此，目的外加剂包括但不限于：促凝剂、缓凝剂、引气剂、消泡剂、碱反应性降低剂、粘结外加剂、分散剂、着色外加剂、腐蚀抑制剂、防潮外加剂、发气剂、渗透性降低剂、泵送助剂、收缩补偿外加剂、杀真菌外加剂、杀菌外加剂、杀虫外加剂、流变改性剂、细碎矿物外加剂、火山灰、骨料、润湿剂、强度增强剂、防水剂以及任何其他混凝土或砂浆外加剂或添加剂。外加剂是本领域所熟知的，并且可以使用任何合适的以上类型的或任何其他所需类型的外加剂；参见，例如，第7,735,274号美国专利，该专利全文以引用方式并入本文。

在一些情况下，所述可凝固组合物是使用一定量的富含碳酸氢根的产物(BRP)外加剂产生的，其可以是液体或固体形式，例如，如第9,714,406号美国专利中所述；该专利中的内容以引用方式并入本文。

在某些实施例中，本发明的可凝固组合物包括与纤维一起使用的水泥，例如，在相关人员需要纤维增强的混凝土的情况下。纤维可由含有氧化锆的材料、钢、碳、玻璃纤维或合成材料(例如，聚丙烯、尼龙、聚乙烯、聚酯、人造丝、高强度芳族聚酰胺(即，

所述可凝固组合物的组分可以使用任何适宜的方案组合。可以在工作时将每种材料混合，或者可以预先将部分或全部所述材料混合。或者，将所述材料中的一些与含或不含外加剂(例如高幅度减水外加剂)的水混合，然后可以将所述剩余的材料与其混合。作为混合装置，可以使用任何常规装置。例如，可以采用Hobart混合器、斜圆筒混合器、Omni混合器、Henschel混合器、V型混合器和Nauta混合器。

在将所述组分组合产生可凝固组合物(例如，混凝土)之后，所述可凝固组合物在一些情况下是最初可流动的组合物，然后在给定的时间段后凝固。所述凝固时间可以发生变化，并且在某些实施例中，所述凝固时间的范围为30分钟至48小时，例如30分钟至24小时，并且包括1小时至4小时。

所述凝固产物的强度也可以发生变化。在某些实施例中，所述凝固水泥的强度范围可以是5MPa至70MPa，例如10MPa至50MPa，并且包括20MPa至40MPa。在某些实施例中，由本发明的水泥产生的凝固产物非常耐久，例如，如使用ASTM C1157中所述的测试方法所测定。

本发明的方面进一步包括由本发明的骨料和可凝固组合物产生的结构。因此，进一步实施例包括含有本发明的骨料的人造结构及其制造方法。因此，在一些实施例中，本发明提供了包括一种或更多种本文所述的骨料的人造结构。所述人造结构可以是其中可以使用骨料的任何结构，例如建筑物、坝、堤、道路或掺入骨料或岩石的任何其他人造结构。在一些实施例中，本发明提供了人造结构，例如，建筑物、坝或道路，所述人造结构包括本发明的骨料，其中在一些情况下，所述骨料可以含有来自化石燃料源的CO

在一些情况下，所述固体碳酸盐产物可用于反照率增强应用。反照率，即，反射系数，是指表面的漫反射率或反射能力。它被定义为来自表面的反射辐射与朝向其的入射辐射的比值。反照率是无量纲分数，并且可以表示为比值或百分比。反照率是基于从零(对全黑表面的无反射能力)至1(对白色表面的完全反射)的标度测量的。虽然反照率取决于辐射的频率，但是本文中使用的反照率是在不参考特定波长的情况下给出的，因此是指整个可见光光谱(即，约380nm至约740nm)的平均值。

由于这些实施例的方法是增强表面反照率的方法，因此所述方法在一些情况下使得反照率的增加幅度(与合适的对照相比，例如，未经本发明的方法处理的同一表面的反照率)为0.05或更大，例如0.1或更大，例如，0.2或更大、0.3或更大、0.4或更大、0.5或更大、0.6或更大、0.7或更大、0.8或更大、0.9或更大，包括0.95或更大，包括至多为1.0。因此，标的方法的方面包括将表面的反照率增加至0.1或更大，例如0.2或更大，例如，0.3或更大、0.4或更大、0.5或更大、0.6或更大、0.7或更大、0.8或更大、0.9或更大、0.95或更大，包括0.975或更大，并且至多约为1.0。

所述方法的方面包括将目的表面与一定量的高反射微晶或无定形材料组合物(例如，如上所述)结合，使所述表面的反照率有效地增强所需的量，例如上文列出的量。可以使用任何适宜的方案将所述材料组合物与所述目标表面结合。因此，通过将所述材料并入具有待改良表面的所述物体的材料中，可以将所述材料组合物与所述目标表面结合。例如，在所述目标表面是建筑材料(例如屋顶瓦或混凝土混合物)的表面的情况下，所述材料组合物可以包括在所述材料的组合物中，从而存在于所述物体的所述目标表面上。或者，例如，通过用所述组合物涂覆所述目标表面，可以将所述材料组合物定位在所述目标表面的至少一部分上。在用所述材料组合物涂覆所述表面的情况下，所述表面上所得涂层的厚度可以发生变化，并且在一些情况下，所述厚度范围可以是0.1mm至25mm，例如2mm至20mm，并且包括5mm至10mm。另外受关注的是在涂漆和其他涂料中用作高反射颜料用途的应用，例如光伏太阳能面板。

可以增强多种表面的反照率。目的表面包括人造物体和天然存在的物体的至少部分面向天空的表面。目的人造表面包括但不限于：道路、人行道、建筑物及其组成部分(例如，屋顶及其组成部分(屋顶木瓦、屋面颗粒等)和侧面)、跑道以及其他人造结构(例如，墙壁、坝、纪念碑、装饰性物体等)。目的天然存在的表面包括但不限于：植物表面(例如，见于森林地区和非森林地区)、非植被地点、水(例如，湖泊、海洋和海表面)等。

例如，可以使用本文所述的方法在所述着色屋面颗粒表面上产生碳酸盐层来轻易地增加着色颗粒的反照率。虽然存在于所述着色屋面颗粒表面上的碳酸盐材料层的厚度可以发生变化，但在一些情况下，所述厚度范围为0.1至200μm，例如1至150μm，包括5至100μm。可以如上所述涂覆多种不同类型的着色颗粒，例如，以增强其反射率且基本上不会使其减色(如有)。可以用本文所述的碳酸盐层涂覆的颗粒类型的示例包括屋面颗粒。

可以用碳酸盐层涂覆(例如，以改进屋面颗粒的反射率且基本上不会使其减色(如有))的屋面颗粒可以包括由压碎和筛分的矿物材料形成的核，所述核随后被涂覆有一个或更多个颜色涂层，所述颜色涂层包含其中分散有一种或更多种着色颜料(例如合适的金属氧化物)的粘合剂。可以采用无机粘合剂。所述粘合剂可以是可溶性碱性硅酸盐，所述可溶性碱性硅酸盐随后通过高温或化学反应(所述化学反应诸如酸性材料与碱性硅酸盐之间的反应)使其不溶，从而在所述矿物颗粒上产生不溶性着色涂层。在制备本发明的屋面颗粒的过程中采用的基础颗粒可以采用若干种形式。所述基础颗粒可以是惰性核颗粒。所述核颗粒可以是化学惰性材料，例如惰性矿物颗粒、固体或中空玻璃或陶瓷球、或泡沫玻璃或陶瓷颗粒。合适的矿物颗粒可以通过一系列采石、压碎和筛分操作来产生，尺寸通常介于砂与砾石之间(即，在约8目与70目之间)。所述核颗粒的平均粒度范围为约0.2mm至约3mm，例如，约0.4mm至约2.4mm。尤其是，可以使用合适尺寸的由天然存在的材料制成的颗粒，所述材料诸如滑石、矿渣、花岗岩、硅砂、绿岩、安山岩、斑岩、大理石、正长岩、流纹岩、辉绿岩、玄武石、石英、板岩、暗色岩、玄武岩和海贝壳等；制造材料，例如陶瓷熟料和支撑剂；以及再循环制造材料，例如碎砖、混凝土、瓷、耐火粘土等。实心和中空玻璃球可以获取自，例如，PottersIndustries Inc.，P.O.Box 840，Valley Forge，Pa.19482-0840，例如平均尺寸为0.203mm的

可使用的所述涂料颜料包括但不限于PC-9415 Yellow、PC-9416 Yellow、PC-9158Autumn Gold、PC-9189 Bright Golden Yellow、V-9186 Iron-Free Chestnut Brown、V-780 Black、V0797 IR Black、V-9248 Blue、PC-9250 Bright Blue、PC-5686 Turquoise、V-13810 Red、V-12600 Camouflage Green、V12560 IR Green、V-778 IR Black和V-799Black。

本文所述的方法还可用于产生压裂砂。压裂砂用于油气回收行业，以维持裂缝的地质结构中的多孔空隙空间，从而保持地质裂缝的完整性。本文所述的方法可用于产生具有可定制表面涂层的涂覆基材和机制砂，所述表面涂层在流体流动时可提升砂的浮力。本文所述的方法可用于产生具有紧密规则图案结构或不规则图案结构的碳酸盐材料(结晶或无定形)的基材，以有效设计所述砂的表面，从而在压裂流体的流动中保持高于平均值的浮力，同时所述流体在非常高的压力下被泵送至地质裂缝位点。在一些情况下，所述方法产生出具有结晶或无定形但未反应的胶结涂层化合物的产物，使得在与第二介质接触时，所述材料可作为膨胀水泥反应，为来自周围地质结构的气体和流体流动提供空隙空间。这种膨胀特性可以通过紧密的流体或气体接触、持续的流体接触或从所述地质表面提供的其他磁波或声波激活来激活。

在上述不同应用(包括反照率增强应用)中使用本文所述的碳酸盐沉淀化合物以及由其产生的组合物的方法的更多信息请参阅第9,993,799号美国专利以及第WO/2014/144/848号PCT公开申请案；这些出版物中的内容以引用方式并入本文。

氨再生

如上所述，用所述水性捕获氨液体和所述气态CO

如上所述，本发明的方面进一步包括用所述水性铵盐再生水性捕获氨(例如，如上所述)。再生水性捕获铵意指以足以用所述水性铵盐产生大量铵的方式处理所述水性铵盐。在此再生步骤过程中被转化为氨的输入铵盐的百分比可以发生变化，在一些情况下，所述百分比范围为20至80％，例如35至55％。

可以使用任何适宜的再生方案在此再生步骤中用水性铵盐再生氨。在一些情况下，采用蒸馏方案。虽然可采用任何适宜的蒸馏方案，但在一些实施例中，所采用的蒸馏方案包括在碱性源存在的情况下加热所述水性铵盐，以产生气态氨/水产物，然后可以将其冷凝以产生水性捕获氨液体。在一些情况下，所述方案在分步过程中连续发生，其中在碱性源存在的情况下加热所述水性铵盐在水性捕获氨液体蒸馏和冷凝之前发生。

所述碱性源可以发生变化，前提是它足以将所述水性铵盐中的铵转化为氨。可以采用任何适宜的碱性源。

在此再生步骤中可以采用的碱性源包括化学试剂。可用作碱性源的化学试剂包括但不限于氢氧化物、有机碱、超强碱、氧化物和碳酸盐。氢氧化物包括在溶液中提供氢氧根阴离子的化学物质，包括，例如，氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)、氢氧化钙(Ca(OH)

作为碱性源另外受关注的是二氧化硅源。所述二氧化硅源可以是纯二氧化硅或包括二氧化硅并与其他化合物(例如，矿物质)组合的组合物，前提是所述二氧化硅源足以赋予所需的碱性。在一些情况下，所述二氧化硅源是天然存在的二氧化硅源。天然存在的二氧化硅源包括含有二氧化硅的岩石，所述源可以砂或较大岩石形式存在。当所述源为较大岩石时，在一些情况下，所述岩石已作破碎处理，以减小其尺寸并增加其表面积。受关注的是由具有如下最长尺寸的组分构成的二氧化硅源，所述最长尺寸范围为0.01mm至1米，例如0.1mm至500cm，包括1mm至100cm，例如，1mm至50cm。如有需要，可以对所述二氧化硅源进行表面处理，以增加所述源的表面积。可以采用多种不同的天然存在的二氧化硅源。目的天然存在的二氧化硅源包括但不限于火成岩，所述火成岩包括：超镁铁质岩，例如科马提岩、苦橄玄武岩、金伯利岩、钾镁煌斑岩、橄榄岩；镁铁质岩，例如玄武岩、辉绿岩(粗玄岩)和辉长岩；中间岩，例如安山岩和闪长岩；中间长英质岩，例如英安岩和花岗闪长岩；以及长英质岩，例如流纹岩、细晶岩—伟晶岩和花岗岩。另外受关注的是人造二氧化硅源。人造二氧化硅源包括但不限于：废弃物流，例如采矿废弃物；化石燃料燃烧灰烬；炉渣，例如，钢铁渣、磷渣；水泥窑废弃物；油精炼厂/石化精炼厂废弃物，例如，油田和甲烷层盐水；煤层废弃物，例如，燃气产生盐水和煤层盐水；纸张加工废弃物；水软化，例如，离子交换废盐水；硅加工废弃物；农业废弃物；金属抛光废弃物；高pH纺织废弃物；以及碱渣。采矿废弃物包括从土地中提取金属或其他珍贵或有用矿物产生的任何废弃物。目的废弃物包括用于提高pH的采矿废弃物，包括：来自拜耳法铝提取工艺的红泥；来自海水中镁提取(例如，在加利福尼亚州莫斯兰丁)的废弃物；以及来自涉及浸出的其他采矿过程的废弃物。来自燃烧化石燃料的过程(例如燃煤发电厂)的灰烬产生通常富含二氧化硅的灰烬。在一些实施例中，由燃烧化石燃料(例如，燃煤发电厂)产生的灰烬作为二氧化硅源提供，包括飞灰，例如从烟囱排出的灰烬和底灰。关于二氧化硅源及其用途的附加详细信息请参阅第9,714,406号美国专利，该专利中的内容以引用方式并入本文。

在本发明的实施例中，采用灰烬作为碱性源。在某些实施例中，受关注的是使用煤灰作为所述灰烬。在本发明中采用的煤灰是指在发电厂锅炉或燃煤炉(例如，链式排锅炉、旋风锅炉和流化床锅炉)中由燃烧的粉碎无烟煤、褐煤、烟煤或次烟煤产生的残余物。此类煤灰包括飞灰(其是从炉中由排放气或烟道气携带的细碎煤灰)和底灰(其作为附聚物聚集在炉底)。

飞灰通常是高度不均质的，并且包括具有各种可识别的结晶相(例如石英、莫来石和各种铁氧化物)的玻璃状颗粒组成的混合物。目的飞灰包括F型和C型飞灰。上文提到的所述F型和C型飞灰是由上文提及的CSA标准A23.5和ASTM C618定义的。这些类别之间的主要区别是所述灰烬中钙、二氧化硅、氧化铝和铁的含量的量。所述飞灰的化学特性很大程度上受燃烧的煤(即，无烟煤、烟煤和褐煤)的化学成分含量的影响。目的飞灰包括大量的二氧化硅(二氧化硅，SiO

燃烧较硬、成煤时间较久的无烟煤和烟煤通常会产生F类飞灰。F类飞灰本质上是火山灰，并且含有少于10％的石灰(CaO)。由燃烧成煤时间较短的褐煤或次烟煤产生的飞灰除具有火山灰特性外，还具有一些自胶结特性。在水存在的情况下，C类飞灰将随着时间硬化并且强度增加。C类飞灰通常含有大于20％的石灰(CaO)。C类飞灰中碱和硫酸盐(SO

飞灰材料在悬浮于排放气体中时固化，并且使用各种方法收集，例如通过静电沉淀器或过滤袋收集。由于所述颗粒在悬浮于排放气体中时固化，因此飞灰颗粒通常为球形，并且尺寸范围为0.5μm至100μm。目的飞灰包括其中小于45微米的颗粒占至少约80％(按重量计)的飞灰。在本发明的某些实施例中，另外受关注的是高碱性流化床燃烧器(FBC)飞灰的使用。

在本发明的实施例中，另外受关注的是底灰的使用。底灰是作为附聚物在煤燃烧锅炉中通过煤的燃烧形成的。此类燃烧锅炉可以是湿底锅炉或干底锅炉。当在湿底或干底锅炉中产生时，将所述底灰在水中淬火。所述淬火产生具有其中90％落在0.1mm至20mm的粒度范围内的尺寸的附聚物，其中所述底灰附聚物在此范围内具有较宽的附聚物尺寸分布。底灰的主要化学组分是二氧化硅和氧化铝，具有较少量的Fe、Ca、Mg、Mn、Na和K以及硫和碳的氧化物。

在某些实施例中，另外受关注的是使用火山灰作为所述灰烬。火山灰由小火山喷发碎屑构成，所述小火山喷发碎屑即为由火山喷发产生的直径小于2毫米的粉碎岩石和玻璃碎片。

在本发明的一实施例中，采用水泥窑粉尘(CKD)作为碱性源。产生所述灰烬和/或CKD的燃料的特性以及所述燃料的燃烧方式将影响所得灰烬和/或CKD的化学组成。因此，灰烬和/或CKD可以用作调节pH的方式的一部分，或者用作所述唯一方式，并且基于所述灰烬和/或CKD的化学组成，可以将多种其他组分与特定灰烬和/或CKD结合使用。

在本发明的某些实施例中，采用矿渣作为碱性源。所述矿渣可以用作所述唯一的pH调节剂或与一种或更多种另外的pH调节剂(例如灰烬等)结合使用。矿渣是由金属加工产生的，并且可能含有钙和镁氧化物以及铁、硅和铝化合物。在某些实施例中，通过将活性硅和氧化铝引入所述沉淀产物中，炉渣作为pH调节材料的使用提供了另外的益处。目的炉渣包括但不限于来自铁冶炼的高炉矿渣；来自铁和/或钢的电弧炉或高炉加工的矿渣；铜渣；镍渣；以及磷渣。

如上所示，在某些实施例中，采用灰烬(或矿渣(在某些实施例中))作为改变所述水的pH值以使其达到所需的水平的唯一方式。在其他实施例中，与灰烬的使用相结合，采用一种或更多种另外的pH调节方案。

在某些实施例中，另外受关注的是使用其他废弃物材料(例如，压碎或拆卸所得或再循环或退回的混凝土或砂浆)作为碱性源。使用时，所述混凝土溶解释放出砂和骨料，如有需要，所述砂和骨料可以再循环至所述工艺的碳酸盐产生部分。拆卸所得或再循环的混凝土或砂浆的使用在下文中作了进一步描述。

在某些实施例中，受关注的是矿物碱性源。在此类情况下，与所述水性铵盐接触的所述矿物碱性源可以发生变化，其中目的矿物碱性源包括但不限于：硅酸盐、碳酸盐、飞灰、矿渣、石灰、水泥窑粉尘等，例如，如上所述。在一些情况下，所述矿物碱性源包含岩石，例如，如上所述。

在实施例中，所述碱性源是地质物质，例如，下文更为详细地描述的地质物质。

虽然在这些实施例中，所述水性铵盐加热后所达到的温度可以发生变化，但在一些情况下，所述温度范围为25至200℃，例如25至185℃。用于提供所需温度的所述热量可以从任何适宜的来源获得，所述来源包括蒸汽、废热源(例如烟道气废热)等。

可以在任何压力下进行蒸馏。在大气压下进行蒸馏时，进行蒸馏的温度可以发生变化，在一些情况下，所述温度范围为50至120℃，例如60至100℃，例如，70至90℃。在一些情况下，蒸馏在亚大气压下进行。虽然所述压力在此类实施例中可以发生变化，但在一些情况下，所述亚大气压范围为1至14psig，例如2至6psig。在亚大气压下进行蒸馏时，与在大气压下进行蒸馏的实施例相比，所述蒸馏可以在降低的温度下进行。虽然在此类情况下，所述温度可以根据需要而发生变化，但在其中采用亚大气压的一些实施例中，所述温度范围为15至60℃，例如25至50℃。在亚大气压的实施例中，受关注的是使用废热以在蒸馏过程中提供所采用的热量中的一部分(如果并非全部)。在此类情况下，可以采用的废热源包括但不限于：烟道气、工艺蒸汽冷凝、通过CO

还可以使用电解介导的方案实现水性捕获氨再生，在所述方案中，将直流电引入所述水性铵盐中以再生氨。可以采用任何适宜的电解方案。适用于由水性铵盐再生氨的电解方案的示例可以采用一个或更多个来自电解系统的元件，所述电解系统的信息请参阅第7,727,374和8,227,127号美国专利以及第WO/2008/018928号公开的PCT申请出版物；这些出版物中的内容以引用方式并入本文。

在一些情况下，所述水性捕获氨在无能量输入(例如，以热量和/或电流形式，例如如上所述)的情况下由所述水性铵盐再生。在此类情况下，所述水性铵盐以足以产生再生的水性捕获氨的方式与碱性源(例如地质物质源，例如，如上所述)组合。所得的水性捕获氨之后未被纯化，例如，通过能量输入，例如通过汽提方案等。

所得的再生的水性捕获氨可以发生变化，例如，取决于所采用的特定再生方案。在一些情况下，所述再生的水性捕获氨包括氨(NH

所述方法的方面进一步包括在足以产生CO

再循环

在一些情况下，所述方法可以包括将所述反应组分中的一种或更多种从所述工艺的一个阶段再循环至所述工艺的另一个阶段。例如，如上所述，可以将再生的氨水再循环至所述CO

纯CO

所述方法的一个或更多个阶段可能导致产生纯CO

在此类实施例中，所述CO

在一些情况下，可以在注入所述地表下地质位置之前对所述CO

在一些情况下，所述CO

在一些实施例中，所述CO

CO

碱富集

在一些情况下，所述方法进一步包括用碱富集方案处理所述水性碳酸铵，所述方案诸如膜介导的方案，例如包括使第一和第二液体与膜的相对侧接触的方案。在此类情况下，所述膜可以是阳离子膜或阴离子膜。关于碱富集方案(例如膜介导的碱富集方案)的更多详细信息请参阅第9,707,513号美国专利；该专利中的内容以引用方式并入本文。在一些此类情况下，所述方法包括在组合的捕获和碱富集反应器中使所述水性捕获氨与所述气态CO

再循环拆卸所得和经修复的混凝土

在本发明的一些方面，所述方法进一步包括利用拆卸所得或退回的混凝土地质物质为所述工艺中的一个或更多个步骤提供钙和/或碱性，以便在再循环混凝土地质物质材料部分溶解后，通过碳酸钙矿化以及将所述残余或经修复的混凝土用作新混凝土中的良好骨料来实现碳封存和利用。本文中使用的地质物质或地质物质材料是指已由施工现场退回或在其使用寿命结束后或出于其他原因而被拆卸和压碎的混凝土。虽然通常情况下，地质物质通常是工业废弃物，但地质物质也可以指初级、次级、三级工业产品，工业副产品或其他工业产品。工业地质物质材料的通用商品名的一些示例可以包括尾矿、矿尘、砂、袋滤细粉、土尘、粉尘、水泥窑粉尘、矿渣、钢渣、铁渣、锅炉渣、煤燃烧残余物、灰烬、飞灰、泥浆、石灰浆、石灰、窑灰、窑粉、残余物、铝土矿渣、拆卸所得的混凝土、退回的混凝土、压碎的混凝土、再循环混凝土、再循环砂浆、再循环水泥、拆卸所得的建筑材料、再循环的建筑材料、再循环的骨料等。地质物质通常具有含有金属氧化物的成分，这些金属氧化物为结晶相或无定形相，例如氧化钠、氧化钾或其他碱金属氧化物；氧化镁、氧化钙或其他碱土金属氧化物；氧化锰、氧化铜或其他过渡金属氧化物；氧化锌或任何其他金属氧化物或其衍生物；以晶体形式存在于简单或复杂矿物中的金属氧化物；金属氧化物的无定形相或其衍生物；或上述任意一种的组合。

本文所述的实施例包括通过再循环拆卸所得的混凝土并使用在地质物质溶解后剩余的残余材料作为新混凝土中的骨料来减少骨料的运输距离的方法。在新混凝土中使用经修复的混凝土地质物质作为骨料可以降低/减少所述混凝土相关的价格和碳足迹。例如，采用本发明的方法时，如果混凝土地质物质含有60％(按重量计)的氧化钙(CaO)类水泥，并且所述水泥占所述混凝土地质物质的10％，则CaO的100％溶解效率会导致溶解的所述混凝土地质物质中6％(按质量计)用于碳捕获和利用，剩下的94％则用作新混凝土中的再循环骨料。因此，标的方法的方面包括存在于所述地质物质中的金属氧化物的溶解效率为0.05％或更高，例如1.1％或更高，例如，2.1％或更高、3.1％或更高、4.1％或更高、5.1％或更高、6.1％或更高、7.1％或更高、8.1％或更高、9.1％或更高，包括10％或更高、20％或更高、30％或更高、40％或更高、50％或更高、60％或更高、70％或更高、80％或更高、90％或更高，并且溶解效率至多为100％。在实施例的另外的方面，标的方法包括以类似于其原始天然特征、可用于混凝土(不同于机械压碎并分类的再循环混凝土)的形式，作为存在于所述混凝土地质物质中的单独颗粒释放，所述释放量为所述拆卸所得的混凝土中的原砂和砾石骨料的0.05％或更高，例如1.1％或更高，例如，2.1％或更高、3.1％或更高、4.1％或更高、5.1％或更高、6.1％或更高、7.1％或更高、8.1％或更高、9.1％或更高，包括10％或更高、20％或更高、30％或更高、40％或更高、50％或更高、60％或更高、70％或更高、80％或更高、90％或更高，并且至多为100％。

所述方法的方面包括利用经修复的混凝土骨料作为基材，以涂覆源自捕获二氧化碳的碳酸盐矿物涂层，以便将其永久封存于所述矿物相中(例如，如上所述)，从而形成用作混凝土骨料的复合骨料。类似地，这种获取适用于所述矿物涂层的基材的方法具有避免新制原始骨料的开采和运输的优点。

所述方法的方面包括使用所述经修复的残余混凝土骨料材料(单独或涂覆有CO

多种混凝土和砂浆材料的溶解可能有用，所述残余的经修复的骨料可用于大量建筑材料应用中，包括开采的骨料的所有用途。混凝土和砂浆材料以及包含波特兰水泥的任何材料都受到了关注，所述材料至少包括来自道路、建筑物、坝、桥梁、人行道、管道、涵洞、水电导系统、井管等的材料。

拆卸所得的混凝土可以从多种不同的来源获得，所述来源包括但不限于建筑物、道路、路面、人行道、障碍和其他结构。退回的混凝土的来源可能来自多种来源，包括但不限于从施工现场返回其工厂的装有未使用或退回的混凝土的预拌混凝土罐车。可以使用任何适宜的方案来拆卸所述源，以产生拆卸所得的地质物质。然后，可以在固体CO

拆卸所得的混凝土可以从多种不同的来源获得，所述来源包括但不限于建筑物、道路、路面、人行道、障碍和其他结构。可以使用任何适宜的方案来拆卸所述源，以产生拆卸所得的地质物质。然后，可以在固体CO

再循环拆卸所得和/或退回以及经修复的混凝土的上述实施例不限于特定气态CO

增强地质物质溶解的方法

在所述方法包括溶解地质物质的情况下(例如，如上所述)，所述方法的方面可以包括增强所述地质物质的溶解，其中地质物质和液相在足以产生所需溶解效率的条件下于系统中组合。这些实施例的方面还包括被配置成产生溶解的地质物质组合物的系统，以及包括所述系统的方法和装置。本发明还提供了使用溶解的地质物质组合物的方法。

如上所述，本文中使用的地质物质或地质物质材料是指来自诸如采矿业、电力工业和重工业等工业的工业产品。虽然，地质物质通常是工业废弃物，但地质物质也可以指初级、次级、三级工业产品，工业副产品或其他工业产品。工业地质物质材料的商品名的一些示例可以包括尾矿、矿尘、砂、袋滤细粉、土尘、粉尘、水泥窑粉尘、矿渣、钢渣、铁渣、锅炉渣、煤燃烧残余物、煤燃烧产物、灰烬、飞灰、泥浆、石灰浆、石灰、电石石灰、电石渣、窑灰、窑粉、残余物、铝土矿渣、拆卸所得的混凝土、再循环混凝土、退回的混凝土、再循环砂浆、再循环水泥、拆卸所得的建筑材料、再循环的建筑材料、再循环的骨料等。地质物质通常具有含有金属氧化物的成分，这些金属氧化物为结晶相或无定形相，例如氧化钠、氧化钾或其他碱金属氧化物；氧化镁、氧化钙或其他碱土金属氧化物；氧化锰、氧化铜或其他过渡金属氧化物；氧化锌或任何其他金属氧化物或其衍生物；以晶体形式存在于简单或复杂矿物中的金属氧化物；金属氧化物的无定形相或其衍生物；或上述任意一种的组合。

由于所述方法是增强地质物质溶解的方法，因此所述方法会导致金属氧化物或矿物质从所述地质物质中浸出、渗出、滤过、释放等，形成液相，例如水相或有机相或任何其他液相的组合，使得存在于所述地质物质组合物中的所需金属氧化物的溶解效率至多为100％(与合适的对照相比，例如未经本发明的方法处理的地质物质)。例如，采用本发明的方法时，如果地质物质含有25％(按重量计)的氧化钙(CaO)，则CaO的100％溶解效率会导致所述地质物质溶解25％(按质量计)。因此，标的方法的方面包括存在于所述地质物质中的金属氧化物的溶解效率为0.05％或更高，例如1.1％或更高，例如，2.1％或更高、3.1％或更高、4.1％或更高、5.1％或更高、6.1％或更高、7.1％或更高、8.1％或更高、9.1％或更高，包括10％或更高、20％或更高、30％或更高、40％或更高、50％或更高、60％或更高、70％或更高、80％或更高、90％或更高，并且溶解效率至多为100％。

在一些实施例中，所述方法使用微波辐射来增强地质物质的所述溶解效率。微波、微波辐射、微波能量等是非电离电磁辐射能量形式，其波长范围为一米(1m)至一毫米(1mm)，其频率高于普通无线电波频率，但低于红外光频率，所述频率范围为300兆赫(MHz)至300千兆赫(GHz)。为了改善总产率和处理时间，已经研究了微波辐射以提高溶解效率。与常规加热相比，微波辐射具有以下优势：非接触加热；能量(非热量)传递；快速加热；材料选择性加热；容积式加热；加热快速启动和停止；从内部开始加热；以及安全性有所提高。在本发明的方法中采用的微波辐射可以根据工艺的特异性而变化，前提是它在所述地质物质的溶解效率方面实现了所需的增强。微波、微波辐射、微波能量等是指频率发生变化的能量形式，并且在一些情况下，所述频率范围可以是500MHz至100GHz，例如900MHz至5GHz，并且包括300MHz至300GHz或整个微波频谱。所述方法使用微波、微波辐射、微波能量等来提供增强所述地质物质的溶解效率所必需的功率，所述功率可以发生变化，并且在一些情况下，所述功率范围可以是一瓦(1W)至一千兆瓦(1GW)，例如一千瓦(1kW)至一兆瓦(1MW)，包括500kW至500MW。

所述方法的方面包括微波处理地质物质材料与液相的组合，以增强所述地质物质的溶解效率。所述处理可以在(但不限于)以连续、间歇或其组合形式运行的容器或装置中进行。在某些实施例中，所述地质物质材料以尺寸发生变化的颗粒的形式存在，例如，粒径范围为0.1微米至几英寸(以直径计)，例如1微米至20英寸、100微米至10英寸或500微米至20英寸，在一些实施例中为25微米至3/8英寸。在一些实施例中，在所述方法中使用的液相是水性介质、有机介质、其组合或通过本文所述的方法、系统和装置有助于促使所述地质物质的溶解效率增强的任何其他液体介质。

由于所述方法是增强地质物质溶解效率的方法，因此增强的微波处理或介电加热机制被视为是本文所述的方法、系统和装置。地质物质材料溶解的速率涉及表面积、地质物质本身的组成(其可能由许多不同的矿物相组成)以及系统温度(其可能取决于微波辐射的穿透情况)、介电加热的有效性等。介电加热是其中高频交变电场或射频或微波电磁辐射加热具有介电特性的材料的方法。介电加热由具有电偶极矩的能使分子转动的材料强化，所述分子即为H

本文所述的增强方法中由微波辐射引起的加热效应还可以降低碳封存方法的热量需求，所述碳封存方法采用所述增强的溶解方法作为其捕获和封存二氧化碳的工艺的一部分。例如，所述增强的方法可以减少碳封存方法的辅助功率需求，从而减少与所述辅助功率需求相关的寄生负载。所述增强的溶解方法可以降低甚至减少对热源的需求，这些热源诸如来自蒸汽的热量或来自有时是驱动碳封存方法、装置和系统所必需的电功率的热量。

作为使用微波(例如，如上所述)的替代或补充，增强地质物质材料的溶解效率可以涉及在液相中混合或加热所述地质物质材料，所述液相含有可在间歇或连续流水作业中再生的铵盐、酸性介质、表面活性剂或催化剂。

此方法中所述的溶解效率可由含有电偶极矩范围为0至80德拜的有机或无机材料的液相溶液增强，所述材料诸如电偶极矩为0.01德拜或更大、0.1德拜或更大、1.0德拜或更大的材料(例如，电偶极矩范围为0.5至0.9德拜)，并且包括电偶极矩为2.0德拜或更大、3.0德拜或更大、4.0德拜或更大的材料。在此方法中采用的溶液可以进一步包括催化剂、有机配体或表面活性剂。所采用的溶液可以含有具有电偶极矩的有机盐或有机酸，以提高介电加热的加热效率。可以优化所述溶液以减少反射，所述反射使得微波能量穿透效率降低。优化此方法中的所述溶液以产生均匀的温度，从而提高所述溶液的加热效率以及此材料的溶解效率。

可以增强多种地质物质材料的溶解。目的地质物质材料至少包括来自电力工业、重工业和采矿业的地质物质材料。

使用增强溶解方法(例如，微波介导的溶解方法，例如如上所述)溶解来自多种工业(例如，采矿业、电力工业、重工业)的初级工业产品(例如，开采的矿物质、电力、钢铁、水泥、氧化铝)的生产中作为废弃物生成的地质物质。然后，可以在固体CO

增强地质物质溶解的上述实施例不限于特定气态CO

系统

本发明的方面进一步包括用于通过诸如如上所述的方案封存来自气态CO

在一些情况下，所述CO

与所述CO

在一些实施例中，所述系统的连续反应器包括：流动的水性液体，例如，水性碳酸铵；二价阳离子引入器，所述二价阳离子引入器被配置成在引入位置将二价阳离子引入所述流动的水性液体中；以及非浆料固相CO

目的连续反应器还包括二价阳离子引入器，所述二价阳离子引入器被配置成在引入位置将二价阳离子引入所述流动的水性液体中。可以使用任何适宜的引入器，其中所述引入器可以是液相或固相引入器，这取决于二价阳离子源的性质。在一些情况下，所述引入器可以位于与含有富含碳酸氢盐的产物的液体的入口基本相同的位置(如果并非完全相同)。或者，所述引入器可以位于所述入口下游一定距离处。在此类情况下，所述入口与所述引入器之间的距离可以发生变化，在一些实施例中，所述距离的范围为1cm至10m，例如10cm至1m。所述引入器可以与二价阳离子的来源或储库可操作地耦合。

目的连续反应器还包括非浆料固相CO

所述产生位置可以包括诸如如上所述的种子结构。在此类情况下，所述反应器可以被配置成以浸没或非浸没形式接触诸如如上所述的种子结构。在非浸没形式中，所述流动液体可以作为层(例如，具有不同厚度)存在于种子结构的表面上，但是气体(例如，空气)将所述种子结构的至少两部分(例如，两种不同颗粒)分开，使得所述颗粒不会浸没在所述液体中。

关于可用作本系统的实施例中的碳酸盐产生模块的此类反应器的更多详情请参阅第9,993,799号美国专利；该专利中的内容以引用方式并入本文。

所述水性捕获氨再生模块可以发生变化，前提是它被配置成由所述水性铵盐产生氨，例如，通过蒸馏或电解，或者通过不会引入能量的工艺，例如如上所述。在一些情况下，所述再生模块将被配置成操作亚大气压(例如，如上所述)，使得它包括一个或更多个用于产生亚大气压的组件，例如，泵等。在一些情况下，所述再生模块与产生的热量的来源(例如，蒸汽)和/或一个或更多个废热源(例如，如上所述)可操作地耦合。在一些实施例中，所述再生模块包括碱性源，例如矿物碱源(例如，如上所述)。

在一些情况下，所述系统被配置成用于将再生的水性捕获氨再循环至所述CO

在一些情况下，所述系统及其模块是工业规模系统，这意味着它们被配置成加工工业规模量/体积的输入组合物(例如，气体、液体、固体等)。例如，所述系统及其模块(例如，CO

在一些实施例中，系统与水性介质源(例如天然存在的或人造的水性介质源)实现流体连通，并且可以与执行CO

除上述组成部分外，本发明的系统进一步包括含有CO

图1提供了根据本发明的实施例所述的系统的示意图。如图1所示，系统100包括CO

图2提供了根据本发明的实施例所述的系统的示意图。如图2所示，系统200包括CO

图3提供了根据本发明的实施例所述的系统的示意图。如图3所示，系统300包括CO

图4提供了根据本发明的另一实施例的示意图。如图4所示，将含有CO

图5提供了本发明的另一实施例的示意图，其中未采用蒸汽汽提或高压系统，因此所描绘的工艺可以视为是冷制工艺。如图5所示，在气体吸收碳酸盐沉淀(GACP)模块中，将富含CO

在一些情况下，所述CO

在一些情况下，使用具有一个或更多个可装运模块化单元的系统执行上述方案，所述模块化单元被配置成用于封存CO

虽然本文附有权利要求书，但本发明的范围还受以下条款限定：

1.一种封存来自气态CO

(a)在足以产生CO

(b)使所述水性铵盐与地质物质组合，以产生再生的水性捕获氨液体。

以封存来自所述气态CO

2.根据条款1所述的方法，其中步骤(a)包含在足以产生水性碳酸铵的条件下使所述水性捕获氨液体与所述气态CO

3.根据条款1所述的方法，其中步骤(a)包含在足以产生所述CO

4.根据前述条款中任一项所述的方法，其中所述CO

5.根据条款4所述的方法，其中所述产生的CO

6.根据前述条款中任一项所述的方法，其中所述地质物质包含拆建废料(C&DW)。

7.根据条款1至5中任一项所述的方法，其中所述地质物质包含煤燃烧产物(CCP)。

8.根据条款1至5中任一项所述的方法，其中所述地质物质包含碱性废弃物。

9.根据前述条款中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包含纯化所述再生的氨水。

10.根据条款9所述的方法，其中所述纯化包含从所述再生的氨水中汽提水性捕获氨。

11.根据条款1至8中任一项所述的方法，其中所述方法不包含纯化所述再生的氨水。

12.根据前述条款中任一项所述的方法，其中所述气态CO

13.根据前述条款中任一项所述的方法，其中所述方法产生CO

14.一种用于封存来自气态CO

(a)CO

(b)与CO

15.根据条款14所述的系统，其中所述系统进一步包含与CO

16.根据条款14所述的系统，其中所述系统不包括与所述CO

17.一种封存来自气态CO

在足以产生水性碳酸铵液体的条件下使水性捕获氨液体与气态CO

在足以产生CO

使所述水性铵盐液体与地质物质组合，以产生再生的水性捕获氨液体。

以封存来自所述气态CO

18.根据条款17所述的方法，其中所述CO

19.根据条款18所述的方法，其中所述产生的CO

20.根据条款17至19中任一项所述的方法，其中所述地质物质包含拆建废料(C&DW)。

21.根据条款17至19中任一项所述的方法，其中所述地质物质包含煤燃烧产物(CCP)。

22.根据条款17至19中任一项所述的方法，其中所述地质物质包含碱性废弃物。

23.根据条款17至22中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包含纯化所述再生的氨水。

24.根据条款23所述的方法，其中所述纯化包含从所述再生的氨水中汽提水性捕获氨。

25.根据条款17至24中任一项所述的方法，其中阳离子源包含碱土金属阳离子。

26.根据条款25所述的方法，其中所述阳离子源是二价阳离子源。

27.根据条款26所述的方法，其中所述二价阳离子包含碱土金属阳离子。

28.根据条款27所述的方法，其中所述二价碱土金属阳离子选自由Ca

29.一种用于封存来自气态CO

(a)CO

(b)与CO

(c)与CO

30.一种封存来自气态CO

(a)在足以产生CO

(b)使所述水性铵盐与地质物质组合，以产生再生的水性捕获氨液体。

以封存来自所述气态CO

31.根据前述条款中任一项所述的方法，其中所述CO

32.根据条款31所述的方法，其中所述产生的CO

33.根据条款30至32中任一项所述的方法，其中所述地质物质包含拆建废料(C&DW)。

34.根据条款30至32中任一项所述的方法，其中所述地质物质包含煤燃烧产物(CCP)。

35.根据条款30至32中任一项所述的方法，其中所述地质物质包含碱性废弃物。

36.根据条款30至35中任一项所述的方法，其中所述气态CO

37.根据条款30至35中任一项所述的方法，其中所述方法产生CO

38.一种用于封存来自气态CO

(a)CO

(b)与CO

39.根据条款38所述的系统，其中所述系统进一步包含CO

在至少一些前述实施例中，一实施例中使用的一个或更多个元件可以在另一实施例中互换使用，除非这种替换在技术上不可行。本领域技术人员应当理解，在不脱离所主张的标的的情况下，可对上述方法和结构进行各种其他省略、添加和修改。所有这些修改和变更内容都旨在被所附权利要求书中定义的标的范围覆盖。

本领域技术人员应当理解，一般而言，本文使用的术语，特别是所附权利要求书中(例如，在所附权利要求书的主体部分中)使用的术语，通常应理解为“开放”术语(例如，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”等)。本领域技术人员还应理解，如果意在所引入的权利要求中标明具体数目，则这种意图将在该权利要求中明确指出，而在无这种明确标明的情况下，则视为不存在这种意图。例如，为帮助理解，所附权利要求可能使用了引导短语“至少一个”和“一个或更多个”来引入权利要求中的特征。然而，这种短语的使用不应被解释为暗示着由不定冠词“一”或“一个”引入的权利要求特征将含有该特征的任意特定权利要求限制为仅含有一个该特征的实施例，即便是该权利要求既包括引导短语“一个或更多个”或“至少一个”又包括不定冠词如“一”或“一个”(例如，“一”和/或“一个”应当被解释为意指“至少一个”或“一个或更多个”)；在使用定冠词来引入权利要求中的特征时，同样如此。另外，即使明确指出了所引入权利要求特征的具体数目，本领域技术人员应当认识到，这种列举应解释为意指至少是所列数目(例如，不存在其他修饰语的短语“两个特征”意指至少两个该特征，或者两个或更多该特征)。另外，在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C和/或具有A、B和C的系统等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C和/或具有A、B和C的系统等)。本领域技术人员还应当理解，实质上任意表示两个或更多可选项目的转折连词和/或短语，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，都应被理解为给出了包括这些项目之一、这些项目任一方或两个项目的可能性。例如，短语“A或B”应当被理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。

另外，在以马库什组描述本发明的特征或方面的情况下，本领域技术人员应当认识到，本发明因此也是以该马库什组中的任意单独成员或成员子组来描述的。

本领域技术人员应当理解，出于任意和所有目的，例如为了提供书面说明，本文所揭示的所有范围也包含任意及全部可能的子范围及其子范围的组合。任意列出的范围可被轻易地视作充分描述且实现了将该范围至少进行二等分、三等分、四等分、五等分、十等分等。作为非限制性示例，在此所讨论的每一范围均可被轻易地分成下三分之一、中三分之一和上三分之一等。本领域技术人员应当理解，所有诸如“直至”、“至少”、“大于”、“小于”之类的语言包括所列数字，并且指代了随后可以如上所述被分成子范围的范围。最后，本领域技术人员应当理解，范围包括每一单独数字。因此，例如具有1-3个单元的组是指具有1、2或3个单元的组。类似地，具有1-5个单元的组是指具有1、2、3、4或5个单元的组，以此类推。

尽管为了达到清晰理解的目的采用图示和示例的方式详细描述了前述发明，但是鉴于本发明的教学意义，对于本领域普通技术人员而言显而易见的是，在不脱离所附权利要求书的精神或范围的情况下，可对其进行特定的变更和修改。

因此，前述内容仅说明了本发明的原理。应当理解，本领域技术人员将能够设计出各种结构，尽管这里没有明确表述或示出，但这些设计反应了本发明的原理，未超出本发明的精神和范围。此外，本文列举的所有示例和条件语言主要为了帮助读者理解本发明的原理和发明人为进一步拓展本领域所提供的构想，并且应解释为不受这些具体列举的示例和条件的限制。而且，本文中引用本发明的原理、方面和实施例及其特定示例的所有陈述旨在涵盖其在结构和功能上的等同物。此外，所述等同物拟包括目前已知的等同物和日后待开发的等同物，即，开发出的任何功能相同且不考虑其结构的元件。而且，无论在权利要求书中是否明确叙述了本发明的公开内容，都不会向公众披露其中的任何内容。

因此，本发明的范围并不限于本文中显示和描述的示例性实施例。相反，本发明的范围和精神通过所附权利要求书体现。在权利要求书中，只有当权利要求书的限制内容开头明确使用短语“用于……的手段”或“用于……的步骤”时，《美国法典》第35章第112节(f)或《美国法典》第35章第112节(6)明确定义为被援引；如果权利要求书的限制内容中未使用所述短语，则《美国法典》第35章第112节(f)或《美国法典》第35章第112节(6)未被援引。