用于在炭介質(zhì)上動(dòng)態(tài)流化裝載配體的系統(tǒng)和相關(guān)方法
【專(zhuān)利摘要】提供使用包含活化的吸著介質(zhì)和使用液力裝載裝載到活化的吸著介質(zhì)上的第一配體和任選第二配體的室從含水介質(zhì)中除去金屬污染物的方法和系統(tǒng)。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，該方法和系統(tǒng)包括吸著介質(zhì)的預(yù)處理、室中特定體積的活化的吸著介質(zhì)、特定pH范圍的含水介質(zhì)，和第一配體和任選第二配體的液力裝載，稱(chēng)為動(dòng)態(tài)流化裝載。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，介質(zhì)內(nèi)播種溶液的孔壓力至少足以克服柱內(nèi)作用于介質(zhì)上的重力。該方法和系統(tǒng)提供在室中的整個(gè)吸著介質(zhì)上，第一配體和任選第二配體在活化的吸著介質(zhì)上非常均勻且可預(yù)測(cè)的裝載。因此，該方法和系統(tǒng)提供有效吸著和提高的從含水介質(zhì)中除去金屬的能力。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于在炭介質(zhì)上動(dòng)態(tài)流化裝載配體的系統(tǒng)和相關(guān)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] -個(gè)或多個(gè)本發(fā)明中的至少一個(gè)實(shí)施方案涉及金屬螯合領(lǐng)域，更特別地涉及用于 從含水介質(zhì)中除去金屬的新的方法和系統(tǒng)。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 環(huán)境中的金屬污染仍是有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。金屬排放可嚴(yán)重地影響我們的環(huán)境健 康，當(dāng)污染物到達(dá)地表水如池塘、湖泊、溪流等時(shí)特別如此。有許多不同的從含水介質(zhì)中除 去這些金屬的處理方法。
[0004] 一個(gè)技術(shù)包括受控沉淀，例如通過(guò)氫氧化物沉淀處理金屬。含水介質(zhì)的pH使得形 成并可除去金屬氫氧化物沉淀物。該方法的缺點(diǎn)是金屬沉淀高度取決于含水介質(zhì)的金屬含 量和PH，通常產(chǎn)生僅具有較低金屬濃度的流出物。另外，形成的金屬淤渣可能非常昂貴地除 去和處理掉。其它金屬脫除技術(shù)包括膜分離方法，例如微濾、超濾、納米過(guò)濾和反滲透。另 一技術(shù)涉及使用室，如離子交換柱，其中使污染的含水介質(zhì)通過(guò)樹(shù)脂床如填充室或柱，樹(shù)脂 床固定金屬或與金屬配合以將它們從通過(guò)的含水介質(zhì)中除去。離子交換系統(tǒng)的缺點(diǎn)包括各 類(lèi)離子交換系統(tǒng)通常僅限于3-6種不同的金屬，且如果存在其它金屬的話(huà)可被嚴(yán)重地污染 (即如果存在鐵，則銅離子交換系統(tǒng)會(huì)受不利影響），pH范圍要求嚴(yán)格控制使得它不會(huì)潛在 地破壞樹(shù)脂，有機(jī)物的存在可能使樹(shù)脂中毒，且離子交換系統(tǒng)通常對(duì)有機(jī)金屬配合物是無(wú) 效的。因此，本領(lǐng)域中仍需要從含水介質(zhì)中除去金屬的改進(jìn)且可重復(fù)的系統(tǒng)和方法。
[0005] 發(fā)明概述
[0006] 應(yīng)當(dāng)理解一個(gè)或多個(gè)本發(fā)明包括多種不同的版本或?qū)嵤┓桨福以摳攀霾灰庥麨?限定性或窮舉的。該概述提供一些實(shí)施方案的一些一般描述，但還可包括其它實(shí)施方案的 更具體描述。
[0007] -個(gè)或多個(gè)本發(fā)明的至少一些實(shí)施方案的一個(gè)目的是得到從含水介質(zhì)中除去金 屬的可重復(fù)且可預(yù)測(cè)的結(jié)果。另一目的是在室中均勻地制備隨后用于除去含水介質(zhì)內(nèi)的金 屬的吸著介質(zhì)。
[0008] 至少一個(gè)實(shí)施方案的一個(gè)方面提供在室中制備吸著介質(zhì)的方法。
[0009] 在至少一個(gè)實(shí)施方案中，將含配體的溶液泵送通過(guò)包含小于100體積％粒狀活性 炭的室中以導(dǎo)致至少一部分粒狀活性炭的機(jī)械流化。
[0010] 至少一個(gè)實(shí)施方案的另一方面提供通過(guò)將吸著介質(zhì)用氧化劑如硝酸預(yù)處理而將 吸著介質(zhì)活化；和/或進(jìn)一步提供金屬配位第一配體如苯并三唑、苯并噻唑和另一化合物 以結(jié)合金屬；和/或進(jìn)一步提供通過(guò)動(dòng)態(tài)流化裝載方法將第一配體裝載到活化的吸著介 質(zhì)上；和/或進(jìn)一步提供通過(guò)動(dòng)態(tài)流化裝載方法任選地將第二配體裝載到活化的吸著介質(zhì) 上。
[0011] 至少一個(gè)實(shí)施方案的又一方面提供羧基苯并三唑或甲基苯并三唑作為第一配體 的用途。
[0012] 至少一個(gè)實(shí)施方案的又一方面提供二元羧酸、乙二胺四乙酸、抗壞血酸或其它金 屬結(jié)合配體作為第二配體（有時(shí)也稱(chēng)為助配體）的用途。
[0013] 至少一個(gè)實(shí)施方案的又一方面提供使用動(dòng)態(tài)流化裝載將第一配體裝載到吸著介 質(zhì)上的合適時(shí)間量，其為約10分鐘至至少約240分鐘。
[0014] 至少一個(gè)實(shí)施方案的又一方面提供用于從含水介質(zhì)中除去金屬污染物的產(chǎn)品，所 述產(chǎn)品包含含有吸著介質(zhì)的室，所述吸著介質(zhì)已用硝酸預(yù)處理以產(chǎn)生活化的吸著介質(zhì)。然 后將第一配體和任選第二配體在足夠的壓力和/或流速下泵送通過(guò)吸著介質(zhì)以與活化的 吸著介質(zhì)上的特定活化部位反應(yīng)，并將第一和任選第二配體均勻地裝載到活化的吸著介質(zhì) 上。
[0015] 至少一個(gè)實(shí)施方案的又一方面提供一種系統(tǒng)，其中系統(tǒng)的第一配體和任選第二配 體在足夠的壓力和/或流速下泵送通過(guò)吸著介質(zhì)，由此提供動(dòng)態(tài)流化裝載。
[0016] 至少一個(gè)實(shí)施方案的又一方面提供一種系統(tǒng)，其中包含活化的吸著介質(zhì)的室僅被 所述介質(zhì)部分填充。在至少一個(gè)實(shí)施方案的另一方面中，提供一種系統(tǒng)，其中通過(guò)包含活化 的吸著介質(zhì)、第一配體和任選第二配體的室的含水介質(zhì)具有約1-5的具體酸性pH范圍或者 甚至約0-9的pH范圍。
[0017] 在至少一個(gè)實(shí)施方案的另一方面中，提供一種系統(tǒng)，其中吸著介質(zhì)由粒狀活性炭 組成，通常也稱(chēng)為"GAC"。在至少一個(gè)實(shí)施方案的另一方面中，提供一種系統(tǒng)，其中吸著介質(zhì) 由粉末活性炭組成，通常也稱(chēng)為"PAC"。
[0018] 在至少一個(gè)實(shí)施方案的另一方面中，要從含水介質(zhì)中除去的元素包括但不限 于錯(cuò)、砷、鈹、硼、鎘、鉻、禮、氟、鎵、萊、鎳、杉、硒、杜、銀、鋪、鈷、欽、鋰、鑰、鈧、錢(qián)、鐿、 鋇、銅、鐵、釹、銀、錫、釔、鎘、鏑、鑭、鎳、鍶、鈦、鋅、銫、鉺、鉛、汞、鈀、鎢、鉈、鈰、銪、镥、 pradeodymium、試、鈾、猛、它們的化合物以及它們的混合物。
[0019] 除上述以外，提供了制備用于處理含金屬的流體的材料的方法，所述方法包括：a) 使室被粒狀活性炭部分填充；和b)使配體播種溶液流過(guò)室，其中粒狀活性炭?jī)?nèi)配體播種溶 液的孔壓力至少高到足以克服柱內(nèi)作用于粒狀活性炭上的重力，由此使至少一部分粒狀活 性炭在配體播種溶液傳送通過(guò)所述室時(shí)移動(dòng)。
[0020] 還提供了用于處理含金屬的流體的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含被粒狀活性炭部分填充的 室，其中粒狀活性炭包含通過(guò)動(dòng)態(tài)流化裝載與粒狀活性炭締合的至少一種第一配體。在至 少一個(gè)實(shí)施方案中，第二配體也與第一配體締合。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，所述室填充有約 10-85體積％的粒狀活性炭。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，所述室的至少一部分是透明的。
[0021] 本發(fā)明的另一方面是用金屬結(jié)合配體浸漬的活性炭體（a mass ofactivated carbon)。該活性炭體的特征在于（i)浸漬的金屬結(jié)合配體的量不超過(guò)活性炭體的12重 量％，和（ii)對(duì)于500床體積，不超過(guò)5%的浸漬的金屬結(jié)合配體浸出到以為0. 14床體積 /分鐘的速率通過(guò)柱中的直徑：長(zhǎng)度比1:10的所述活性炭床的PH3. 5且溫度25°C的包含 lOOppm銅的去離子水、硝酸和硝酸銅的水溶液中。
[0022] 本發(fā)明的另一方面是制備吸著介質(zhì)的方法，其中所述方法包括：將吸著介質(zhì)體在 室中用包含第一金屬結(jié)合配體的溶液處理以將第一金屬結(jié)合配體裝載到吸著介質(zhì)體上，所 述處理在容許吸著介質(zhì)體在用帶有配體的溶液處理時(shí)自由移動(dòng)的條件下進(jìn)行。
[0023] -個(gè)或多個(gè)本發(fā)明的各種實(shí)施方案描述于附圖和詳細(xì)描述中，如本文所提供且如 權(quán)利要求書(shū)具體化的。然而，應(yīng)當(dāng)理解該概述并未包括一個(gè)或多個(gè)本發(fā)明的所有方面和實(shí) 施方案，不以任何方式意欲為限定性或限制性的，且本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本文公開(kāi)的發(fā)明 包括其明顯改進(jìn)和改變。
[0024] -個(gè)或多個(gè)本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)容易從以下討論中獲悉，特別是結(jié)合附圖的討論。
[0025] 附圖簡(jiǎn)述
[0026] 為進(jìn)一步闡明一個(gè)或多個(gè)本發(fā)明的以上和其它優(yōu)點(diǎn)和特征，通過(guò)參考附圖所述的 具體實(shí)施方案提供一個(gè)或多個(gè)本發(fā)明的更特定描述。應(yīng)當(dāng)理解這些圖僅描繪了一個(gè)或多個(gè) 本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，因此不認(rèn)為是對(duì)其范圍的限制。一個(gè)或多個(gè)本發(fā)明通過(guò)使用下 列附圖以額外的特征和細(xì)節(jié)描述和解釋。
[0027] 圖1顯示根據(jù)一個(gè)或多個(gè)本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方案的包含粒狀活性炭介質(zhì)的 室的不意圖。
[0028] 圖2顯示在第一配體和第二配體動(dòng)態(tài)流化裝載通過(guò)包含粒狀活性炭介質(zhì)的室期 間，圖1的室的示意圖，其中粒狀活性炭介質(zhì)顯示出響應(yīng)于傳送通過(guò)室的第一配體的移動(dòng)。
[0029] 圖3為顯示裝載第一配體，具體地，羧基苯并三唑的各炭的能力的圖。SGL、MRX、 CAL、BPL、CPG表示由CALGON Carbon Corporation提供的各類(lèi)粒狀活性炭。PC表示由SAI Corp提供的一類(lèi)粒狀活性炭。
[0030] 圖4為使用動(dòng)態(tài)流化裝載經(jīng)一定時(shí)間裝載到粒狀活性炭介質(zhì)上的羧基苯并三唑 的量的對(duì)比圖，對(duì)比的是：使用112g粒狀活性炭，粒狀活性炭介質(zhì)被流化至靜止床高度以 上約15%的情況（如三角形所示）與使用362g粒狀活性炭流化至靜止床高度以上95%的 情況（如菱形所示）。
[0031] 圖5顯示包含使用活塞式流動(dòng)方法裝載羧基苯并三唑的活性炭介質(zhì)的室中的銅 螯合結(jié)果。結(jié)果重復(fù)進(jìn)行。
[0032] 圖6顯示包含使用動(dòng)態(tài)流化方法裝載羧基苯并三唑的活性炭介質(zhì)的室中的銅螯 合結(jié)果。結(jié)果重復(fù)進(jìn)行。
[0033] 圖7對(duì)比了包含使用動(dòng)態(tài)流化裝載用羧基苯并三唑裝載的活性炭介質(zhì)的室中的 裝載速率，對(duì)比的是當(dāng)活性炭介質(zhì)被流化至靜止床高度以上約15%時(shí)的情況（如通過(guò)三角 形表示）與流化至靜止床高度以上95%時(shí)的情況（如通過(guò)菱形表示）。
[0034] 圖8為描繪如實(shí)施例1所述試驗(yàn)的結(jié)果的圖。
[0035] 圖9為描繪如實(shí)施例3所述試驗(yàn)的結(jié)果的圖。
[0036] 圖10為描繪如實(shí)施例4所述試驗(yàn)的結(jié)果的圖。
[0037] 圖11為描繪如實(shí)施例5所述試驗(yàn)的結(jié)果的圖。
[0038] 圖未必是按比例的。
[0039] 縮寫(xiě)和定義
[0040] 提供以下定義和方法以更好地定義本發(fā)明并在本發(fā)明的實(shí)踐中指導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù) 人員。除非另外指出，術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)根據(jù)相關(guān)領(lǐng)域中的技術(shù)人員的常規(guī)用法理解。
[0041] 術(shù)語(yǔ)"含水介質(zhì)"是指，用水制得的任何液體或是水。含水介質(zhì)還可包含至少一種 來(lái)自任何來(lái)源類(lèi)型的目標(biāo)物種，例如至少一種金屬。
[0042] 術(shù)語(yǔ)"動(dòng)態(tài)流化裝載"是指，室中所含的吸著介質(zhì)在足夠的流速和/或來(lái)自播種溶 液的流體壓力下使得至少一部分吸著介質(zhì)和播種溶液在室中都表現(xiàn)為流體（即至少一部 分介質(zhì)和播種溶液是流動(dòng)的）。
[0043] 術(shù)語(yǔ)"配體"是指，對(duì)結(jié)合金屬離子/原子或包含金屬離子/原子的第二分子以形 成金屬配合物而言具有親合力的離子或分子。金屬-配體鍵合的性質(zhì)可以為共價(jià)至離子 的。一般而言，配體視為電子給體，金屬視為電子受體。
[0044] 各種組分在本文中稱(chēng)為"可操作締合"。如本文所用"可操作締合"是指，以可操作 方式連接在一起的組分，且包括其中組分直接連接的實(shí)施方案，以及其中其它組分置于兩 個(gè)連接組分之間的實(shí)施方案。
[0045] 術(shù)語(yǔ)"吸著"和/或"吸著的"和/或"吸著劑"指一類(lèi)材料或物質(zhì)通過(guò)化學(xué)相互作 用、附著、連接或鍵合而被另一材料或物質(zhì)保留（在其上或其中）的原理。該過(guò)程可包括一 種材料或物質(zhì)粘合或吸引到另一材料或物質(zhì)的表面上，或者一種物質(zhì)或材料滲入另一物質(zhì) 或材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中。例如，一個(gè)或多個(gè)本發(fā)明的實(shí)施方案預(yù)期，裝載有一種或多種第一配 體和任選第二配體的活化的吸著介質(zhì)吸著含水介質(zhì)中的一種或多種金屬離子?？擅枋鲆园?括該相互作用的其它術(shù)語(yǔ)包括吸著、捕集和結(jié)合，都被認(rèn)為包括在吸著和/或吸著的和/或 吸著劑的范圍內(nèi)。
[0046] 本文所用"至少一種（一個(gè)）"、"一種或多種"和"和/或"為開(kāi)放式表述，既是連 接性的也是轉(zhuǎn)折性的。例如表述"A、B和C中的至少一種"、"A、B或C中的至少一種"、"A、 B和C中的一種或多種"、"A、B或C中的一種或多種"和"A、B和/或C"均指單獨(dú)的A、單獨(dú) 的B、單的C、A和B -起、A和C 一起、B和C 一起，或者A、B和C 一起。
[0047] 當(dāng)介紹本發(fā)明的元素或其優(yōu)選實(shí)施方案時(shí)，冠詞"一（a/an) "、"該"和"所述"意欲 指存在一種或多種元素。術(shù)語(yǔ)"包含"、"包括"和"具有"意欲為包括性的且意指可存在不 同于所列元素的其它元素。
[0048] 發(fā)明詳述
[0049] 一個(gè)或多個(gè)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案涉及用于將吸著介質(zhì)用適于隨后螯合 存在于溶液中的金屬的第一配體和任選第二配體預(yù)處理的方法和系統(tǒng)，所述吸著介質(zhì)例如 為粒狀活性炭，所述溶液例如為包含一種或多種金屬的溶液。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，將柱 或室用活性炭如粒狀活性炭部分填充。其后，并且作為活性炭預(yù)處理的一部分，使包含第一 配體和任選第二配體的溶液通過(guò)柱或室以使其中所含的活性炭暴露于包含第一配體和任 選第二配體的溶液，其中暴露包括使活性炭的介質(zhì)床至少部分地流化。
[0050] -般而言，將吸著介質(zhì)用帶有配體的溶液在容許吸著介質(zhì)和帶有配體的溶液密切 接觸并混合的條件下預(yù)處理。例如，接觸可以在間歇式反應(yīng)器、連續(xù)反應(yīng)器或半間歇式反應(yīng) 器中進(jìn)行。然而，在各個(gè)這類(lèi)實(shí)施方案中，優(yōu)選容許吸著介質(zhì)相對(duì)于自身、帶有配體的溶液 和用帶有配體的溶液處理吸著介質(zhì)的容器自由移動(dòng)。換言之，通常優(yōu)選的是，吸著介質(zhì)對(duì)于 帶有配體的溶液不呈現(xiàn)為固定床（即它作為非靜止床存在）。因此，例如，處理可在攪拌釜 反應(yīng)器中進(jìn)行，其中吸著介質(zhì)分散在帶有配體的溶液中并在其中自由移動(dòng)，其中操作以分 批、半分批或連續(xù)模式進(jìn)行。
[0051] 在一些實(shí)施方案中，攪拌釜反應(yīng)器可能影響吸著介質(zhì)的尺寸或其它物理特征。因 此，在一些實(shí)施方案中，通常優(yōu)選不使用葉輪而實(shí)現(xiàn)吸著介質(zhì)在帶有配體的溶液中的自由 流動(dòng)分散。
[0052] 現(xiàn)在參考圖1，其顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的介質(zhì)預(yù)處理系統(tǒng)100的至少 一部分的示意圖。介質(zhì)預(yù)處理系統(tǒng)100包含室如柱104以容納吸著材料或介質(zhì)如粒狀活 性炭108。柱104具有入口 105、入口過(guò)濾器115、出口 107和出口過(guò)濾器109,且其經(jīng)由管 路112和管路114與容納帶有配體的播種溶液116的容器120流體互連。在至少一個(gè)實(shí)施 方案中，介質(zhì)預(yù)處理系統(tǒng)1〇〇包含一個(gè)或多個(gè)閥和/或泵124以傳送帶有配體的播種溶液 116。
[0053] 仍參考圖1，柱104用活化的吸著介質(zhì)部分填充。更特別地，將介質(zhì)材料如粒狀活 性炭108置于柱104內(nèi)；然而，粒狀活性炭108以上留有足夠的空的容積以容許當(dāng)播種溶液 傳送通過(guò)柱108時(shí)將粒狀活性炭至少部分機(jī)械流化，如下文進(jìn)一步描述。因此，放入粒狀活 性炭108以?xún)H部分地填充柱104,填充至約10至約85體積％，更優(yōu)選約25至約75%，仍更 優(yōu)選約40至約60%。
[0054] 現(xiàn)在參考圖2,其提供了系統(tǒng)100的示意圖，其中使用動(dòng)態(tài)流化裝載將含配體的溶 液116例如通過(guò)泵送傳送通過(guò)包含粒狀活性炭108的室104。至少部分流化的活性炭204 在柱104內(nèi)移動(dòng)。相應(yīng)地，柱104內(nèi)的箭頭208表示由于通過(guò)粒狀活性炭108的含配體的 溶液116的加壓流而導(dǎo)致的室中的移動(dòng)。有利地，用含配體的溶液116動(dòng)態(tài)流化裝載粒狀 活性炭108容許粒狀活性炭108被工業(yè)上可行的且基本均勻量的遍布駐留于柱104中的粒 狀活性炭108的配體裝載。
[0055] 根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，在介質(zhì)的動(dòng)態(tài)流化裝載期間，介質(zhì)內(nèi)的孔壓力至少高到 足以克服作用于在至少一部分柱104內(nèi)的介質(zhì)108上的重力，由此導(dǎo)致柱104中的介質(zhì)顆 粒在播種溶液116 (即含配體的溶液）傳送通過(guò)柱104時(shí)移動(dòng)208。
[0056] 根據(jù)本發(fā)明，將吸著介質(zhì)用至少一種具有結(jié)合金屬的能力的第一化合物（配體） 浸漬。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案，第一化合物包含用于與金屬配位的金屬結(jié)合部分和疏水 部分。金屬結(jié)合部分可以為極性和相對(duì)親水的，化合物中的吸引于比水極性差的表面和溶 劑上的部分被稱(chēng)為疏水的。
[0057] 在某些實(shí)施方案中，第一配體為同時(shí)包含親水和疏水部分的兩親化合物。例如為 兩親聚氨基羧酸螯合劑，例如三亞乙基四胺六乙酸或二亞乙基三胺五乙酸。在另一實(shí)施方 案中，兩親化合物為兩親多環(huán)雜環(huán)。在一個(gè)實(shí)施方案中，兩親化合物為芳族或雜芳族的。示 例性的多環(huán)雜環(huán)包括卟啉類(lèi)、紫菜嗪類(lèi)、咕啉類(lèi)、嚇啉原類(lèi)、苯并三唑類(lèi)和苯并噻唑類(lèi)。在一 個(gè)實(shí)施方案中，例如兩親金屬結(jié)合配體為對(duì)應(yīng)于式1的苯并三唑：
[0058]

【權(quán)利要求】
1. 制備吸著介質(zhì)的方法，其中所述方法包括：將吸著介質(zhì)體在室中用包含第一金屬結(jié) 合配體的溶液處理以將第一金屬結(jié)合配體裝載到吸著介質(zhì)體上，所述處理在容許吸著介質(zhì) 體在用帶有配體的溶液處理時(shí)自由移動(dòng)的條件下進(jìn)行。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中吸著介質(zhì)由粒狀炭組成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中第一配體包含苯并三唑或苯并噻唑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中第一配體為羧基苯并三唑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該方法進(jìn)一步包括將選自二元羧酸、乙二胺四乙酸和 抗壞血酸的第二配體裝載到吸著介質(zhì)上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述室的小于100體積％被活化的吸著介質(zhì)填充且第 一配體通過(guò)動(dòng)態(tài)流化裝載方法裝載到吸著介質(zhì)上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該方法進(jìn)一步包括在將吸著介質(zhì)體用第一金屬結(jié)合配 體溶液處理以前將吸著介質(zhì)體用氧化劑預(yù)處理。
8. 從含水介質(zhì)中螯合金屬的方法，其包括：a)在室中通過(guò)包括動(dòng)態(tài)流化裝載的方法將 第一配體和任選第二配體裝載到吸著介質(zhì)上；和b)使包含一種或多種金屬的含水介質(zhì)通 過(guò)包含吸著介質(zhì)、第一配體和任選第二配體的室，使得第一配體和第二配體與來(lái)自含水介 質(zhì)的一種或多種金屬結(jié)合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中吸著介質(zhì)包含粒狀炭。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中在所述裝載步驟以前將粒狀炭用硝酸預(yù)處理。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中第一配體包含苯并三唑、苯并噻唑或另一金屬結(jié)合化 合物中的至少一種。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中第一配體為羧基苯并三唑。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中第二配體選自二元羧酸、乙二胺四乙酸和抗壞血酸。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所述金屬選自鋁、砷、鈹、硼、鎘、鉻、釓、氟、汞、鎳、釤、 硒、釷、釩、銻、鈷、欽、鋰、鑰、鈧、銩、鐿、鋇、銅、鐵、釹、銀、錫、釔、鎘、鏑、鑭、鎳、鍶、鈦、鋅、 銫、鉺、鉛、萊、鈕、鶴、銘、鋪、銪、镥、pradeodymium、試、鈾、猛，以及它們的化合物或它們的 混合物。
15. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所述含水介質(zhì)具有約1-5的pH。
16. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所述含水介質(zhì)具有約0-9的pH。
17. 制備用于處理含金屬的流體的材料的方法，所述方法包括： a) 使室被粒狀活性炭部分填充；和 b) 使配體播種溶液流過(guò)室，其中粒狀活性炭?jī)?nèi)配體播種溶液的孔壓力至少高到足以克 服柱內(nèi)作用于粒狀活性炭上的重力，由此使至少一部分粒狀活性炭在配體播種溶液傳送通 過(guò)所述室時(shí)移動(dòng)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其進(jìn)一步包括在使室被活性炭部分填充以前將活性炭用 氧化劑預(yù)處理。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中氧化劑為硝酸。
20. 用于處理含金屬的流體的系統(tǒng)，其包含：被粒狀活性炭部分填充的室，其中粒狀活 性炭包括通過(guò)動(dòng)態(tài)流化裝載方法與粒狀活性炭締合的第一配體和任選第二配體中的至少 一種。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20的系統(tǒng)，其中室填充有約10-80體積％的粒狀活性炭。
22. 用金屬結(jié)合配體浸漬的活性炭體，其特征在于（i)浸漬的金屬結(jié)合配體的量不超 過(guò)活性炭體的12重量％，和（ii)對(duì)于500床體積，不超過(guò)5%的浸漬的金屬結(jié)合配體浸出 到以0. 14床體積/分鐘的速率通過(guò)柱中的具有1:10直徑：長(zhǎng)度比的所述活性炭床的pH3. 5 且溫度25°C的包含lOOppm銅的去離子水、硝酸和硝酸銅的水溶液中。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22的活性炭體，其中金屬結(jié)合配體為對(duì)應(yīng)于式1的苯并三唑： Ri N r4 式1 其中Ri、R2、R3和R4獨(dú)立地為氫、烴基、取代的烴基、（-N0 2)或氰基（-CN)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22的活性炭體，其中金屬結(jié)合配體為對(duì)應(yīng)于式2 (4-甲基-1H-苯并 三唑）、式3(5-甲基-1H-苯并三唑）、式4(苯并三唑）或式5(羧基苯并三唑）的苯并三 唑： ν ν 式2 式3 式4 或 /、Ν hooc/^^n' 式5 ο
25. 根據(jù)權(quán)利要求22的活性炭體，其中金屬結(jié)合配體為對(duì)應(yīng)于式6的苯并噻唑：
其中Rl、R2、R3和R4獨(dú)立地為氫、烴基、取代的烴基、（-N02)或氰基（-CN)。
26.根據(jù)權(quán)利要求22的活性炭體，其中金屬結(jié)合配體為對(duì)應(yīng)于式7 (4-甲基-1H-苯并 噻唑）、式8 (5-甲基-1H-苯并噻唑）、式9 (苯并噻唑）或式10 (羧基苯并噻唑）的苯并噻 唑：
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【文檔編號(hào)】C02F1/28GK104144883SQ201280063971
【公開(kāi)日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月23日
【發(fā)明者】J·D·韋德斯特奇, G·卡納, A·N·奎克 申請(qǐng)人:圖薩爾公司