專利名稱：：包括碳酸鹽化合物沉淀的脫鹽方法和系統(tǒng)的制作方法包括碳酸鹽化合物沉淀的脫鹽方法和系統(tǒng)鵬申i青,X綠根據(jù)35U.S.C.§119(e)，本申請要求下列專利的提交日的優(yōu)先權(quán)2008年6月17日遞交的美國臨時專利申請順序號61/073，326;2007年6月28日遞交的美國臨時專利申請順序號60/937，786和2007年12月28日遞交的美國臨時專利申請順序號61/017，392;這些申請的公開內(nèi)容通過引用結(jié)合到本文中。艦脫鹽系統(tǒng)在許多干旱地區(qū)和在淡水供應(yīng)受限但是有大量海水、內(nèi)陸水路、河流或其他含鹽的水源的海運(yùn)應(yīng)用中是需要的。淡水也在許多商業(yè)過程中大量需要，這些商業(yè)過程包括農(nóng)業(yè)和電力產(chǎn)生。最常規(guī)的脫鹽系統(tǒng)采用反滲透或蒸餾方法。這兩種方法通常均得到約50%的回收率。因此對作為進(jìn)料加入的每加侖水而言，1/2加侖將成為純化淡化水，而另外1/2加侖將以鹽水含量約是進(jìn)料水的濃度的兩倍濃度排放。該濃縮鹽水向環(huán)境的排放可產(chǎn)生局部的負(fù)面影響。常規(guī)的脫鹽系統(tǒng)可產(chǎn)生鹽含量高且對大多數(shù)生物體有毒的鹽水副產(chǎn)物。廢鹽水的處理對環(huán)境有潛在性的危險。另外，脫鹽進(jìn)料水的組分可不利地影響脫鹽系統(tǒng)及其組件的效率和/或有效期。例如，在反滲透系統(tǒng)中，進(jìn)料水中二價陽離子的存在可導(dǎo)致膜污垢或結(jié)垢，這限制了膜的有效期。概述本發(fā)明提供了包括碳酸鹽化合物沉淀的脫鹽方法。在某些實(shí)施方案中，在脫鹽前使進(jìn)料水經(jīng)歷碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件。在某些實(shí)施方案中，使脫鹽廢鹽水經(jīng)歷碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件。在還其他實(shí)施方案中，使進(jìn)料水和廢鹽水均經(jīng)歷碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件。本發(fā)明的方面包括二氧化碳螯合。本發(fā)明的實(shí)施方案還利用該碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件的沉淀產(chǎn)物作為建筑材料，例如水泥。本發(fā)明也提供了配置用于本發(fā)明方法的系統(tǒng)。附圖簡述圖1提供了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的沉淀處理的流程圖。圖2提供了各種波特蘭水泥摻混物測定的強(qiáng)度達(dá)到結(jié)果的圖，包括如下面的實(shí)驗(yàn)部分中更詳細(xì)描述的摻混物，這些摻混物包含根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的碳酸鹽化合物沉淀物。圖3A-3C提供了按下面實(shí)驗(yàn)部分的描述得到的沉淀物的SEM顯微圖像。圖4提供了按下面實(shí)驗(yàn)部分的描述得到的沉淀物的FTIR。詳細(xì)描述本發(fā)明提供了包括碳酸鹽化合物沉淀的脫鹽方法。在某些實(shí)施方案中，在脫鹽前使進(jìn)料水經(jīng)歷碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件。在某些實(shí)施方案中，使脫鹽廢鹽水經(jīng)歷碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件。在還其他實(shí)施方案中，使進(jìn)料水和廢鹽水均經(jīng)歷碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件。本發(fā)明的方面包括二氧化碳螯合。本發(fā)明的實(shí)施方案還利用該碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件的沉淀產(chǎn)物作為建筑材料，例如水泥。本發(fā)明也提供了為用于本發(fā)明的方法而配置的系統(tǒng)。在對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述之前，應(yīng)理解，本發(fā)明不限于所描述的特定實(shí)施方案，當(dāng)然，本身可以變化。也應(yīng)理解，本文所使用的術(shù)語的目的僅用于描述特定的實(shí)施方案，而無意進(jìn)行限制，因?yàn)楸景l(fā)明的范圍將僅由權(quán)利要求來限定。當(dāng)提供數(shù)值的范圍時，應(yīng)理解，本發(fā)明中包括在該范圍的上限和下限之間該單位下限十分之一的各中間值(除非上下文另外清楚地指明)，以及該指定范圍中的任何其他指定值或中間值。這些更小范圍的上限和下限可獨(dú)立包括在更小的范圍中，并且也包括在本發(fā)明內(nèi)，服從于指定范圍中任何具體排除的限制。當(dāng)指定范圍包括限度之一或兩者時，排除所包括的那些限度中任一個或兩者的范圍也包括在本發(fā)明中。某些范圍在本文中用在前加上術(shù)語"約"的數(shù)值表示。術(shù)語"約"在本文中用于提供它前面的確切數(shù)字，以及接近的數(shù)字或大約該術(shù)語前面數(shù)字的文字支持。在確定數(shù)字是否接近或大約接近具體記載的數(shù)字時，該接近或大約未記載的數(shù)字可以是在它出現(xiàn)的上下文中的數(shù)字，提供該具體記載的數(shù)字的基本上等同物。除非另外定義，本文所使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語均具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常所理解的相同含義。雖然類似于或等同于本文所描述那些的任何方法和材料也可用于本發(fā)明的實(shí)踐或試驗(yàn)，現(xiàn)在描述代表性的示例性方法和材料。本說明書中引用的所有出版物和專利通過引用結(jié)合到本文中，好像各單獨(dú)的出版物或?qū)＠唧w地并單獨(dú)地指明要通過引用結(jié)合并且通過引用結(jié)合到本文中，以公開和描述與引用的這些出版物相關(guān)的方法和/或材料。任何出版物的引用是為了其遞交日期前的公開內(nèi)容，而不應(yīng)解釋為承認(rèn)本發(fā)明沒有資格由于前面的發(fā)明而先于該出版物。此外，所提供的出版物的日期可能與實(shí)際出版物的日期不同，這些日期可能需要獨(dú)立證實(shí)。應(yīng)注意，如本文和權(quán)利要求中使用，單數(shù)形式"一"和"該"包括復(fù)數(shù)指示物，除非上下文另外清楚地指明。還應(yīng)注意，可起草權(quán)利要求以排除任何任選的元件。因此，對于像"唯一"、"僅"等與要求元件的記載相關(guān)的此類排斥性術(shù)語的使用，或"負(fù)面"限制的使用來講，該陳述將起前提基礎(chǔ)的作用。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在閱讀本公開后，本文所描述的和舉例說明的各實(shí)施方案中每一個具有不連續(xù)的組件和特征將是顯而易見的，這些組件和特征可以容易地與任何其他幾個實(shí)施方案的特征分開或組合而不背離本發(fā)明的范圍或精神。可以所記載事件的順序或以邏輯上可能的任何其他順序?qū)嵤┤魏斡涊d的方法。方法如上所總結(jié)，本發(fā)明的方面包括脫鹽方法，其中這些方法的一個方面是碳酸鹽化合物沉淀處理在整個脫鹽方案期間進(jìn)行一次或多次，例如，其中使進(jìn)料水和/或廢鹽水經(jīng)歷碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件。這些方法的實(shí)施方案包括(a)使進(jìn)料水經(jīng)歷碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件一次或多次，以產(chǎn)生碳酸鹽化合物沉淀物和堿土金屬離子貧化(d印leted)水；和(b)使堿土金屬離子貧化水脫鹽，以產(chǎn)生淡化水。這些方法的實(shí)施方案包括a)使鹽水脫鹽，以產(chǎn)生脫鹽的水和廢鹽水；b)使該廢鹽水經(jīng)歷礦物質(zhì)沉淀?xiàng)l件，以產(chǎn)生沉淀的礦物質(zhì)組合物和貧化(即處理過的)的鹽水；和c)將該礦物質(zhì)組合物與所述貧化鹽水分離。在某些實(shí)施方案中，這些步驟可涉及步驟a-c的幾次順序處理，導(dǎo)致接近零，或在該處理之后排放。在某些上述實(shí)施方案中，這些方法包括向水中充入外原性來源(例如來自電力工廠的煙道氣)的二氧化碳，以提高該處理的效率和產(chǎn)率。本發(fā)明的實(shí)施方案中被脫鹽的鹽水可來自任何方便的鹽水源。術(shù)語"鹽水"以其常規(guī)的含義使用，指許多不同類型的流體水溶液而不是淡水，其中術(shù)語"鹽水"包括微咸水、海水和鹽水(包括人造鹽水，例如地?zé)峁S廢水等)，以及具有大于淡水鹽度的鹽度的其他鹽水。鹽水是鹽飽和的或接近飽和的水，并具有為50卯t(每千分?jǐn)?shù))或更大的鹽度。微咸水是比淡水咸的水，但是不像海水那樣咸，具有范圍在O.5-35ppt的鹽度。海水是來自?；蜓蟮乃⒕哂蟹秶?5-50ppt的鹽度。海水進(jìn)料水從其獲得的鹽水源可以是天然存在的來源，例如海、洋、湖、沼澤、河口、瀉湖等，或人造來源。在某些實(shí)施方案中，鹽水源是洋或海，鹽水進(jìn)料水是海水。目標(biāo)鹽水是含一種或多種堿土金屬例如鎂、鈣等的鹽水，以便它們可以被視為含堿土金屬的水。此類水的實(shí)例有以50卯m-20，OOOppm，例如200ppm-5000ppm并包括400ppm-1000ppm范圍的量包括f丐的那些水。目標(biāo)水包括以50卯m-40，OOO卯m，例如100ppm-10，OOOppm并包括500ppm-2500ppm范圍的量包括鎂的那些水。在鹽水脫鹽中可采用任何方便的方案。脫鹽(即減少鹽分或脫鹽作用)指從水中除去過量的鹽和其他礦物質(zhì)的幾種方法中的任何一種。在脫鹽中，水被脫鹽以轉(zhuǎn)化成適用于動物消耗或灌溉的淡水，或者，如果除去了幾乎所有的鹽，適用于人類消耗的淡水。目標(biāo)脫鹽方法包括但不限于蒸餾方法，例如多級閃蒸(MSF)、多效蒸發(fā)器(MED口ME)、蒸氣壓縮蒸發(fā)(VC)和蒸發(fā)/濃縮；離子交換法；膜方法，例如反向電滲析(EDR)、反滲透(RO)、納米過濾(NF)、正向滲透(FO)、膜蒸餾(MD)等。如上所述，在整個脫鹽處理期間的某點(diǎn)，例如在脫鹽前和/或后，進(jìn)行碳酸鹽化合物沉淀步驟，以便水經(jīng)歷碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件。因此，使脫鹽處理的進(jìn)料水和/或廢鹽水經(jīng)歷碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件。目標(biāo)碳酸鹽沉淀?xiàng)l件包括將目標(biāo)水，例如進(jìn)料水和/或廢鹽水與C02接觸，得到充C02的水，然后使充C02的水經(jīng)歷碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件。水與源C02的接觸可在使水經(jīng)歷C02沉淀?xiàng)l件的時間之前和/或期間發(fā)生，例如，如下面更詳細(xì)的描述。因此，本發(fā)明的實(shí)施方案包括其中在使水的體積經(jīng)歷沉淀?xiàng)l件之前，將水的體積與C02源接觸的方法。本發(fā)明的實(shí)施方案包括其中當(dāng)水的體積正經(jīng)歷碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件時，使水的體積與C02源接觸的方法。本發(fā)明的實(shí)施方案包括其中在使水的體積經(jīng)歷碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件之前和當(dāng)水的體積正經(jīng)歷碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件時，使水的體積與C02源接觸的方法。這些實(shí)施方案中的與水的體積接觸的C02源可以是任何方便的C02源。C02源可以是液體、固體(例如干冰)或氣態(tài)(A源。在某些實(shí)施方案中，0)2源是氣態(tài)0)2源。該氣態(tài)C02可以在空氣、工業(yè)廢流等的范圍內(nèi)廣泛地變化。在某些情況下，該氣態(tài)C02是工廠的廢棄產(chǎn)物。工廠的性質(zhì)可以在這些實(shí)施方案中變化，其中目標(biāo)工廠包括發(fā)電廠、化學(xué)加工廠和其他產(chǎn)生(A副產(chǎn)物的工廠。廢流表示由工廠的活動進(jìn)程作為副產(chǎn)物產(chǎn)生的氣體流(或類似的流)，例如廢氣。氣流可以基本上是純C02或是包括C02和一種或多種另外的氣體的多組分氣流?？捎米鞅景l(fā)明方法的實(shí)施方案中的(A源的多組分氣流(含co》包括還原條件流，例如合成氣、位移合成氣、天然氣和氫氣等，及氧化條件流，例如燃燒產(chǎn)生的煙道氣。根據(jù)本發(fā)明可處理的目標(biāo)特定多組分氣流包括含氧燃燒發(fā)電廠煙道氣、帶渦輪的鍋爐產(chǎn)物氣體、煤氣化產(chǎn)物氣體、位移煤氣化產(chǎn)物氣體、無氧蒸煮鍋產(chǎn)物氣體、井口天然氣氣流、轉(zhuǎn)化的天然氣或甲烷水合物等。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，C02源可以是煤或其他燃料燃燒產(chǎn)生的煙道氣，它與帶稍微或未預(yù)先理的煙道氣的鹽水的體積接觸。在這些實(shí)施方案中，含堿土金屬的水中鎂和鈣離子反應(yīng)形成CaS04和MgS04和其他化合物，以及CaC03和MgC03和其他化合物，有效地從煙道氣氣流中除去了硫，而未從脫硫步驟中另外釋放(A。在某些實(shí)施方案中，脫硫步驟可與碳酸鹽化合物沉淀步驟一起進(jìn)行，或者可以在該步驟之前進(jìn)行。在某些實(shí)施方案中，因此有在不同階段收集的多組反應(yīng)產(chǎn)物，而在其他實(shí)施方案中，有所收集的單一反應(yīng)產(chǎn)物。除了沉淀反應(yīng)的含鎂和鈣產(chǎn)物外，目標(biāo)化合物包括基于硅、鋁、鐵、硼和其他元素的那些化合物。由使用這些反應(yīng)物產(chǎn)生的產(chǎn)物的化學(xué)組成和形態(tài)可以改變由該方法獲得的水泥的反應(yīng)性，或改變固化的水泥和由它們制備的混凝土的特性性質(zhì)。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，將灰(下面將更詳細(xì)的描述)作為這些另外的反應(yīng)物的一種來源加入到該反應(yīng)中，生成碳酸鹽礦物質(zhì)沉淀物，該沉淀物含一種或多種組分例如無定形二氧化硅、結(jié)晶二氧化硅、硅酸鈣、硅酸鈣鋁，或可由碳酸鹽礦物質(zhì)沉淀過程中的灰反應(yīng)產(chǎn)生的任何其他部分。水的體積可以用任何方便的方案與C02源接觸。當(dāng)C02是氣體時，目標(biāo)接觸方案包括但不限于直接接觸方案，例如將氣體鼓泡通入鹽水的體積、同時接觸法，即在單向流動的氣相和液相流之間接觸、逆流法，即在相反流動的氣相和液相流之間接觸等。因此，當(dāng)可能方便時，接觸可通過使用注入器、鼓泡器、流體文丘里反應(yīng)器、噴灑器、氣體過濾器、噴霧器、淋盤或填充的柱反應(yīng)器等完成。在本發(fā)明的方法中，使充(A的水的體積(例如按上述制備的)經(jīng)歷碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件，該條件足夠產(chǎn)生沉淀的碳酸鹽化合物組合物和堿土金屬貧化的水，該水在沉淀步驟的上下文中可以視為母液(即該碳酸鹽化合物組合物從該水中沉淀后剩下的水的部分)。可采用任何方便的沉淀?xiàng)l件，這些條件導(dǎo)致含碳酸鹽固體或沉淀物從充(A的水中產(chǎn)生。目標(biāo)沉淀?xiàng)l件包括調(diào)節(jié)充C02的水的物理環(huán)境，以產(chǎn)生所期望的沉淀產(chǎn)物的那些條件。例如，充(A的溫度可以升高到適用于所期望的碳酸鹽化合物的沉淀發(fā)生的量。在此類實(shí)施方案中，充C02的溫度值可升高到5-70°C，例如20-5(TC并包括25-45°C。因此，當(dāng)沉淀?xiàng)l件的特定設(shè)置可以具有范圍在0-10(TC的溫度時，該溫度在某些實(shí)施方案中可以升高，以產(chǎn)生所期望的沉淀物。在某些實(shí)施方案中，該溫度利用從低或零二氧化碳發(fā)射源產(chǎn)生的能量升高，例如太陽能源、風(fēng)能源、水電能源等。在某些實(shí)施方案中，該溫度可以采用煤或其他燃料燃燒產(chǎn)生的煙道氣生成的熱升高。本發(fā)明的方面包括將充(A的水的pH升高到用于沉淀的堿性水平。pH可以升高到9或更高，例如10或更高，例如11或更高。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，灰用作pH調(diào)節(jié)劑，例如以升高充C02的水的pH?；铱勺鳛槲ㄒ坏膒H調(diào)節(jié)劑使用或與一種或多種另外的pH調(diào)節(jié)劑聯(lián)合使用。某些實(shí)施方案中的目標(biāo)是用煤灰作為灰。本發(fā)明中所采用的煤灰指電廠鍋爐或煤燃燒爐，例如，鏈?zhǔn)胶Y鍋爐、旋風(fēng)鍋爐和流化床鍋爐燃燒粉碎的無煙煤、褐煤、煙煤或次煙煤產(chǎn)生的殘渣。該煤灰包括為從爐子由廢氣或煙道氣攜帶的細(xì)分煤灰的飛灰；和在爐子底部以聚集物收集的底部灰?；易鳛閴A性來源的用途進(jìn)一步在2008年6月17日遞交的美國臨時專利申請61/073，319描述，其公開的內(nèi)容通過引用結(jié)合到本文中。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，爐渣用作pH調(diào)節(jié)齊U，例如，以增加充C02的水的pH。爐渣可以作為唯一的pH調(diào)節(jié)劑使用或與一種或多種另外的pH調(diào)節(jié)劑聯(lián)合使用。爐渣由金屬的加工產(chǎn)生，可能含有氧化鈣和氧化鎂以及鐵、硅和鋁化合物。爐渣作為pH調(diào)節(jié)劑的使用可通過反應(yīng)性硅和氧化鋁向沉淀產(chǎn)物的導(dǎo)入提供另外的益處。目標(biāo)爐渣包括但不限于來自鐵熔煉的鼓風(fēng)爐爐渣、來自鋼的電弧或鼓風(fēng)爐加工的爐渣、銅爐渣、鎳爐渣和磷爐渣。在某些實(shí)施方案中，可采用pH升高劑，其中此類試劑的實(shí)例包括氧化物、氫氧化物(例如氧化鈣、氫氧化鉀、氫氧化鈉、水鎂石(Mg(0H2)等)、碳酸鹽(例如碳酸鈉)、蛇紋石、纖蛇紋石等。蛇紋石的加入也將二氧化硅和鎂釋放到該溶液中，導(dǎo)致含二氧化硅的碳酸鹽化合物的形成。加入到水中的PH升高劑的量將取決于該試劑的特殊性質(zhì)和被調(diào)節(jié)的水的體積，并將足以將該水的pH升高到所期望的值?；蛘撸膒H可以通過水的電解升高到所期望的水平。當(dāng)采用電解時，可采取各種不同的方案，例如采用水銀電解槽法(也稱為卡士納-克納法(Castner-Kellner));隔膜電解槽法和膜電解槽法。在需要時，可以收獲水解產(chǎn)物的副產(chǎn)物，例如Hy鈉金屬等并用于所期望的其他目的。在某些實(shí)施方案中，碳酸鹽沉淀的上清液的pH水平通過電解增加，然后與海水或脫鹽鹽水一起被送回到反應(yīng)容器中，以再參與碳酸鹽沉淀。電解前，在這些實(shí)施方案中除去鈣、鎂和其他陽離子可以利用電解法，以更有效的升高溶液的pH。除pH升高劑外的添加劑也可引入到水中，以影響所產(chǎn)生的沉淀物的性質(zhì)。因此，某些方法的實(shí)施方案包括在使水經(jīng)歷沉淀?xiàng)l件的時間之前或期間提供水中的添加劑。某些碳酸鈣的多晶形物可能由于痕量的某些添加劑獲益。例如，球霰石(vaterite)-—種CaC03的高度不穩(wěn)定多晶形物以各種不同形態(tài)沉淀，并迅速轉(zhuǎn)化成方解石，它可通過在碳酸鈣的超飽和溶液中包含痕量的鑭如氯化鑭，以非常高的產(chǎn)率獲得。除了鑭以外的其他目標(biāo)添加劑包括但不限于過渡金屬等。例如，已知二價鐵或三價鐵的加入有利于否則它將不形成的無序白云石(原白云石)的形成。在某些實(shí)施方案中，采用有利于沉淀物形成的添加劑，這些沉淀物的特征在于較大尺寸的顆粒，例如，顆粒尺寸的范圍在50-1000iim，例如100-500ym，和/或無定形性質(zhì)。在某些實(shí)施方案中，這些添加劑是過渡金屬催化劑。目標(biāo)過渡金屬催化劑包括但不限于Zn、Cr、Mn、Fe、Co和Ni的可溶性化合物或其任何組合。目標(biāo)具體的化合物包括但不限于CoCl2或NiCl2。在使用時，此類過渡金屬催化劑的量在某些實(shí)施方案中可以在10卯b-2000卯m的范圍內(nèi)，例如100ppb-500卯m變化?？刹捎么祟愄砑觿┑陌衔锕┙o無定形產(chǎn)物(其中否則在無此類添加劑時得到結(jié)晶產(chǎn)物)，和/或與無此類添加劑存在下產(chǎn)生的沉淀物相比，在沉淀物中獲得較大的粒度。沉淀物的性質(zhì)也可受適當(dāng)?shù)闹饕x子比率的選擇影響。主要離子比率也具有相當(dāng)大的多晶形物形成的影響力。例如，當(dāng)水中的鎂f丐比率增加時，霰石成為比低鎂方解石有利的碳酸鈣多晶形物。在低的鎂鈣比率下，低鎂方解石是優(yōu)選的多晶形物。也可以調(diào)節(jié)沉淀的速度，以控制化合物相形成的性質(zhì)。最迅速的沉淀可通過向具有所期望的相的溶液中加晶種實(shí)現(xiàn)。不加晶種，迅速沉淀可通過迅速增加海水的pH實(shí)現(xiàn)，這導(dǎo)致更多的無定形組分。當(dāng)二氧化硅存在時，反應(yīng)速度越快，與碳酸鹽沉淀物混合的二氧化硅越多。pH越高，沉淀越迅速，并且沉淀物更多的呈現(xiàn)無定形。在某些實(shí)施方案中，選擇沉淀的速度，以產(chǎn)生更高純度的大霰石晶體，例如，范圍在20-50iim的聚結(jié)結(jié)構(gòu)的晶體，由如下面的實(shí)施例II中所描述的范圍在10-15iim的各結(jié)構(gòu)組成。因此，在某些實(shí)施方案中，一組從水中產(chǎn)生所期望沉淀物的沉淀?xiàng)l件包括水的溫度和pH，在某些情形中，包括添加劑的濃度和水中的離子類物質(zhì)。沉淀?xiàng)l件也可包括一些因素例如混合速度、攪拌的形式例如超聲波，及晶種、催化劑、膜或底物的存在。在某些實(shí)施方案中，沉淀?xiàng)l件包括超飽和的條件、溫度、pH和/或濃度梯度，或使任何這些參數(shù)循環(huán)或改變。制備根據(jù)本發(fā)明的碳酸鹽化合物沉淀物所采用的方案可以是批量或連續(xù)的方案。將認(rèn)識到，與批量系統(tǒng)相比，在連續(xù)流動的系統(tǒng)中制備給定沉淀物的沉淀?xiàng)l件可不同。在從水中制備碳酸鹽化合物沉淀物之后，將所產(chǎn)生的沉淀的碳酸鹽化合物組合物與母液分離，以制備淡化水，例如可用作用于脫鹽或處理過的鹽水的進(jìn)料水的堿土金屬貧化的水。沉淀物與淡化水的分離可以用任何常規(guī)方法實(shí)現(xiàn)，包括機(jī)械法，例如，其中大量過量的水例如僅通過重力或加真空、機(jī)械壓榨，通過將該沉淀物從母液中過濾產(chǎn)生濾液等，從沉淀物中排出。大量水的分離產(chǎn)生濕的、脫水的沉淀物。在某些過濾實(shí)施方案中，控制沉淀物顆粒的尺寸以提供有效的和非能量增強(qiáng)的過濾，例如，其中所沉淀的顆粒被制成尺寸范圍在50-1000iim，例如100-500ym。因此，在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，控制所沉淀材料的尺寸和組成，以減少或排除反滲透前原料的高能量機(jī)械過濾的需要。由于在碳酸鹽和碳酸鹽/硅酸鹽沉淀處理中使用某些過渡金屬催化劑，獲得其中通常觀察到晶體結(jié)構(gòu)的無定形沉淀物是可能的?？墒褂玫倪^渡金屬催化劑包含Zn、Cr、Mn、Fe、Co和Ni的可溶性化合物或其任何組合。例如，以10卯b-2000卯m間的任何濃度包括100卯b-500ppm加入的CoCl2或NiCl2，將產(chǎn)生無定形結(jié)構(gòu)的沉淀，其中將通常觀察到完全結(jié)晶態(tài)的結(jié)構(gòu)。沉淀物形成的速度通過采用這些催化劑提高，導(dǎo)致更大的粒度、更多的無定形結(jié)構(gòu)或其組合。在產(chǎn)生更大粒度的那些實(shí)施方案中，將沉淀物從原料中除去可以通過更低的能量手段，例如重力沉降實(shí)現(xiàn)。與加晶種沉淀法相反，本發(fā)明的方法在沉淀處理期間不產(chǎn)生C02。因此，本發(fā)明方法的實(shí)施方案可被視為無C02產(chǎn)生的沉淀方案。圖l提供了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的碳酸鹽沉淀處理的流程圖。在圖1中，將來自水源10的水(它可以是供給脫鹽裝置的進(jìn)料水和/或來自脫鹽裝置的廢鹽水)經(jīng)歷沉淀步驟20的碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件。在圖1所示的實(shí)施方案中，來自水源10的水首先充以C02制備充C02的水，然后將該C02經(jīng)歷碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件。如圖1中所示，在沉淀步驟20將C02氣流30與水接觸。如上所述，在沉淀步驟20將所提供的氣流30與合適的水接觸產(chǎn)生充(A的水。在沉淀步驟20，析出碳酸鹽化合物，它們可能是無定形的或結(jié)晶態(tài)的。如上所述，充C02和碳酸鹽化合物沉淀可以在連續(xù)處理中或以分開的步驟發(fā)生。因此，根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方案，充(A和沉淀可以在系統(tǒng)的相同反應(yīng)器中發(fā)生，例如，如圖1中步驟20所示。在本發(fā)明的還其他實(shí)施方案中，這兩個步驟可以在分開的反應(yīng)器中發(fā)生，以便將水首先在充氣反應(yīng)器中充(A，然后使所得的充C02的水在另外的反應(yīng)器中經(jīng)歷沉淀?xiàng)l件。在從水中制備碳酸鹽沉淀物后，將所得沉淀的碳酸鹽化合物組合物與堿土金屬貧化的水，即母液分離，產(chǎn)生分離的碳酸鹽化合物沉淀產(chǎn)物，如圖1中的步驟40所示。沉淀物的分離可以用任何方便的方法實(shí)現(xiàn)，包括機(jī)械法，例如，其中大量過量的水例如僅通過重力或加真空、機(jī)械壓榨，通過將該沉淀物從母液中過濾產(chǎn)生濾液等，從沉淀物中排出。大量水的分離(水待用作供脫鹽的處理過的進(jìn)料水或處理的鹽水，如以上所述并指示為42)產(chǎn)生濕的、脫水的沉淀物。在圖1所示的實(shí)施方案中，如圖1中步驟60所示，然后將所得的脫水沉淀物干燥，制備產(chǎn)物。干燥可以通過空氣干燥濾液實(shí)現(xiàn)。當(dāng)濾液用空氣干燥時，空氣干燥可以在室溫或升高的溫度下進(jìn)行。在還另一個實(shí)施方案中，將沉淀物噴霧干燥來使該沉淀物干燥，其中含沉淀物的液體通過將其通過熱氣體(例如來自發(fā)電廠的氣態(tài)廢流)進(jìn)料干燥，例如，其中將液體進(jìn)料通過霧化器泵入主干燥室，并將熱氣體以直流或逆流通向霧化器的方向。根據(jù)系統(tǒng)的特定干燥方案，干燥站可包括過濾元件、冷凍干燥結(jié)構(gòu)、噴霧干燥結(jié)構(gòu)等。在需要時，來自分離反應(yīng)器40的脫水沉淀產(chǎn)物可以在干燥前洗滌，如圖1中的任選步驟50所示。沉淀物可以用淡水洗滌，例如，除去脫水沉淀物中的鹽(例如NaCl)。所用的洗滌水可以方便地處理，例如，通過將其置于尾料池中等。在某些實(shí)施方案中，將所得產(chǎn)物進(jìn)一步處理，例如，如下更詳細(xì)所述，制備地上貯藏穩(wěn)定的碳螯合材料，制備建筑材料等。例如，在圖l所示的實(shí)施方案中，在步驟70，將干燥的沉淀物進(jìn)一步處理或精制，例如提供所期望的物理特性，例如粒度、表面積等，或?qū)⒁环N或多種組分加入到沉淀物中，例如混合物、聚集體、補(bǔ)充的膠結(jié)材料等，制備最終產(chǎn)物80。在某些實(shí)施方案中，系統(tǒng)用于實(shí)施上述方法，其中此類系統(tǒng)包括下面更詳細(xì)地描述的那些。例如，如元件42所示，根據(jù)碳酸鹽化合物沉淀反應(yīng)的輸入水是進(jìn)料水還是廢鹽水，使圖1中所示處理的淡化水，即堿土金屬貧化的水經(jīng)歷脫鹽和/或以合適的方式處理。在其中碳酸鹽化合物沉淀處理的輸入水是脫鹽進(jìn)料水的那些實(shí)施方案中，然后使產(chǎn)物堿土金屬貧化的水經(jīng)歷脫鹽處理。如上所述，在鹽水脫鹽中可采用任何方便的方案。脫鹽(即減少鹽分或脫鹽作用)指除去水中過量的鹽和其他礦物質(zhì)的幾種方法中的任何方法。在脫鹽中，將水脫去鹽分以轉(zhuǎn)化成適用于動物消耗或灌溉的淡水，或者，如果幾乎除去了所有的鹽，適用于人類消耗。目標(biāo)脫鹽的方法包括但不限于蒸餾方法，例如多級閃蒸(MSF)、多效蒸發(fā)器(MEDlME)、蒸氣壓縮蒸發(fā)(VC)和蒸發(fā)/濃縮；離子交換法；膜方法，例如反向電滲析(EDR)、反滲透(RO)、納米過濾(NF)、正向滲透(FO)、膜蒸餾(MD)等。在某些實(shí)施方案中的目標(biāo)方法是膜脫鹽法，例如反滲透。反滲透(RO)是利用壓力將進(jìn)料水壓過膜使溶質(zhì)保留在一側(cè)，并使水分子通過到另一側(cè)的分離方法。因此，它是用超過滲透壓的壓力將水分子從高溶質(zhì)濃度的區(qū)域壓過膜到低溶質(zhì)濃度的區(qū)域的方法。在RO法中所采用的膜是半透性的，以便它們能使水通過但溶質(zhì)不能通過。用于反滲透的膜在大多數(shù)分離發(fā)生處，聚合物基質(zhì)中具有密集阻擋層。在某些實(shí)施方案中，將膜設(shè)計成僅能使水通過該密集層，同時防止溶質(zhì)(例如鹽離子)的通過。RO的實(shí)施方案采用施加于膜的高濃度側(cè)的高壓，例如對微咸水而言為2-17巴(30-250psi)，對海水而言為40-70巴(600-1000psi)。本發(fā)明可采用的RO法和系統(tǒng)包括但不限于下列美國專利號中所描述的那勝6，833，073;6，821，430;6，709，590;6，656，362;6，537，456;6，368，507;6，245，234;6，190，556;6，187，200;6，156，680;6，139，740;6，132，613;6，063，278;6，015，495;5，925，255;5，851，355;5，593，588;5，425，877;5，358，640;5，336，409;5，256，303;5，250，185;5，246，587;5，173，335;5，160，619;RE34，058;5，084，182;5，019，264;4，988，444;4，886，597;4，772，391;4，702，842;4，473，476;4，452，696;4，341，629;4，277，344;4，259，183;這些專利的公開內(nèi)容通過弓I用結(jié)合到本文中。如上所述，在某些實(shí)施方案中，經(jīng)歷碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件的水是廢鹽水。將鹽水脫鹽產(chǎn)生脫了鹽的水和廢鹽水。脫了鹽的水可進(jìn)一步以任何方便的方式利用，例如用于灌溉、用于動物和人類消耗、用于工業(yè)用途等。然后將脫鹽所產(chǎn)生的廢鹽水處理生成處理過的鹽水。在這些本發(fā)明方法中，如上所述，使廢鹽水經(jīng)歷碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件。在某些情形中，在將鹽水處理生成貧化鹽水之前，可能需要從初始鹽水濃縮物中除去氯化物和鈉。例如，在產(chǎn)生淡水和初始鹽水濃縮物形成的初始脫鹽步驟之后，在將碳酸鹽和氫氧化物礦物質(zhì)從該鹽水中析出之前，氯、苛性鈉和巖鹽(食鹽)可通過氯-堿法等制備。在這些情形中，產(chǎn)生了僅淡水或接近淡水的接近零或零排放貧化鹽水。在從廢鹽水中制備出沉淀物之后，將所得的沉淀物與剩余的液體分離，該液體在本文中稱為處理過的鹽水或貧化鹽水。沉淀物的分離可按上面所描述的實(shí)現(xiàn)。然后將所得的處理過的鹽水可進(jìn)一步處理和/或在必要時返回到環(huán)境中。例如，可將處理過的鹽水返回到水源中，例如海洋，或返回到另一個場所。在某些實(shí)施方案中，例如，如上所描述，可將處理過的鹽水與C02源接觸，以進(jìn)一步與C02螯合。例如，當(dāng)處理過的鹽水要被返回到海洋時，可以將處理過的鹽水以足夠增加存在于該處理過的鹽水中的碳酸根離子的濃度的方式與0)2的氣源接觸。接觸可采用任何方便的方案進(jìn)行，例如上面所描述的那些方案。在某些實(shí)施方案中，處理過的鹽水具有堿性pH，且與C02源接觸以足夠?qū)H降低到5-9之間的范圍，例如6-8.5，包括7.5-8.2的方式進(jìn)行。反應(yīng)得到的處理過的鹽水可用任何方便的方案處理。在某些實(shí)施方案中，它可以被送到尾料池中處理。在某些實(shí)施方案中，它可以排放到水的天然存在體中，例如，洋、海、湖或河。在某些實(shí)施方案中，將處理過的鹽水返回到用于脫鹽處理的進(jìn)料水的來源中，例如洋或海。本發(fā)明方法的實(shí)踐導(dǎo)致含碳酸鹽沉淀產(chǎn)物的產(chǎn)生。由于沉淀物得自水源，它們將包括一種或多種存在于水源，例如海水、鹽水、微咸水中的組分，并將識別來自水源的組成，其中這些識別組分及其量在本文中統(tǒng)稱水源識別物。例如，如果水源是海水，可能存在于碳酸鹽化合物組合物中的識別化合物包括但不限于氯化物、鈉、硫、鉀、溴化物、硅、鍶等。任何此類來源識別物或"標(biāo)記"元件通常以小量存在，例如，以20，000ppm或更小的量，例如2000ppm或更小的量存在。在某些實(shí)施方案中，"標(biāo)記"化合物是鍶，它可能存在于加入到霰石晶格中的沉淀物中，并構(gòu)成10，000卯m或更少，在某些實(shí)施方案中，范圍在3-10，000卯m，例如5-5000卯m，包括5-1000卯m，例如5-500ppm，包括5-100卯m。另一個目標(biāo)"標(biāo)記"化合物是鎂，它可以最大到20%摩爾的量存在，取代碳酸鹽化合物中的鈣。這些組合物的鹽水源識別物可以根據(jù)用于制備鹽水衍生的碳酸鹽組合物的特定鹽水源變化。在某些實(shí)施方案中，水泥中碳酸f丐的含量為25%w/w或更高，例如40%w/w或更高，并包括50%w/w或更高，例如60%w/w。在某些實(shí)施方案中，碳酸鹽化合物組合物具有鈣/鎂比率，該比率受該組合物從其中沉淀出的水源影響，并因此反映該水源。在某些實(shí)施方案中，鈣/鎂摩爾比率的范圍在10/l-l/5Ca/Mg，例如5/l-l/3Ca/Mg。在某些實(shí)施方案中，碳酸鹽組合物的特征在于具有識別碳酸鹽與氫氧化物化合物比率的水源，其中在某些實(shí)施方案中，該比率的范圍為100-1，例如10-1并包括1-1。在某些實(shí)施方案中，產(chǎn)物沉淀物可包括一種或多種含硼化合物。可能存在的含硼化合物包括但不限于硼酸；硼酸鹽和硼酸鹽聚合物，例如硼砂(即硼酸鈉、四硼酸鈉或四硼酸二鈉)、硬硼酸f丐石(CaB304(0H)3H20);水硼鎂石(Admontite或Admontit或Admontita(MgB^A。*7H20))等。另外，沉淀物可包括有機(jī)物，例如聚丙烯酸、三鹵甲烷前體、殺蟲劑、海藻和細(xì)菌、富含Asp、Glu、Gly、Ser的酸性糖蛋白，及其他高度帶電荷部分。干燥產(chǎn)物可以許多不同的方式處理或使用。在某些實(shí)施方案中，沉淀產(chǎn)物被轉(zhuǎn)移到供長期貯藏的場所。此類實(shí)施方案發(fā)現(xiàn)了其中(A螯合是所期望的用途，因?yàn)樵摦a(chǎn)物可以轉(zhuǎn)移到一個場所并作為地上貯藏穩(wěn)定的C02螯合材料保持。例如，碳酸鹽沉淀物可以貯藏在與發(fā)電廠和沉淀系統(tǒng)相鄰的長期貯藏地點(diǎn)。在還其他實(shí)施方案中，根據(jù)需要，沉淀物可以被轉(zhuǎn)移并置于長期貯藏地點(diǎn)，例如地上，地下等，其中長期貯藏地點(diǎn)在脫鹽裝置的遠(yuǎn)端(在其中不動產(chǎn)不鄰近脫鹽裝置的實(shí)施方案中可能是理想的)。在這些實(shí)施方案中，沉淀物找到了作為地上貯藏穩(wěn)定形式的用途，以便(A不再作為大氣中的氣體存在，或以此獲得。因此，根據(jù)本發(fā)明方法的C02螯合導(dǎo)致防止C02氣體進(jìn)入大氣，并以C02不成為大氣的一部分的方式長期貯藏(A。地上貯藏穩(wěn)定的形式表示可以在暴露的條件下(即向大氣開放)地上貯藏而不在延長的時間內(nèi)顯著降解(如果有的話)的物質(zhì)形式，例如1年或更長，5年或更長，10年或更長，25年或更長，50年或更長，100年或更長，250年或更長，1000年或更長，10，000年或更長，1，000，000年或更長，或者甚至100，000，000年或更長。因?yàn)橘A藏穩(wěn)定的形式在正常雨水pH下地上貯藏時有很少的(如果有的話)降解，根據(jù)(A氣體從產(chǎn)物中釋放測定的降解(如果有的話)的量將不超過5%/年，在某些實(shí)施方案中將不超過1%/年。地上貯藏穩(wěn)定的形式是在各種不同的環(huán)境條件下，例如溫度范圍在-IO(TC-6001\濕度范圍在0-100%(其中條件可以是平靜的、刮風(fēng)的或有暴雨的)貯藏穩(wěn)定的。在某些實(shí)施方案中，由本發(fā)明的方法制備的碳酸鹽化合物沉淀物用作建筑材料。某些實(shí)施方案的其他益處是處理中所采用的可從廢氣流中獲得的C02被有效地螯合在修建的環(huán)境中。建筑材料表示碳酸鹽礦物質(zhì)被用作某種類型的人造結(jié)構(gòu)，例如建筑物(商業(yè)的和住宅的)、道路、橋梁、大堤、水壩和其他人造結(jié)構(gòu)等的構(gòu)造材料。建筑材料可以用作此類結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性或非結(jié)構(gòu)性組件。在此類實(shí)施方案中，沉淀裝置可以與建筑產(chǎn)品工廠建在一起。在某些實(shí)施方案中，將沉淀產(chǎn)物在隨后使用之前以某種方式精制(即處理)。如圖1中的步驟80所示的精制可包括各種不同的方案。在某些實(shí)施方案中，使產(chǎn)物進(jìn)行機(jī)械精制，例如研磨，以獲得具有所期望的物理性質(zhì)例如粒度等的產(chǎn)物。在某些實(shí)施方案中，將沉淀物與水硬水泥混合，例如作為補(bǔ)充的膠結(jié)材料、作為沙子、作為聚集體等。在某些實(shí)施方案中，可以將一種或多種組分加入到沉淀物中，例如，當(dāng)沉淀物要用作水泥時，例如加入一種或多種添加劑、沙子、聚集體、補(bǔ)充的膠結(jié)材料等，以制備最終產(chǎn)物，例如混凝土或砂漿90。在某些實(shí)施方案中，碳酸鹽化合物沉淀物用于制備聚集體。此類聚集體、其制備和使用的方法在2008年5月29日遞交的共同待審美國專利申請順序號61/056，972中描述，其公開的內(nèi)容通過弓I用結(jié)合到本文中。在某些實(shí)施方案中，碳酸鹽化合物沉淀物用作水硬水泥的組分。術(shù)語"水硬水泥"以其常規(guī)的含義使用，指與水混合后固化和變硬的組合物。由本發(fā)明的水泥與流體水溶液組合制備的產(chǎn)物的固化和變硬由水合物的產(chǎn)生而產(chǎn)生，這些水合物由水泥與水反應(yīng)后形成，其中這些水合物基本上不溶于水。此類碳酸鹽化合物組分的水硬水泥、其制備和使用的方法在2008年5月23日遞交的共同待審美國專利申請順序號12/126，776中描述，該申請的公開內(nèi)容通過弓I用結(jié)合到本文中。實(shí)用性本發(fā)明方法找到了在任何期望處理脫鹽水的情況中的用途。本發(fā)明方法的實(shí)踐可以為脫鹽方案提供眾多優(yōu)勢。例如，這些方法的實(shí)踐可以用于增加脫鹽的效率，例如，通過減少膜的污垢和結(jié)垢。本發(fā)明的實(shí)施方案與其中未采用碳酸鹽化合物沉淀步驟的控制方法相比，導(dǎo)致膜結(jié)垢的降低。膜結(jié)垢可以用Rahardianto等，JournalofMembraneScience，(2007)289:123-137中描述的方案評估。例如，膜結(jié)垢可以通過流量下降測定和運(yùn)轉(zhuǎn)后膜表面圖象分析評估，例如，如上述Rahardianto等所描述。本發(fā)明方法的實(shí)施方案的實(shí)施導(dǎo)致在24小時測試時間內(nèi)流量下降25%或更少，例如15%或更少，包括10%或者甚至5%或更少，并且在某些實(shí)施方案中，導(dǎo)致基本上無(如果有的話)流量下降。本發(fā)明方法的實(shí)施可提供90%或更多，例如95%或更多，包括98%或更多，例如99%或更多的水回收率?？筛鶕?jù)本發(fā)明的方法處理的廢鹽水包括鹽度范圍在45，000-80，000卯m的那些廢鹽水。這些方法的實(shí)施方案產(chǎn)生鹽度為35，000ppm或更小的處理過的鹽水。因此，本發(fā)明的方法找到了在處理鹽水中的用途，以便它們比其未處理過廢鹽水的相應(yīng)物在環(huán)境上是可接受的、更少毒性的等。此類方案可導(dǎo)致更少的環(huán)境有害影響，更容易遵從政府的規(guī)章等。另外，這些方法的實(shí)施方案導(dǎo)致C02螯合。"與C02螯合"表示將C02從來源，例如廢氣流中除去或隔離，并將它固定成穩(wěn)定的非氣體形式，以便(A不能逃逸進(jìn)入大氣。"C02螯合"表示將C02置于貯藏穩(wěn)定的形式中，例如地上貯藏穩(wěn)定形式，以便它不再作為大氣中的氣體存在或以此獲得。因此，根據(jù)本發(fā)明方法的C02螯合導(dǎo)致防止C02氣體進(jìn)入大氣，并以C02不成為大氣的一部分的方式長期貯藏C02。系統(tǒng)如上所描述，本發(fā)明的方面還包括處理脫鹽廢鹽水的系統(tǒng)，例如處理裝置或工廠。本發(fā)明的系統(tǒng)可具有任何能使特定目標(biāo)方法實(shí)施的構(gòu)造。在某些實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)包括鹽水源，例如以具有鹽水輸入裝置的結(jié)構(gòu)形式。例如，所述系統(tǒng)可包括鹽水的管線或類似的進(jìn)料裝置。當(dāng)用該系統(tǒng)脫鹽的鹽水源是海水時，輸入裝置與海水源流體連通，例如，其中輸入裝置是從海洋水到陸基系統(tǒng)的管線或進(jìn)料裝置，或者是船的船體中的進(jìn)氣口，例如其中該系統(tǒng)是船的一部分，例如在海洋基系統(tǒng)中。在本發(fā)明的系統(tǒng)中也存在從鹽水中產(chǎn)生脫鹽水和廢鹽水的脫鹽站或反應(yīng)器。脫鹽站可以構(gòu)建來進(jìn)行任何一些不同類型的脫鹽方案，包括但不限于上面提及的脫鹽方案，例如反滲透和多級閃蒸方案。另外，所述系統(tǒng)將包括碳酸鹽化合物沉淀站或反應(yīng)器，例如，如上所描述，該沉淀站或反應(yīng)器使供脫鹽站的進(jìn)料水和/或由脫鹽站產(chǎn)生的鹽廢鹽水經(jīng)歷碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件，并產(chǎn)生沉淀的碳酸鹽化合物組合物和堿土金屬貧化的水，例如供脫鹽裝置的軟化進(jìn)料水或來自脫鹽裝置的處理過的鹽水。本發(fā)明的系統(tǒng)可還包括用于將沉淀物與母液分離的分離器。在某些實(shí)施方案中，分離器包括過濾元件。所述系統(tǒng)也可包括分開的二氧化碳源，例如，其中配置該系統(tǒng)，以用于在處理期間鹽水和/或母液在某些時間與二氧化碳源接觸的實(shí)施方案中。該來源可以是上面所描述的那些中的任何來源，例如，來自工業(yè)發(fā)電廠的廢料等。在某些實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)將還包括由沉淀物制備建筑材料，例如水泥的站。例如2008年5月23日遞交的美國專利申請順序號12/126，776中所描述，可以配置該站以由沉淀物制備各種水泥；該申請的公開內(nèi)容通過引用結(jié)合到本文中。所述系統(tǒng)可以存在于陸地或海上。例如，所述系統(tǒng)可以是在沿海區(qū)域，例如接近海水源，或者甚至是內(nèi)地場所的陸基系統(tǒng)，其中水從鹽水源例如海洋被管送到系統(tǒng)中?；蛘?，所述系統(tǒng)為海灣的水基系統(tǒng)，即為存在于水上或水中的系統(tǒng)。根據(jù)需要，該系統(tǒng)可以存在于小船、海洋基平臺等上。提出以下實(shí)施例，以提供給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員如何制備和使用本發(fā)明的全部內(nèi)容和描述，并無意限制本發(fā)明人所認(rèn)為的其發(fā)明的范圍，它們也無意表示以下試驗(yàn)是全部的或唯一進(jìn)行的試驗(yàn)。關(guān)于所使用的數(shù)字(例如量、溫度等)，已努力確保精確性，但是某些實(shí)驗(yàn)誤差和偏差應(yīng)該考慮。除非另外指明，份數(shù)是重量份數(shù)，分子量是重均分子量，溫度是攝氏度，壓力是或接近大氣壓。試驗(yàn)I.P00099沉淀物在以下實(shí)施例中，描述了用于從海水中制備碳酸鹽沉淀物(即P00099沉淀物)的方法學(xué)，以及所產(chǎn)生的沉淀物的化學(xué)和物理性質(zhì)。另外，評論了由80%普通波特蘭水泥(OPC)和20%P00099組成的摻混水泥的壓縮強(qiáng)度和收縮特性。以下實(shí)施例證明，水在利用(A氣體的反應(yīng)中可以被軟化，并且產(chǎn)物沉淀物發(fā)現(xiàn)了作為建筑材料的用途。A.沉淀反應(yīng)以下方案用于制備P00099沉淀物。將380L過濾過的海水泵入圓柱形聚乙烯60°-錐形底計量罐中。該反應(yīng)罐是開放系統(tǒng)，放置暴露于周圍大氣中。該反應(yīng)罐用頂置攪拌器不斷攪拌。在整個反應(yīng)過程中不斷監(jiān)測pH、室溫和水溫。將25g顆粒狀(Ca，Mg)O(亦稱為煅燒白云石(dolime)或煅燒白云石(calcineddolomite))混合到海水中。將沉降到罐底部的煅燒白云石從該罐的底部人工再循環(huán)，再通過頂部，以促使反應(yīng)物的充分混合和溶解。以同樣的方式，第二次加入25g煅燒白云石，包括沉降反應(yīng)物的人工再循環(huán)。當(dāng)水的pH達(dá)到9.2時，10%C02(和90%壓縮空氣)的氣體混合物緩慢地通過陶瓷增氧氣石(airstone)擴(kuò)散到溶液中。當(dāng)該溶液的pH降到9.0時，將另外的25g煅燒白云石加入到該反應(yīng)罐中，這再一次導(dǎo)致pH升高。無論何時溶液的pH降到9.0(或以下)，重復(fù)加入煅燒白云石，直到總共加入225g。在每次煅燒白云石加入之間，進(jìn)行沉降反應(yīng)物的人工再循環(huán)。在煅燒白云石最后加入后，氣體在整個溶液中的連續(xù)擴(kuò)散停止。將反應(yīng)再攪拌2小時。在該時間期間，pH繼續(xù)升高。為了將pH維持在9.0-9.2之間，當(dāng)pH升高到9.2以上時，另外的氣體通過反應(yīng)擴(kuò)散，直到pH達(dá)到9.0。整個該2小時的時間內(nèi)，沉降反應(yīng)物的人工再循環(huán)也進(jìn)行4次。煅燒白云石最后加入2小時后，攪拌、氣體擴(kuò)散和沉降反應(yīng)物的再循環(huán)停止。使反應(yīng)罐不攪動靜置15小時(向大氣開放)。15小時時間后，用水下泵將上清液從反應(yīng)罐的頂部除去。將剩余混合物從該罐的底部除去。使所收集的混合物沉降2小時。沉降后，將上清液傾出。將剩余漿狀物在布氏漏斗中通過llym孔徑大小的濾紙真空過濾。將所收集的濾餅置于Pyrex盤中，并于ll(TC下烘烤24小時。將干燥的產(chǎn)物在球磨機(jī)中碾磨，并通過一系列篩，按尺寸篩分，以制備P00099沉淀物。B.材料分析在所收集的不同篩組分中，僅采用含被截留在38iim孔篩上，并通過75ym孔篩的顆粒的組分。1.化學(xué)特征使用XRF，分析用于摻混物的P00099沉淀物的元素組成。對用于該摻混物的QuikreteI/II型波特蘭水泥以及P00099沉淀物的主要元素的結(jié)果進(jìn)行了報告。如下表1所示。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表1:用于該摻混物的I/II型波特蘭水泥和P00099-002的XRF分析該沉淀物的XRD分析顯示有霰石和鎂方解石(組成接近Mg。.^a。.9C03)和少量水f石和巖鹽存在(表2)。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>電量分析法測定的總無機(jī)碳含量完全與由XRDRietveld估算的組成結(jié)合XRF元素組成得到的相同值一致。表3提供了與得自XRD/XRF數(shù)據(jù)的XC相比的P00099的電量分析結(jié)果。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>2.物理特征對沉淀物的SEM觀察證實(shí)了霰石的優(yōu)勢地位(針狀)以及顆粒聚集體的尺寸。表4給出了所測定的波特蘭水泥和P00099沉淀物的BET比表面積("SSA")。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>預(yù)超聲處理2分鐘以將聚集的顆粒分離后，測定粒度分布。C.0PC/P00099摻混水泥在砂漿臨混合之前，將P00099沉淀物與普通波特蘭水泥(OPC)用手摻混大約兩分鐘。所摻混的水泥含20%(w/w)P00099和80%(w/w)OPC。1.壓縮強(qiáng)度根據(jù)ASTMC109測定了壓縮強(qiáng)度的發(fā)展。2"側(cè)面的砂漿立方體用于壓縮測試。研究了該沉淀物20^的代替水平，并與普通的波特蘭I/II型水泥砂漿及用飛灰F取代的波特蘭I/II型水泥比較。將水/水泥比率調(diào)節(jié)到0.58，以滿足110%±5%的流動標(biāo)準(zhǔn)(值107%)。制備了摻混物的6個立方體。ASTMC511貯藏條件的變化如下這些立方體在濕毛巾下固化24小時(估算的相對濕度為95%)脫模后，將這些立方體貯藏在相對濕度為30-40%的實(shí)驗(yàn)室中，而不是貯藏在石灰處理槽中。用一式兩份的沉淀物(P00100，BET比表面積約11m7g)，也研究了5%代替水平的數(shù)據(jù)。將水/水泥比率調(diào)節(jié)到0.54，以滿足110%的流動要求。在5%的代替水平下，強(qiáng)度發(fā)展與普通波特蘭水泥的類似。結(jié)果總結(jié)在圖2提供的圖中。2.收縮性按照ASTMC596，研究了P00099沉淀物的5%和20%代替水平的砂漿棒的干燥收縮性。將它與僅用波特蘭水泥I/II型或波特蘭水泥和飛灰F的摻混物制備的類似棒比較。將水/水泥比率調(diào)節(jié)到0.50，以滿足110%±5%的流動標(biāo)準(zhǔn)(值107%)，在一組樣品中，加入Daracem增塑劑，使水/水泥比率達(dá)到0.45。ASTMC596貯藏條件的變化如下與ASTMC596建議的50%相比，實(shí)驗(yàn)室的相對濕度更接近于30-40%，增加了干燥潛力。結(jié)果總結(jié)在下表6中。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>II.高純度的大霰石晶體的制備A.沉淀物P00143:將390L海水(來源LongMarineLab，UCSC，SantaCruz，CA)(水溫=23.5-24.5t:，初始pH=7.72)泵入到錐形底塑料罐中。用自動pH控制器將1MNaOH溶液緩慢地加入到該海水中，同時連續(xù)攪拌，直到pH升到9.10。將10%C02和90%空氣的氣體混合物擴(kuò)散到整個海水中，將該海水酸化，并增加所溶解的碳。設(shè)置pH控制器以自動加入少量NaOH溶液，抵抗該氣體混合物的酸化作用，將pH維持在9.00_9.10之間。在約4小時的時間內(nèi)，連續(xù)加入氣體混合物和NaOH溶液，直到總共加入12.Okg的NaOH溶液。停止攪拌，使水沉降15小時。將大部分(380L)上清液從罐中泵出。將剩余上清液和沉降的沉淀物以漿狀物從罐中除去。將該漿狀物用llPm孔徑大小濾紙真空過濾。濾餅在11(TC烘箱中干燥6小時。干燥的產(chǎn)物是細(xì)的類白色粉末。SEM、EDS、XRD和碳電量分析法分析顯示，該產(chǎn)物超過99%的是霰石(CaC03)。SEM顯示存在兩種主要的霰石形態(tài)單個或聚集的較小長而尖的(spikey)"星"和較大的"花椰菜"形狀。"星"的直徑通常為5ym。單個的"花椰菜"的長度通常為10-15iim。聚集的"花椰菜"的尺寸范圍寬，但是直徑范圍在20-50iim。B.沉淀物POO145:(水溫=24.0-25.7°C，初始pH=7.84)將390L海水(來源LongMarineLab，UCSC，SantaCruz，CA)泵入到錐形底塑料罐中。用自動pH控制器將2MNaOH溶液緩慢地加入到該海水中，同時連續(xù)攪拌，直到pH升到9.10。將10%C02和90%空氣的氣體混合物擴(kuò)散到整個海水中，將海水酸化，并增加所溶解的碳。設(shè)置pH控制器，以自動加入少量NaOH溶液，抵抗該氣體混合物的酸化作用，將pH維持在9.00-9.10之間。在約5小時的時間內(nèi)連續(xù)加入氣體混合物和NaOH溶液，直到總共加入12.4kg的NaOH溶液。停止攪拌，使水沉降65小時。將大部分(380L)上清液從罐中泵出。將剩余上清液和沉降的沉淀物以漿狀物從罐中除去。將該漿狀物用llPm孔徑大小濾紙真空過濾。濾餅在ll(TC烘箱中干燥6小時。干燥的產(chǎn)物是細(xì)的類白色粉末。SEM、EDS、XRD和碳電量分析法分析顯示，該產(chǎn)物超過99%的是霰石(CaC03)。SEM顯示該固體主要由"花椰菜"形聚集體組成。聚集的"花椰菜"的尺寸范圍寬，但是直徑范圍在20-50m。III.用鎳催化劑控制碳酸鹽沉淀的沉淀物粒度A.P00140的試驗(yàn)方法1.方法IL海水中摻雜15ppmNiCl21.IL海水，起始pH=8.10，T=21.4°C2.將15卯mNiC^加到海水中。3.滴定被0)2氣體中和的(countered)55ml1MNaOH，將pH范圍維持在8.0-10.2之間，包括在8.8-9.8之間的pH范圍。最終pH=9.73，T=22.0。試驗(yàn)持續(xù)時間19分鐘。過濾器在11Pm濾紙上采用真空過濾。過濾前沉降時間15分鐘。于ll(TC烘箱干燥24小時。2.結(jié)果上述方案產(chǎn)生1.14g沉淀物。如圖3A-3C中顯示的SEM顯微圖像所示，所得沉淀物的粒度范圍最大到500Pm(無鎳的對照試驗(yàn)產(chǎn)生范圍在5-20ym的粒度)。如FTIR所示(參見圖4)，觀察到完全無定形晶體結(jié)構(gòu)。沉淀物中的Ca:Mg比率為4:l和3:1。在用于脫鹽處理的進(jìn)料水的沉淀性軟化中，沉淀物的粒度通常非常細(xì)，并且需要充分的機(jī)械過濾，以防止反滲透膜的堵塞。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，控制所沉淀的材料的尺寸和組成，以減少或排除反滲透前原料的高能量機(jī)械過濾的需要，例如，通過包括如上所述的過渡金屬催化劑。這些結(jié)果與無鎳催化劑，如以上P00143和P00145所述達(dá)到的結(jié)果形成對比。IV.碳酸鹽化合物沉淀物中硼的鑒別根據(jù)如上所述P00143的制備所采用的相同方法，制備沉淀物P00144。通過電感偶合等離子體-質(zhì)譜法分析沉淀物P00144的硼含量。發(fā)現(xiàn)硼以109iig/g的量存在于沉淀物中。該發(fā)現(xiàn)等于以PPt計的0.109mg/L硼(假設(shè)lg/L卯t)。注意海水中有.00042molB/L[SW]*10.8g/mol—4.5mgB/L，因此確定海水中約2.5%的B正在按ppt被吸收。雖然為了理解清楚的目的，前述發(fā)明通過示例和實(shí)施例一定程度的進(jìn)行了詳細(xì)地描述，但是對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，可對其進(jìn)行某些變化和修改，而不背離權(quán)利要求的精神或范圍是顯而易見的。因此，前述僅舉例說明了本發(fā)明的原則。將認(rèn)識到，本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計各種安排，這些安排雖然未在本文中明確描述或顯示，但是具體表達(dá)了本發(fā)明的原則并包括在其精神和范圍內(nèi)。此外，本文所記載的所有實(shí)施例和條件性語言主要用于幫助讀者理解本發(fā)明的原則，和本發(fā)明人為促進(jìn)技術(shù)發(fā)展所貢獻(xiàn)的概念，并應(yīng)解釋成對此類具體記載的實(shí)施例和條件沒有限制。此外，本文中記載本發(fā)明的原則、方面和實(shí)施方案以及其具體實(shí)施例的所有陳述將包含其結(jié)構(gòu)和功能等同物。另外，此類等同物將包括目前已知的等同物和未來發(fā)展的等同物，即開發(fā)的不管結(jié)構(gòu)執(zhí)行相同功能的任何元件。因此，本發(fā)明的范圍將不限于本文所示和描述的示例性實(shí)施方案。而是，本發(fā)明的范圍和精神由權(quán)利要求具體體現(xiàn)。權(quán)利要求一種使水脫鹽的方法，所述方法包括提供進(jìn)料水；和使所述進(jìn)料水進(jìn)行脫鹽處理，以得到脫鹽的淡化水和廢鹽水；其中所述方法還包括在所述方法期間采用碳酸鹽化合物沉淀處理至少一次。2.權(quán)利要求l的方法，其中所述脫鹽處理是蒸餾方案。3.權(quán)利要求l的方法，其中所述脫鹽處理是膜方案。4.權(quán)利要求1的方法，其中所述碳酸鹽化合物沉淀處理包括使水與C02接觸。5.權(quán)利要求l的方法，其中在使所述進(jìn)料水進(jìn)行所述脫鹽處理之前，對所述進(jìn)料水進(jìn)行所述碳酸鹽化合物沉淀處理。6.權(quán)利要求1的方法，其中對所述廢鹽水進(jìn)行所述碳酸鹽化合物沉淀處理，得到處理過的廢鹽水。7.權(quán)利要求1的方法，其中所述碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件也使含硼化合物沉淀。8.權(quán)利要求1的方法，其中所述進(jìn)料水是海水。9.權(quán)利要求1的方法，其中所述進(jìn)料水是微咸水。10.權(quán)利要求1的方法，其中所述進(jìn)料水是鹽水。11.權(quán)利要求1的方法，其中所述碳酸鹽化合物沉淀處理采用過渡金屬催化劑。12.權(quán)利要求1的方法，所述方法還包括將所述碳酸鹽化合物沉淀處理的碳酸鹽化合物沉淀物用作建筑材料。13.—種使水脫鹽的方法，所述方法包括使鹽水進(jìn)料水經(jīng)歷碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件，得到碳酸鹽化合物沉淀物和堿土金屬離子貧化水；和將所述堿土金屬離子貧化水脫鹽，以制備淡化水。14.權(quán)利要求12的方法，其中所述脫鹽包括反滲透。15.權(quán)利要求12的方法，其中所述碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件包括使所述鹽水進(jìn)料水與C02接觸。16.權(quán)利要求12的方法，其中所述碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件也使含硼化合物沉淀。17.權(quán)利要求12的方法，其中所述鹽水進(jìn)料水是海水。18.權(quán)利要求12的方法，其中所述鹽水進(jìn)料水是微咸水。19.權(quán)利要求12的方法，其中所述鹽水進(jìn)料水是鹽水。20.權(quán)利要求12的方法，所述方法還包括將所述碳酸鹽化合物沉淀物用作建筑材料。21.權(quán)利要求20的方法，其中所述建筑材料是混凝土。22.—種方法，所述方法包括a)將鹽水脫鹽，得到脫鹽的水和廢鹽水；b)使所述廢鹽水經(jīng)歷碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件，以得到碳酸鹽化合物沉淀的組合物和貧化鹽水；和c)將所述沉淀的組合物與所述貧化鹽水分離。23.權(quán)利要求22的方法，其中所述鹽水是海水。24.權(quán)利要求23的方法，所述方法還包括將所述貧化鹽水釋放到海中。25.權(quán)利要求22的方法，其中所述脫鹽包括蒸餾。26.權(quán)利要求22的方法，其中所述脫鹽包括反滲透。27.權(quán)利要求22的方法，其中所述碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件包括使所述鹽水進(jìn)料水與C02接觸。28.權(quán)利要求22的方法，所述方法還包括將所述沉淀物用作建筑材料。29.權(quán)利要求28的方法，其中所述建筑材料是水泥。30.—種使水脫鹽的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含待脫鹽的水的輸入裝置；脫鹽站；和碳酸鹽化合物沉淀反應(yīng)器。31.權(quán)利要求30的系統(tǒng)，其中所述輸入裝置與海水源流體連通。32.權(quán)利要求30的系統(tǒng)，其中將所述碳酸鹽化合物沉淀反應(yīng)器放置，使得來自所述輸入裝置的水在進(jìn)入所述脫鹽站之前，通過所述反應(yīng)器。33.權(quán)利要求30的系統(tǒng)，其中將所述碳酸鹽化合物沉淀反應(yīng)器放置，使得由所述脫鹽站產(chǎn)生的廢鹽水通過所述反應(yīng)器。34.權(quán)利要求30的系統(tǒng)，其中所述脫鹽站是蒸餾脫鹽站。35.權(quán)利要求30的系統(tǒng)，其中所述脫鹽站是反滲透脫鹽站。36.權(quán)利要求30的系統(tǒng)，其中所述碳酸鹽化合物沉淀反應(yīng)器包含C02源的輸入裝置。37.權(quán)利要求30的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包含水泥制備站，該水泥制備站由所述反應(yīng)器產(chǎn)生的沉淀物制備水泥。全文摘要本發(fā)明提供了包括碳酸鹽化合物沉淀的脫鹽方法。在某些實(shí)施方案中，在脫鹽之前使進(jìn)料水經(jīng)歷碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件。在某些實(shí)施方案中，使脫鹽廢鹽水經(jīng)歷碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件。在還其他實(shí)施方案中，使進(jìn)料水和廢鹽水兩者經(jīng)歷碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件。本發(fā)明實(shí)施方案的方面包括二氧化碳螯合。本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)一步將碳酸鹽化合物沉淀?xiàng)l件的沉淀產(chǎn)物用作建筑材料，例如水泥。本發(fā)明也提供了裝配用于本發(fā)明方法的系統(tǒng)。文檔編號B01D21/00GK101743046SQ200880022573公開日2010年6月16日申請日期2008年6月27日優(yōu)先權(quán)日2007年6月28日發(fā)明者B·康斯坦茨,K·法薩德,M·費(fèi)爾南德斯申請人:卡勒拉公司