MX2007003723A

MX2007003723A - Composicion y metodo para oxidar mercurio en procesos de combustion.

Info

Publication number: MX2007003723A
Application number: MX2007003723A
Authority: MX
Inventors: William Digdon
Original assignee: William Digdon
Priority date: 2004-10-01
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2007-10-19
Also published as: CA2581302A1; EP1814647A4; US20070212296A1; EP1814647A1; ZA200702693B; US7413719B2; AU2005291790B2; CN101115544A; RU2398617C2; CA2581302C; RU2007115854A; AU2005291790A1; WO2006037213A1; JP2008514409A

Abstract

La invencion se puede resumir como sigue. Se proporciona un metodo para oxidar mercurio elemental en un proceso de combustion que comprende, adicionar una composicion que comprende un silicato de aluminio a una camara de combustion, caldera u horno corriente abajo de la zona de combustion de la region del quemador. Adicionalmente se proporciona un metodo para reducir la emision de uno o mas metales pesados en un proceso de combustion al adicionar una composicion que comprende un silicato de aluminio a una camara de combustion corriente abajo de la zona de combustion de la region del quemador. Tambien se proporciona una composicion que comprende un silicato de aluminio que se puede emplear para oxidar mercurio elemental generado en un proceso de combustion. La composicion tambien se puede emplear para reducir la emision de uno o mas metales pesados generados en un proceso de combustion.

Description

COMPOSICIÓN Y MÉTODO PARA OXIDAR MERCURIO EN PROCESOS DE COMBUSTIÓN Campo de la Invención La presente invención se refiere a procesos de combustión. De manera más específica, la presente invención se refiere a la oxidación de mercurio elemental en un proceso de combustión.

Antecedentes de la Invención La combustión de materiales carbonosos en quemadores industriales, hornos y calderas produce frecuentemente productos de combustión que contienen varios metales tóxicos . En tanto que se producen muchos metales tóxicos en una forma oxidada que se pueden condensar a materia en forma de partículas por enfriamiento y filtración por un sistema apropiado de filtración, muchos metales tóxicos tal como mercurio elemental pueden permanecer en forma de vapor en el enfriamiento y pueden ser difíciles de recolectar o filtrar de las emisiones típicas de gases de combustión y conductos de chimenea. En los Estados Unidos únicamente se estima que aproximadamente 87 % del mercurio liberado a la atmósfera es de fuentes hechas por el hombre, y que 33 % de esto es debido a calderas a carbón de servicios públicos.

Una variedad de patentes ha intentado afrontar por varios medios la cuestión de la emisión de mercurio elemental de procesos de combustión. Por ejemplo, la patente de los Estados Unidos número 5,695,726 y la patente de los Estados Unidos número 5,569,436 describe la remoción de mercurio, cadmio y sus compuestos de los gases de chimeneas de incineradores al poner en contacto los gases de combustión con material alcalino seco y carbón activado seco seguido por separación de sólidos con el gas resultante que se somete a extinción/depurador en húmedo con solución reciclada de ácido clorhídrico formada in si tu por absorción de HCl del gas. Desdichadamente, el proceso complicado depende de la presencia de suficiente HCl en los gases de combustión residuales para que reaccione con los metales de mercurio para producir conversión a los cloruros metálicos. De esta manera, los combustibles que contienen poco o nada de HCl pueden ser difíciles de tratar a menos que se adicionen productos químicos costosos peligrosos a los residuos . La patente de los Estados Unidos número 6,719,828 describe un absorbente regenerable de alta capacidad para remoción de gas de chimenea y procesos y sistemas para hacer y usar el absorbente. Un sustrato de filosilicato actúa como un soporte a una capa delgada para un sulfuro de metal polivalente. El absorbente se prepara por intercambio iónico entre el material de sustrato de silicato y una solución que contiene uno o más metales polivalentes. Desdichadamente, la producción de este solvente regenerable es compleja y la regeneración de este absorbente es consumidora de tiempo. La patente de los Estados Unidos número 4,889,698 describe un proceso para remoción de vapor de mercurio y otros compuestos nocivos en el gas de chimenea de una planta incineradora al suspender carbón activado en polvo en el gas de chimenea en unión con un proceso convencional de absorción por aspersión en el cual los componentes ácidos del gas de chimenea se neutralizan por medio de absorbentes básicos. El enfriamiento de los gases de chimenea en el proceso de absorción por aspersión proporciona supuestamente una adsorción eficiente sobre el carbón activado en polvo. En comparación al mercurio elemental que puede ser difícil de capturar de los procesos de combustión, se conoce que el mercurio oxidado se remueve por los depuradores, particularmente depuradores en húmedo. Por consiguiente, cualquier proceso de combustión que favorece la conversión de mercurio elemental a mercurio oxidado puede reducir la cantidad de mercurio emitido en el ambiente mediante los gases de chimenea . Existe la necesidad en la técnica de nuevos métodos para quemar combustibles tal que se reduzcan al mínimo las emisiones de metales pesados. Adicionalmente, existe la necesidad de la técnica de nuevos métodos de combustión que oxiden el mercurio elemental. Adicionalmente, existe la necesidad en la técnica de métodos de combustión que conviertan el mercurio elemental a mercurio oxidado, tal que se puedan renovar las especies oxidadas de mercurio por los depuradores, por ejemplo depuradores húmedos o similares. Adicionalmente, existe la necesidad de nuevos métodos para quemar combustibles que sean relativamente baratos y que se puedan realizar en las cámaras de combustión, calderas, hornos existentes o similares. También existe la necesidad en la técnica de composiciones que se pueden empelar en los procesos de combustión para promover la conversión de mercurio elemental a mercurio oxidado. Es un objeto de la invención superar las desventajas de la técnica anterior. El objeto anterior se cumple por las combinaciones de las características de las reivindicaciones principales, las reivindicaciones secundarias describen modalidades ventajosas adicionales de la invención.

Breve Descripción de la Invención La presente invención se refiere a procesos de combustión. De manera más específica, la presente invención se refiere a la oxidación de mercurio elemental en un proceso de combustión.

De acuerdo a la presente invención, se proporciona un método para reducir la emisión de metales pesados en un proceso de combustión, que comprende adicionar una composición que comprende silicato de aluminio, por ejemplo, de manera enunciativa y sin limitación, arcilla de esmectita, bentonita, caolinita, vermiculita o similar a una cámara de combustión, caldera u horno corriente debajo de la zona de combustión de la región del quemador. También, de acuerdo a la presente invención, se proporciona un método para oxidar mercurio elemental en un proceso de combustión, que comprende adicionar una composición que comprende silicato de aluminio como se proporciona anteriormente, o una composición que comprende un silicato de aluminio y un compuesto que contiene halógeno a una cámara de combustión, caldera u horno corriente abajo de la zona de combustión de la región del quemador. En una modalidad preferida, la composición que comprende silicato de aluminio, por ejemplo, arcilla de esmectita, bentonita o similar que se emplea en el método de la presente invención se caracteriza como que comprende un material en partículas de color claro, de estructura cristalina que es altamente hinchable y que exhibe altas propiedades coloidales. La composición que comprende silicato de aluminio comprende de manera preferente una o más, o todas las siguientes características: Si02 de aproximadamente 51 a aproximadamente 78 % en peso, A1203 de aproximadamente 13 a aproximadamente 27 % en peso, Fe203 de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 % en peso, MgO de aproximadamente 2 a aproximadamente 3 % en peso, CaO de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 3.0 % en peso, Na20 de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 % en peso, K20 de aproximadamente 0 a aproximadamente 2 % en peso, TiO de aproximadamente 0 a aproximadamente 0.5 % en peso, FeO de aproximadamente 0 a aproximadamente 0.5 % en peso, Humedad: menos de aproximadamente 12 %; pH de aproximadamente 8 a aproximadamente 11 a 5 % de sólidos; Peso Específico: aproximadamente 2 a 3; Bases Metálicas Intercambiables: Sodio: de aproximadamente 60 a aproximadamente 65 mEq/lOOg; Calcio: de aproximadamente 10 a aproximadamente 30 mEq/100g; Magnesio: de aproximadamente 5 a aproximadamente mEq/100g; Potasio: de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 mEq/100g; Las composiciones también pueden comprender iones no intercambiables. En una modalidad adicional, que no se propone que sea limitante, la presente invención contempla una ventonita que comprende una o más de las siguientes características: Si02 de aproximadamente 60 a aproximadamente 65 % en peso; Al203 de aproximadamente 18 a aproximadamente 25 % en peso; Fe203 de aproximadamente 3 a aproximadamente 3.5 % en peso; FeO de aproximadamente 0.3 a aproximadamente 0.4 % en peso; MgO de aproximadamente 2.5 a aproximadamente 2.8 % en peso; Na20 de aproximadamente 2 a aproximadamente 3 % en peso; CaO de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 0.75 % en peso; Trazas de aproximadamente 0.6 % a aproximadamente 0.8 %; LOI de aproximadamente 5 % a aproximadamente 6 %,- Humedad: menos de aproximadamente 12 %; Tamaño de partícula seca: entre aproximadamente 0.5 % y 2 % retenida en malla 30, de aproximadamente 3 % a 30 % retenida en malla 40, máximo aproximadamente 12 % que pasa malla 200. pH: entre aproximadamente 8 y 11 a 5 % de sólidos; Viscosidad entre aproximadamente 6 a 35 cps a 6.25 % de sólidos. También se contempla que uno o más compuestos que contienen halógeno se pueden adicionar a la composición que comprende silicato de aluminio, por ejemplo, arcilla de esmectita, bentonita o similar para producir una composición que comprende silicato de aluminio y un compuesto que contiene halógeno. En una modalidad preferida, el compuesto que contiene halógeno comprende una sal, de manera preferente sal marina. En una modalidad alternativa, el compuesto que contiene halógeno es cloruro de sodio. La composición que contiene halógeno puede estar presente en una cantidad tal que la composición comprende entre aproximadamente 1000 y aproximadamente 10000 ppm de halógeno. Sin que se desee que se una por teoría, se piensa que esta sales pueden ayudar en el proceso de oxidación, particularmente si el combustible, por ejemplo, carbón o similar tiene bajos porcentajes de estos elementos. Otras variaciones de bentonita que comprenden características diferentes de aquellas listadas anteriormente también se pueden emplear en el método de la presente invención. También contemplada por la presente invención, la composición que comprende silicato de aluminio, por ejemplo, de manera enunciativa y sin limitación, arcilla de esmectita, bentonita y similar adicionada a la cámara de combustión corriente abajo de la zona de combustión de la región del quemador puede reducir de una cámara de combustión la emisión de metales diferentes de mercurio. Por ejemplo, pero no se considera que sea limitante de ningún modo, la composición que comprende silicato de aluminio puede reducir la emisión de vanadio, níquel, cadmio o combinación de los mismos. Por consiguiente, la presente invención contempla un método para reducir la emisión de uno o más metales de un proceso de combustión al adicionar una composición que comprende silicato de aluminio a una cámara de combustión, caldera u horno corriente abajo de la zona de combustión de la región del quemador. En una modalidad preferida, el proceso de combustión comprende un depurador húmedo o similar que es capaz de mover compuestos de mercurio oxidados, tal como de manera enunciativa y sin limitación, cloruros mercúricos de los gases de chimenea. También proporcionado por la presente invención como se define anteriormente, el proceso de combustión puede emplear uno o más combustibles, por ejemplo, de manera enunciativa y sin limitación, petróleo, carbón, desperdicios sólidos, desperdicios bioquímicos, cera o una combinación de los mismos . Cualquier tipo de combustible que pueda liberar mercurio elemental, u otros metales pesados o compuestos que contienen metales pesados se puede usar por el método de la presente invención. También proporcionado por la presente invención como se define anteriormente, el proceso de combustión puede comprender una o más cámaras de combustión, calderas, hornos, post-quemadores, ciclones, filtros, intercambiadores de calor, filtros de tejido (cámara de filtros), precipitadores electrostáticos, depuradores, incluyendo depuradores húmedos, depuradores secos y similares, conductos de emisión o cualquier combinación de los mismos . En una modalidad preferida, el proceso de combustión emplea un depurador húmedo. La presente invención también contempla un método como se define anteriormente en donde se adiciona la composición que comprende silicato de aluminio, tal como arcilla de esmectita, bentonita o similar al proceso de combustión en una región de la caldera que exhibe una temperatura de entre aproximadamente 500 °C y aproximadamente 1300aC. La presente invención también contempla un método como se define anteriormente en donde se adiciona la composición que comprende silicato de aluminio, por ejemplo, arcilla de esmectita, bentonita o similar en una relación (bentonita:peso de ceniza en combustible) de aproximadamente 0.00001:1 (p/p) a aproximadamente 1:1 (p/p). La presente invención también contempla un método como se define anteriormente en donde la composición que comprende silicato de aluminio y un compuesto que contiene halógeno se adiciona en una relación (bentonita :peso de ceniza en combustible) de aproximadamente 0.00001:1 (p/p) a aproximadamente 1:1 (p/p). Además, la composición que comprende silicato de aluminio, como tal, pero no limitándose a, arcilla de esmectita, bentonita o similar que se puede emplear comprende de manera preferente un tamaño de partícula en el intervalo que pasa aproximadamente malla 150 a 200. Por ejemplo, pero no limitándose, la bentonita puede comprender un tamaño de partícula que pasa a través de aproximadamente malla 400, 350, 325, 300, 350, 200, 190, 180, 170, 160 o aproximadamente 150, o cualquier tamaño de malla entre estos. Menos preferidos son los tamaños de partícula mayores de malla 150, por ejemplo, pero no limitado a malla 50, 60, 70, 80, 90 o 100, o cualquier tamaño de malla entre estos. Sin embargo, También se pueden emplear tamaños de partícula de malla 110, 120, 130 140 o cualquier tamaño de malla entre estos. Adicionalmente, el tamaño de partícula de la bentonita se puede definir por un intervalo de cualquiera de dos de los valores listados anteriormente. La presente invención también contempla una composición que comprende una composición de silicato de aluminio y un compuesto que contiene halógeno que tiene un tamaño como se indica anteriormente. Adicionalmente, la composición puede comprender un intervalo de tamaños de partícula definidos por cualquiera de dos de los valores listados anteriormente. La composición que comprende una composición de silicato de aluminio, tal como una arcilla de esmectita, bentonita o similar y/o composiciones que comprenden una composición de silicato de aluminio y un compuesto que contiene halógeno se pueden adicionar a un proceso de combustión por cualquier método conocido en la técnica. En una modalidad preferida, que no se propone que sea limitante, se adiciona por alimentación neumática la composición que comprende un silicato de aluminio y/o composición que comprende una composición de silicato de aluminio y un compuesto que contiene halógeno.

Esta breve descripción de la invención no describe necesariamente todas las características técnicas de la invención sino que la invención también reside en las combinaciones secundarias de las características descritas.

Descripción de la Modalidad Preferida La presente invención se refiere a procesos de combustión. De manera más específica, la presente invención se refiere a la oxidación 'de mercurio elemental en proceso de combustión. La siguiente descripción es de una modalidad preferida a manera de ejemplo únicamente y sin limitación a la combinación de características necesarias para llevar a efecto la invención. La presente invención proporciona un método para reducir la emisión de metales pesados en un proceso de combustión, que comprende, adicionar una composición que comprende silicato de aluminio a una cámara de combustión, caldera u horno corriente abajo de la zona de combustión de la región del quemador . En una modalidad alternativa, la presente invención proporciona un método para reducir la emisión de mercurio elemental en un proceso de combustión, que comprende, adicionar una composición que comprende silicato de aluminio a una cámara de combustión, caldera u horno corriente abajo de la zona de combustión de la región del quemador . En una modalidad alternativa de la presente invención, se proporciona un método para convertir mercurio elemental a mercurio oxidado en un proceso de combustión, que comprende, adicionar una composición que comprende silicato de aluminio a una cámara de combustión, caldera u horno corriente abajo de la zona de combustión de la región del quemador . Por el término "zona de combustión de la región del quemador" se propone el volumen de espacio en proximidad a la flama del quemador donde se presenta la combustión de un combustible. Por el término "composición que comprende silicato de aluminio" , se propone una composición que comprende aluminio y silicato. Sin que se desee que se limite de ninguna manera, la composición que comprende silicato de aluminio puede comprender una arcilla de esmectita, tal como, de manera enunciativa y sin limitación, bentonita o montmorillonita (calcio o sodio o una combinación de los mismos) , caolinita, o un silicato de aluminio-hierro, por ejemplo, de manera enunciativa y sin limitación, un silicato de magnesio-aluminio-hierro que incluye, pero no limitado a vermiculita, o cualquier combinación de los mismos. En una modalidad que no se propone que sea limitante, la composición que comprende silicato de aluminio comprende una arcilla de esmectita. En una modalidad adicional, la composición es bentonita. En aun una modalidad adicional, la bentonita es una bentonita de calcio, una bentonita de sodio, o una combinación de las mismas. En una modalidad preferida, la bentonita es una bentonita de sodio, de manera más preferente una bentonita de sodio coloreada clara. En aun una modalidad adicional, la composición que comprende silicato de aluminio comprende vermiculita. De manera preferente, la composición que comprende silicato de aluminio, por ejemplo, arcilla de esmectita, bentonita o similar se adiciona en una o más regiones que permiten que el material interactúe químicamente, físicamente o ambos con componentes del proceso de combustión, por ejemplo, de manera enunciativa y sin limitación gases de combustión y similares. En una modalidad preferida, la composición que comprende silicato de aluminio, por ejemplo, arcilla de esmectita, bentonita o similar que se emplea en el método de la presente invención se caracteriza como que comprende un material en partículas de color claro, la estructura cristalina que es altamente hinchable y que exhibe altas propiedades coloidales . La composición que comprende silicato de aluminio comprende de manera preferente una o más, o todas las siguientes características: Si02 de aproximadamente 51 a aproximadamente 78 % en peso, Al203 de aproximadamente 13 a aproximadamente 27 % en peso, Fe203 de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 % en peso, MgO de aproximadamente 2 a aproximadamente 3 % en peso, CaO de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 3.0 % en peso, Na20 de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 % en peso, K20 de aproximadamente 0 a aproximadamente 2 % en peso, TiO de aproximadamente 0 a aproximadamente 0.5 % en peso, FeO de aproximadamente 0 a aproximadamente 0.5 % en peso, Humedad: menos de aproximadamente 12 %; pH de aproximadamente 8 a aproximadamente 11 a 5 % de sólidos; Peso Específico: aproximadamente 2 a 3; Bases Metálicas Intercambiables: Sodio: de aproximadamente 60 a aproximadamente 65 mEq/lOOg,- Calcio: de aproximadamente 10 a aproximadamente 30 mEq/100g; Magnesio: de aproximadamente 5 a aproximadamente 20 mEq/100g; Potasio: de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 mEq/100g; Las composiciones también pueden comprender iones no intercambiables . Las características adicionales de la composición que comprende silicato de aluminio, particularmente bentonitas que se pueden emplear en la presente invención se proporcionan en el Ejemplo 2. En una modalidad adicional, que no se propone que sea limitante, la composición que comprende silicato de aluminio es una bentonita que comprende una o más, o todas las siguientes características: Si02 de aproximadamente 60 a aproximadamente 65 % en peso; Al203 de aproximadamente 18 a aproximadamente 25 % en peso; Fe203 de aproximadamente 3 a aproximadamente 3.5 % en peso; FeO de aproximadamente 0.3 a aproximadamente 0.4 % en peso; MgO de aproximadamente 2.5 a aproximadamente 2.8 % en peso; Na20 de aproximadamente 2 a aproximadamente 3 %,- CaO de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 0.75 % .

Trazas de aproximadamente 0.6 % a aproximadamente 0.8 %; LOI de aproximadamente 5 % a aproximadamente 6 %; Humedad: menos de aproximadamente 12 %; Tamaño de partícula seca: entre aproximadamente 0.5 % y 2 % retenido en malla 30, de aproximadamente 3 % a 30 % retenido en malla 40, máximo aproximadamente 12 % que pasa malla 200. pH: entre aproximadamente 8 y 11 a 5 % de sólidos; Viscosidad entre aproximadamente 6 a 35 cps a 6.25 % de sólidos. También se contempla que se pueden adicionar uno o más compuestos que contienen halógeno a la composición que comprende silicato de aluminio, por ejemplo, pero no limitado a arcilla de esmectita, bentonita o similar para producir una composición que comprende silicato de aluminio y un compuesto que contiene halógeno. En una modalidad preferida, el compuesto que contiene halógeno comprende una sal, por ejemplo, pero no limitado a sal marina. Por el término "sal marina" se quiere decir la sal y otros componentes que existen después de la evaporación de la sal marina. Hay similitudes entre aguas marinas alrededor del mundo. El análisis del agua marina se puede realizar por una persona experta en la técnica, por ejemplo, de manera enunciativa y sin limitación, como se describe en Sverdrup, Johnson y Fleming (1942, The Oceans páginas 176 y 177, que se incorporan en la presente como referencia) . Como se describe en la patente de los Estados Unidos número 5,074,901, que se incorpora en la presente como referencia, el agua marina de New York se determinó que exhibe similitud con otras aguas marinas, y que tiene la composición proporcionada en el Ejemplo 3. De esta manera, la presente invención contempla usar sal marina, qt?e incluye, pero no se limita a sal marina que comprende la composición citada en el Ejemplo 3. Además, la presente invención contempla usar sales marinas con composiciones que son diferentes en uno o todos los componentes y/o cantidades de componentes listadas en la presente. Por ejemplo, sin que se desee que sea limitante, la sal marina empleada por la presente invención puede variar por el orden de magnitud para cualquiera o todos los componentes listados. Sin embargo, se prefiere que el contenido de sodio y cloruro varíe por menos de aproximadamente 50 % en peso de la cantidad listada.

Adicionalmente, pueden estar presentes otros constituyentes no listados en la tabla anterior en la sal marina, por ejemplo, de manera enunciativa y sin limitación, potasio o yodo. En una modalidad alternativa, que no se propone que sea limitante, el compuesto que contiene halógeno es cloruro de sodio. También se contemplan otros compuestos que contienen halógeno que incluyen compuestos que contienen halógeno sin sal . El compuesto que contiene halógeno está preferentemente presente en una cantidad tal que la cantidad total del halógeno presente en la composición está en el intervalo de aproximadamente 500 ppm a aproximadamente 20000, de manera más preferente cerca de 1000 ppm a aproximadamente 10000, o cualquier cantidad entre estas. Sin embargo, la presente invención contempla un contenido de halógeno de 500, 750, 1000, 1250, 1500, 1750, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 6500, 7000, 7500, 8000, 8500, 9000, 9500, 10000, 11000, 12000, 13000, 14000, 15000, 16000, 17000, 18000, 19000 ó 20000 ppm o cualquier cantidad entre estas. Adicionalmente, el contenido de halógeno se puede definir por un intervalo de cualquiera de dos de los valores listados anteriormente. Sin que de desee que se una por teoría, se piensa que los compuestos que contienen halógeno, como tales, pero no limitados a sales o similares pueden ayudar en el proceso de oxidación, particularmente si el combustible, por ejemplo, carbón o similar tiene bajos porcentajes de estos elementos . La composición que comprende silicato de aluminio, por ejemplo, pero no limitado a arcilla de esmectita, bentonita, o similar, se puede emplear después de la manipulación o procesamiento, por ejemplo, pero no limitándose a secado, molienda, aplastamiento, tamizado, polimerización o combinaciones de los mismos. La composición que comprende silicato de aluminio también se puede tratar o combinar con uno o más de los agentes adicionales tal como, pero no limitado a ácidos, ceniza de sosa, materiales orgánicos, polímeros, sales, preferentemente sales que contienen halógeno, por ejemplo, pero no limitado a cloruro de sodio o similar, o una combinación de los mismos. Los compuestos o productos químicos específicos que se pueden adicionar a o emplear en el tratamiento de la composición que comprende silicato de aluminio incluyen, de manera enunciativa y sin limitación cloruro de sodio, compuestos que contienen halógeno, sales que contienen halógeno, alúmina (Al203) , aluminato de sodio, óxido de boro, óxido cúprico, óxido férrico, y óxido de manganeso, persulfato de sodio, metasilicato de sodio, n-aminoetil-etanolamina, compuestos que contienen magnesio, acetato de magnesio, nitrato de magnesio, fosfatos, fosfatos de metales alcalinos, fosfato de trisodio, sales de amonio, cloruro de amonio, nitrato de amonio, sulfato de amonio, fosfato de amonio, compuestos que contienen potasio, acetato de potasio, nitrato de potasio, fosfatos de metales alcalinos y alcalinotérreos, carbonatos de metales alcalinos o alcalinotérreos, o mezclas de los mismos. En el caso que se adicionen estos productos químicos, de manera preferente uno o más productos químicos comprenden menos de aproximadamente 20 % en peso de la composición, de manera más preferente menos de aproximadamente 15 % de la composición, de manera aun más preferente menos de aproximadamente 5 % de la composición. Sin embargo, en modalidades separadas que no se propone que sean limitantes, la composición de la presente invención puede comprender de manera individual uno o más componentes individuales que comprenden aproximadamente 0.1 %, 1 %, 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, o cualquier valor entre estos del peso total de la composición que comprende aluminio y silicato. Un proceso de combustión requiere al menos un combustible para la combustión. El combustible empleado en el proceso de combustión puede comprender cualquier combustible que comprende y/o libera mercurio elemental después de la combustión. En una modalidad preferida, que no se propone que sea limitante, el combustible es carbón, incluyendo, de manera enunciativa y sin limitación, carbón bituminoso, sub-bituminoso, de lignito o una combinación de estos. Los ejemplos específicos de carbones de Norteamérica incluyen, de manera enunciativa y sin limitación, carbón de bajo contenido de azufre US, carbón Kentucky, carbón Dyenergy, carbones de Great River Energy, lignito de Thunder Bay, lignito de Saskatchewan, o cualquier combinación de los mismos. Sin embargo, se puede usar cualquier carbón o mezcla de carbones de cualquier región o regiones geográficas a nivel mundial. Además, también se contempla que el método de la presente invención se puede emplear para reducir la emisión de metales pesados durante la incineración o combustión de aceites, desperdicios sólidos, desperdicios biomédicos, cera, materiales lignocelulósicos, madera, licor negro, licor rojo o una combinación de los mismos. También se contempla que el combustible pueda comprender otros metales por ejemplo, pero no limitado a metales pesados o similares que se pueden liberar después de la combustión de un combustible. Por ejemplo, pero no se considera limitante, un combustible pueda comprender vanadio, níquel, cadmio o una combinación de los mismos. En estos casos . El método de la presente invención se puede emplear para reducir la emisión de uno o más metales de un proceso de combustión. La composición que comprende silicato de aluminio, por ejemplo, arcilla de esmectita, bentonita o similar se adiciona durante un proceso de combustión en una o más ubicaciones corriente abajo o fuera de la zona de combustión de la región del quemador. En general, un proceso de combustión se puede considerar un sistema "fluido" en donde el combustible se quema en una variedad de productos de combustión que incluyen gases calientes de chimenea o combustión y similares. Los productos de combustión pueden pasar a través de, y opcionalmente interactuar con, uno o más componentes adicionales del sistema de combustión, por ejemplo, pero no limitado a uno o más pos-quemadores, ciclones, filtros, intercambiadores de calor, filtros de tejido (cámaras de filtros) , precipitadores electrostáticos, depuradores, tal como pero no limitado a depuradores secos, depuradores húmedos, o similares, conductos de emisiones o una combinación de los mismos. Usualmente, pero no siempre, la temperatura del sistema de combustión se reduce adicionalmente lejos de la zona principal de combustión de la región del quemador donde se obtienen los productos de combustión. Por ejemplo, pero no se considera limitante de ningún modo, una caldera de ejemplo a carbón puede mantener una temperatura de aproximadamente 1500 °C en la zona de combustión de la región del quemador. Se contempla que la composición que comprende silicato de aluminio, tal como arcilla de esmectita, bentonita o similar se adiciona corriente abajo después de esta zona, de manera preferente en una región de la caldera a una temperatura de entre aproximadamente 500 °C y aproximadamente 1300 °C, de manera preferente de aproximadamente 600 °C a aproximadamente 1200 °C, de manera más preferente de aproximadamente 700 °C a aproximadamente 1100 °C, de manera más preferente de aproximadamente 1100 °C. Sin embargo, la composición se puede adicionar al proceso de combustión en o a aproximadamente una o más temperaturas dentro del intervalo señalado anteriormente, por ejemplo, pero no limitado a aproximadamente 500°C, 550°C, 600°C, 650°C, 700°C, 750°C, 800°C, 850°C, 900°C, 950°C, 1000°C, 1050°C, 1100°C, 1150°C, 1200°C, 1250°C, y 1300°C, o cualquier temperatura entre estas . También se contempla que la composición se puede adicionar a un proceso de combustión dentro de un intervalo de temperatura definido con cualquiera de dos de los valores listados anteriormente. La cantidad de la composición que comprende silicato de aluminio, tal como arcilla de esmectita, bentonita o similar que se adiciona a un proceso de combustión puede variar dependiendo de la cantidad de mercurio elemental, u otro metal que es capaz de ser liberado en la combustión del combustible, y la cantidad de cloro y otros halógenos contenidos en el combustible. Sin embargo, la relación de la composición que comprende silicato de aluminio, tal como arcilla de esmectita, bentonita o similar al contenido de ceniza de combustible puede ser de aproximadamente 0.00001:1 (p/p) a aproximadamente 1:1 (p/p), de manera más preferente aproximadamente 0.0001:1 a aproximadamente 0.5:1, de manera más preferente aproximadamente 0.001:1 a aproximadamente 0.25:1. Típicamente, más combustibles comprenden un contenido de ceniza de aproximadamente 5 a aproximadamente 25 % en peso. En una modalidad de la presente invención, que no se considera limitante de ninguna manera, la relación de la composición de silicato de aluminio a ceniza de carbón es de aproximadamente 1:1. En una modalidad alternativa, la relación de la composición de silicato de aluminio a ceniza de carbón es 0.5:1. Sin embargo, la presente invención contempla que la relación de la composición de silicato de aluminio al contenido de ceniza de combustible pueda ser aproximadamente 0.00001:1, 0.00005:1, 0.0001:1, 0.0005:1, 0.001:1, 0.005:1, 0.01:1, 0.05:1, 0.1:1, 0.5:1, 1:1 Ó cualquier cantidad entre estas. Además, la presente invención contempla que la relación de la composición de silicato de aluminio a ceniza de combustible pueda comprender un intervalo definido por cualquiera de los valores listados anteriormente. También se contempla de manera específica que la relación de la composición de silicato de aluminio que comprende un compuesto que contiene halógeno al contenido de ceniza de combustible pueda ser de aproximadamente 0.00001:1, 0.00005:1, 0.0001:1, 0.0005:1, 0.001:1, 0.005:1, 0.01:1, 0.05:1, 0.1:1, 0.5:1, 1:1 ó cualquier cantidad entre estas. Además, la presente invención contempla que la relación de la composición de silicato de aluminio que comprende un compuesto que contiene halógeno a la ceniza de combustible puede comprender un intervalo definido por cualquiera de los valores listados anteriormente. La composición que comprende silicato de aluminio, por ejemplo, arcilla de esmectita, bentonita o similar se puede adicionar a un proceso de combustión por cualquier método conocido en la técnica. Por ejemplo, pero no se considera limitante de ningún modo, la composición se puede alimentar desde un recipiente, tolva o similar mediante un alimentador de tornillo a una línea de alimentación neumática suministrada por un soplador o compresor y soplada en la caldera en la ubicación apropiada corriente abajo de la zona de combustión de la región del quemador. Además, la composición de silicato de aluminio comprende de manera preferente un tamaño de partícula de entre aproximadamente malla 200 a 325 o mayor. Por ejemplo, pero no que sea limitante, la composición de silicato de aluminio puede comprender un tamaño de partícula que pase a través de aproximadamente malla 400, 350, 300, 250, 200, 190, 180, 170, 160, aproximadamente 150, o cualquier tamaño de malla entre estos . Menos preferidos son los tamaños de partícula mayores de malla 150, por ejemplo, pero no limitado a malla 50, 60, 70, 80, 90 ó 100. Sin embargo, se pueden emplear también tamaños de partícula de un tamaño de malla 110, 120, 130 140, 150 ó cualquier tamaño de malla entre estos. Adicionalmente, el tamaño de partícula de la composición de silicato de aluminio se puede definir por un intervalo de cualquiera de dos de los valores listados anteriormente. En una modalidad preferida, ?pae no se propone que sea limitante, la composición de silicato de aluminio comprende un tamaño de partícula que pasa por aproximadamente malla 200. En una modalidad adicional, la presente invención contempla tamaños de partícula de la composición de silicato de aluminio en donde aproximadamente 75 % pasa los tamaños de malla como se define anteriormente. Adicionalmente, la presente invención contempla tamaños de partícula de la composición de silicato de aluminio en donde el diámetro medio de las partículas son como se definen anteriormente o un intervalo definido por cualquiera de dos de los valores listados anteriormente. Sin que se desee que se una por teoría, o se limite de ningún modo, se piensa que la adición de una composición que comprende silicato de aluminio, por ejemplo, arcilla de esmectita, bentonita o similar a un proceso de combustión en una región corriente abajo de la zona de combustión de la región del quemador mejora la conversión de mercurio elemental a mercurio oxidado en el combustible quemado . Como se conoce en la técnica que los compuestos en fase gaseosa que contienen mercurio oxidado, tal como, pero no limitado a cloruros de mercurio, se pueden remover de los gases de combustión por una variedad de componentes y procesos, tal como sistemas de depuración en húmedo o por adsorción en adsorbentes de una gran área superficial, tal como carbón activado, cualquier proceso que reduzca la producción de mercurio elemental, por ejemplo al cambiar el equilibrio del mercurio elemental a mercurio oxidado puede proporcionar beneficios significativos al ambiente y mejorar el valor del proceso de combustión. Sin embargo, la ceniza producida usando silicato de aluminio tal como bentonita se puede usar como un aditivo en cementos en tanto que la ceniza producida usando carbón activado no se puede usar fácilmente de estas maneras . Como se describe en el Ejemplo 1, la combustión de control de ceniza de carbón de bajo contenido de azufre US mostró que aproximadamente 64.9 % del mercurio estaba en la forma oxidada en tanto que se encontró que aproximadamente 35.1 % estaba como mercurio elemental. En dos ensayos separados, la inyección de bentonita inmediatamente después de la región del quemador de la zona de combustión dio por resultado aproximadamente 69.9 % de Hg oxidado y aproximadamente 30.1 % de mercurio elemental y aproximadamente 67.1 % de Hg oxidado y aproximadamente 32.9 % de mercurio elemental. Sin embargo, cuando se inyectó bentonita en la zona de menor temperatura corriente abajo de la región del quemador de la zona de combustión en una relación de aproximadamente 1:1 de bentonita a ceniza de carbón, la cantidad de mercurio oxidado se encontró que es aproximadamente 78.2 % y mercurio elemental que es aproximadamente 21.8 %. Un ensayo similar usando bentonita caracterizada como que tiene tamaños de partícula de 75 % que pasa malla 200 produjo aproximadamente 87.7 % de Hg oxidado y aproximadamente 12.3 % de Hg elemental. Adicionalmente, cuando la relación de inyección de bentonita a ceniza de carbón se cambió desde 1:1 a aproximadamente 0.5:1, y la bentonita se inyectó en la zona de menor temperatura corriente abajo de la zona de combustión de la región del quemador, el porcentaje de Hg oxidado se determinó que es aproximadamente 92.4 % y el porcentaje de Hg elemental se determinó que es aproximadamente 7.6 %. De manera colectiva, estos resultados y los resultados adicionales descritos en la presente sugieren que la relación de mercurio elemental oxidado se puede afectar por 1) la adición de una composición que comprende silicato de aluminio, por ejemplo arcilla de esmectita, bentonita o similar al proceso de combustión; 2) la ubicación en que se adicione la composición de silicato de aluminio en el proceso de combustión y 3) el tamaño de las partículas de la composición de silicato de aluminio empleadas en el proceso de combustión. También contempladas por la presente invención, la composición que comprende silicato de aluminio, tal como, pero no limitado a arcilla de esmectita, bentonita similar adicionada a la cámara de combustión corriente abajo de la zona de reacción de la región del quemador puede reducir la emisión de metales diferentes de mercurio de una cámara de combustión. Por ejemplo, pero que no se considera limitante de ningún modo, la composición de silicato de aluminio puede reducir la emisión de vanadio, níquel, cadmio o una combinación de los mismos. En el curso de pruebas que emplean petróleo como combustible y la inyección de bentonita a la zona de combustión de la región del quemador, se observó que hubo una gran acumulación de ceniza de escoria y sinterizada en el fondo del horno, comprendida principalmente de sílice y alúmina, pero también comprendida de metales pesados tal como, pero no limitado a vanadio y níquel. La cantidad de níquel en los depósitos de ceniza en el fondo del horno fue mayor cuando se adicionó bentonita en comparación a cuando no se adicionó bentonita al proceso de combustión. Sin que se desee que sea limitante, o se una por teoría de ningún modo, puesto que la cantidad de níquel en bentonita no puede dar cuenta de la cantidad observada en la ceniza encontrada en el fondo del horno, la adición de bentonita corriente abajo de la zona de combustión puede provocar que el níquel o compuestos que contienen níquel se sometan a una o más reacciones que dan por resultado su precipitación, en tanto que si no se emplea bentonita en el proceso de combustión, mucho del níquel escapa como humo. La presente invención también contempla un método para reducir la emisión de uno o más metales pesados en un proceso de combustión, que comprende, quemar una fuente de combustible en la presencia de una primera composición que comprende silicato de aluminio, por ejemplo, arcilla de esmectita, bentonita o similar, la composición que se presenta en una cámara de combustión, caldera u horno en o cerca de la zona de combustión de la región del quemador; y adicionar una segunda combustión que comprende el silicato de aluminio, tal como arcilla de esmectita, bentonita o similar a la cámara de combustión, caldera u horno corriente abajo de la zona de combustión de la región del quemador. Sin que se desee que se considere limitante de ningún modo y para el único propósito de diferenciar entre la adición de la composición que comprende silicato de aluminio en dos diferentes ubicaciones en un proceso de combustión, el proceso de quemar una fuente de combustible en la presencia de una primera composición que comprende silicato de aluminio se puede considerar que se presenta "corriente arriba" de un paso de adicionar una segunda composición que comprende silicato de aluminio a la cámara de combustión, caldera o horno corriente abajo de la región del quemador. Como tal, este paso particular de combustión en la presencia de una composición que comprende silicato de aluminio se puede referir en la presente como "adición corriente arriba" . Por el contrario, el paso de adicionar una composición que comprende silicato de aluminio a la cámara de combustión, caldera u horno corriente abajo de la región de la caldera se puede referir en la presente como "adición corriente abajo". Se prefiere que la composición que comprende silicato de aluminio empleada en la división corriente arriba, no comprende tampoco una composición que comprende un halógeno como se proporciona en la presente. Sin que se desee que se una por una teoría, los halógenos contenidos en esta composición pueden promover la corrosión del interior de la cámara de combustión, horno y otros componentes . Se contempla que la primera composición que comprende silicato de aluminio pueda ser la misma o diferente de la segunda composición que comprende el silicato de aluminio. Por ejemplo, pero que no sea limitante de ningún modo, la primera y segunda composiciones pueden diferir en la cantidad adicionada a la cámara de combustión, caldera, horno o similar, el tamaño de la composición, el método en el cual se distribuye a la cámara de combustión, los componentes específicos en la misma, o cualquier combinación de los mismos . Como resultado del proceso de combustión, la adición de la primera composición (es decir, la "adición corriente arriba de la composición que comprende silicato de aluminio") usualmente toma lugar en una región de mayor temperatura en comparación a la segunda composición (es decir, la "adición corriente abajo de la composición que comprende silicato de aluminio"). Como un ejemplo, pero sin que se desee que sea limitante de ningún modo, la adición corriente arriba puede presentarse en una región de la caldera que comprende una temperatura de aproximadamente 1500 °C, en tanto que la "adición corriente abajo" puede presentarse en cualquier región de la caldera que comprende una temperatura de aproximadamente 1000 °C. La presente invención también contempla un proceso de combustión en donde la composición que comprende silicato de aluminio, por ejemplo, arcilla de esmectita, bentonita o similar se adiciona a la zona de combustión en la región del quemador y también corriente abajo de la zona de combustión de la región del quemador como se describe anteriormente. Los métodos de la presente invención se pueden emplear, por ejemplo, pero no limitados a calderas a carbón de servicios públicos, incineradores de desperdicios médicos, plantas de pulpa y papel, plantas textiles, molinos motorizados, molinos de tablas de hebras orientadas, refinerías de petróleo y gas, y similares. Con respecto a una modalidad que emplea la adición corriente arriba de una composición que comprende un silicato de aluminio, por ejemplo, arcilla de esmectita, bentonita o similar, también se contempla que la composición se puede adicionar a cualquier combustible adecuado antes de la combustión del combustible o se puede adicionar a la cámara de combustión durante el proceso de combustión. En esta última modalidad, la composición se puede adicionar por alimentación directa antes de entrar a la zona de combustión, directamente a la zona de combustión, en combinación con oxígeno o aire que se emplea con el proceso de combustión, o cualquier combinación de los mismos. En algunos casos, se puede desear adicionar la composición que comprende silicato de aluminio, tal como arcilla de esmectita, bentonita, o similar, a la flama de combustión misma. La composición se puede alimentar en la cámara de combustión por cualquier medio conocido en la técnica, por ejemplo, pero no limitado a transportador de tornillo, tubo venturi, soplado en caldera o cualquier combinación de los mismos. En modalidades separadas, la composición se puede distribuir por un sistema de alimentación continua, sistema de transferencia por lotes o cualquier combinación de ambos . En una modalidad de la presente invención, en donde se emplea la adición corriente arriba de una composición que comprende silicato de aluminio, por ejemplo, pero no limitado a arcilla de esmectita, bentonita o similar, en un proceso de combustión, esta se usa de manera preferente en una cantidad de aproximadamente 0.001 % a aproximadamente 50 % (p/p) del peso de ceniza del combustible de combustión. La presente invención también contempla emplear una composición que comprende silicato de aluminio que comprende aproximadamente 0.005 %, 0.01%, 0.05 %, 0.1 %, 0.15 %, 0.2 %, 0.25 %, 0.5 %, 0.75 %, 1 %, 2 %, 3 %, 5 %, 10 %, 20 % (p/p) el peso de ceniza, o cualquier porcentaje entre estos. La presente invención también contempla un intervalo definido por cualquiera de los valores listados en la presente. En una modalidad alternativa, la presente invención contempla un intervalo como se define anteriormente para la adición de la composición de silicato de aluminio corriente abajo desde la zona de combustión de la región del quemador. La descripción anterior no se propone que limite la invención reivindicada de ninguna manera, adicionalmente, la combinación analizada en características no puede ser absolutamente necesaria para la solución inventiva. La presente invención se ilustrará adicionalmente en los siguientes ejemplos. Sin embargo. Se va a entender que estos ejemplos son sólo para propósitos ilustrativos, y no se debe usar para limitar el alcance de la presente invención de ninguna manera .

Ejemplos Ejemplo 1: Resultados de Emplear Adición Corriente Abajo de Bentonita en Varios Procesos de Combustión El efecto de la adición corriente abajo de bentonita en los procesos de combustión se probó en un quemador de investigación a escala piloto. Las pruebas se realizaron usando una relación de inyección 1:1 de bentonita a ceniza de carbón. El carbón fue de bajo contenido de azufre US que es carbón bituminoso que comprende un alto contenido de cloro de aproximadamente 2000 ppm. Todas las muestras valoradas para mercurio se obtuvieron después del precipitador electrostático (ESP) . El tamaño de las partículas de bentonita para los tratamientos 1-4 listadas más adelante, pasaron aproximadamente malla 50 y exhibieron un tamaño promedio de partícula que pasa aproximadamente malla 90. Para el tratamiento 5 listado más adelante, aproximadamente 75 % de las partículas pasaron malla 200.

Los resultados sugieren que la adición de una composición de silicato de alúmina corriente abajo de la región del quemador reduce el por ciento de cantidad de mercurio elemental producido en el proceso de combustión. Los resultados también sugieren que partículas más pequeñas de una composición que comprende silicato de aluminio proporcionan un mayor por ciento de reducción en la cantidad de mercurio elemental producida en el proceso de combustión. El efecto de adición corriente abajo de bentonita a los procesos de combustión se probó adicionalmente. Las pruebas se realizaron usando una relación de inyección 0.5:1 de bentonita a ceniza de carbón. Todas las muestras valoradas para mercurio se obtuvieron después del precipitador electrostático (ESP) . Las partículas de bentonita exhibieron un tamaño en donde aproximadamente de 75 % pasa malla 200.

Los resultados sugieren que la adición de una composición de silicato de aluminio corriente abajo de la región del quemador reduce el por ciento de cantidad de mercurio elemental producido en el proceso de combustión. Se probó el efecto de la bentonita más la adición de sal marina (para producir un cloro total equivalente de aproximadamente 2000 ppm en el combustible) en la región del quemador versus corriente abajo de la región del quemador para carbón de lignito de Thunder Bay. Todas las muestras valoradas para mercurio se obtuvieron después del alojamiento de bolsa.

Un proceso de combustión con bentonita pero sin sal mostró un menor efecto que aquél de la bentonita más sal .

Los resultados sugieren que la adición de una composición de silicato de aluminio más un compuesto que contiene halógeno corriente abajo de la región del quemador reduce el por ciento de cantidad de mercurio elemental producido en el proceso de combustión. Se probó el efecto de la inyección de bentonita en la zona de combustión de la región del quemador versus adición simultánea en la zona de combustión de la región del quemador y corriente abajo en la zona de combustión de la región de quemador para carbón bituminoso Kentucky. Todas las muestras valoradas para mercurio se obtuvieron después de ESP.

Los resultados sugieren que la adición simultánea de una composición de silicato de aluminio en la región del quemador y corriente abajo de la región del quemador reduce el por ciento de cantidad de mercurio elemental producido en el proceso de combustión por una cantidad mayor que un proceso de combustión que emplea condiciones similares pero donde la composición de silicato de aluminio se adiciona sólo a la región del quemador. Se probó el efecto de la inyección de bentonita en la zona de combustión de la región del quemador versus adición simultánea en la zona de combustión de la región del quemador y corriente abajo de la zona de combustión de la región del quemador para carbón Kentucky. Todas las muestras valoradas para mercurio se obtuvieron después de la cámara de filtros .

Los resultados sugieren que la adición simultánea de una composición de silicato de aluminio en la región del quemador y corriente abajo de la región del quemador reduce el por ciento de cantidad de mercurio elemental producido en el proceso de combustión por una cantidad mayor que un proceso de combustión que emplea condiciones similares pero donde la composición de silicato de aluminio se adiciona sólo en la región del quemador.

Ejemplo 2: Características de la Bentonita La bentonita se puede caracterizar como que comprende una o más o todas las siguientes características: Si02 De aproximadamente 51 a aproximadamente 78 % en peso, Al203 De aproximadamente 13 a aproximadamente 23 % en peso, Fe203 De aproximadamente 1 a aproximadamente 5 % en peso, MgO De aproximadamente 2 a aproximadamente 3 % en peso, CaO De aproximadamente 0.1 a aproximadamente 3.0 % en peso, Na20 De aproximadamente 1 a aproximadamente 3 % en peso, K20 De aproximadamente 0 a aproximadamente 2 % en peso, TiO De aproximadamente 0 a aproximadamente 0.5 % en peso, FeO De aproximadamente 0 a aproximadamente 0.5 % en peso; Humedad: menos de aproximadamente 12 % pH de aproximadamente 8 a aproximadamente 11 a 5 % de sólidos Peso específico: de aproximadamente 2 a 3; Bases Metálicas Intercambiables: Sodio: de aproximadamente 60 a aproximadamente 65 mEq/lOOg Calcio: de aproximadamente 10 a aproximadamente 30 mEq/lOOg Magnesio: de aproximadamente 5 a aproximadamente mEq/lOOg Potasio: de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 mEq/lOOg Las composiciones también pueden comprender iones no intercambiables. La "capacidad de intercambio catiónico" se puede determinar usando el método de prueba normal ASTM #C 837-81 para índice de Arcilla de Azul de Metileno. En algunos casos, las bases metálicas intercambiables se pueden determinar al lixiviar con acetato de amonio. El "porcentaje de partículas finas" se puede determinar por análisis con tamices secos como un porcentaje a través de un tamaño de malla particular. La "durabilidad térmica" frecuentemente se usa para evaluar el uso en fundición de productos y comprende calentar una muestra de material a 540°C y volver a medir la capacidad de intercambio catiónico del material. La durabilidad térmica entonces se calcula como el porcentaje de la actividad de arcilla retenida en comparación a la medición inicial . La bentonita empleada por la presente invención es de color claro, por ejemplo, de manera enunciativa y sin limitación, amarillo o amarillo-blanco y es altamente hinchable. Por "hinchable" o "alta capacidad de hinchamiento" se quiere decir que la bentonita, cuando se prueba bajo condiciones conocidas en la técnica, exhibe la propiedad de hincharse (índice de hinchazón o hinchazón volumétrica) de al menos 15 ml, o de aproximadamente 20 a aproximadamente 50 ml, y de manera preferente mayor que aproximadamente 20 ml, y de manera más preferente mayor que aproximadamente 25 ml . Se puede determinar la hinchazón como el porcentaje de incremento en volumen de 2.5 g de bentonita en 100 ml de agua calculado a 100 g. En una modalidad alternativa, que no se propone que se limite de ninguna manera, la bentonita que se puede emplear por la presente invención puede comprender las siguientes características: Prueba Especificación Humedad De aproximadamente 6 a aproximadamente 13 % máximo Viscosidad Aproximadamente 180 bbl. No tratada Tamiz De aproximadamente 0.7 a aproximadamente 1.2 % en malla 30 Tamiz De aproximadamente 8 a aproximadamente 25 % en malla 40 Tamiz Aproximadamente 15 % max a través de malla 200 Hinchamiento libre De aproximadamente 20 a aproximadamente 50 mi-Brillo De aproximadamente 50 a aproximadamente 70 unidades GE Placa de agua De aproximadamente 400 a aproximadamente 900. Las siguientes características proporcionadas más adelante se obtuvieron de composiciones variando aquélla de la bentonita. Sin embargo, las composiciones variantes se pueden emplear en el método de la presente invención como se define en la presente, la bentonita como se describe en la presente y como se caracteriza en el Ejemplo 2, y las composiciones variantes son como se definen más adelante se pueden emplear para la adición corriente abajo de bentonita en los procesos de combustión. Sin embargo, se prefiere que sólo las composiciones de bentonita definidas por el Ejemplo 2 se usen en la adición corriente arriba de bentonita a un proceso de combustión. En una modalidad adicional, que no se propone que sea limitante de ningún modo, la adición corriente abajo de bentonita puede emplear bentonita como se caracteriza en el Ejemplo 2.

Composición 1 Variante de Bentonita Color: coloreada ligeramente; Tamaño promedio: menor de malla 200 Componente % en peso Si02 Aproximadamente 75 % Al203 Aproximadamente 15 % Fe203 Aproximadamente 2 % MgO Aproximadamente 3 % CaO Aproximadamente 2 % Na20 Aproximadamente 1 % K20 Aproximadamente 1 % Humedad: menos de aproximadamente 12 % Peso específico: aproximadamente 2.6 Tamaño de partícula: aproximadamente 70 % mínimo que pasa malla 200 pH de aproximadamente 8 a aproximadamente 11 a 5 % de sólidos.

Composición 2 Variante de Bentonita Componente % en peso Si02 Aproximadamente 63 % Al203 Aproximadamente 21 % Fe203 Aproximadamente 3 % FeO Aproximadamente 0.4 % MgO Aproximadamente 3 % CaO Aproximadamente 1 % Na20 Aproximadamente 3 % LOI: Aproximadamente 5 Humedad: menos de aproximadamente 12 % Peso específico: aproximadamente 2.6 Densidad aparente: 58-65 lbs/pie cúbico Tamaño de partícula: aproximadamente 20 % max retenido en malla 40; Aproximadamente 12 % max que pasa malla 200 pH de aproximadamente 8 a aproximadamente 11 a 5 % de sólidos .

Bases Metálicas Intercambiables: Sodio: preferentemente de aproximadamente 60 a aproximadamente 65 mEq/lOOg Calcio: preferentemente de aproximadamente 10 a aproximadamente 30 mEq/lOOg Magnesio: preferentemente de aproximadamente 5 a aproximadamente 20 mEq/lOOg Potasio: preferentemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 mEq/lOOg Composición 3 Variante de Bentonita Componente % en peso Si02 De aproximadamente 58 a aproximadamente 64 % Al203 De aproximadamente 18 a aproximadamente 21 % Fe203 De aproximadamente 2.5 a aproximadamente 2.8 % MgO De aproximadamente 2.5 a aproximadamente 3.2 % CaO De aproximadamente 0.1 a aproximadamente 1.0 % Na20 De aproximadamente 1.5 a aproximadamente 2.7 % K20 De aproximadamente 0.2 a aproximadamente 0.4 % FeO De aproximadamente 0.2 a aproximadamente 0.4 % Ti02 De aproximadamente 0.1 a aproximadamente 0.2 % Constituyentes menores de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 0.8 % Agua químicamente retenida aproximadamente 5.64 % Agua mecánica retenida aproximadamente 0.00 % Tamaño de partícula (dispersada en agua) : Aproximadamente 96 a 97 % < 44 micrones Aproximadamente 93 a 94 % < 5 micrones Aproximadamente 87 a 89 % < 0.5 micrones Aproximadamente 60 a 65 % < 0.1 micrones Peso Específico: aproximadamente 2.7 pH de suspensiones de agua: de aproximadamente 8 a aproximadamente 10 Bases Metálicas Intercambiables: Sodio: de aproximadamente 60 a aproximadamente 65 mEq/lOOg Calcio: de aproximadamente 15 a aproximadamente 20 mEq/lOOg Magnesio: de aproximadamente 5 a aproximadamente 20 mEq/lOOg Potasio: de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 mEq/lOOg Total después de corrección para sulfatos (ningún ion intercambiable) de aproximadamente 85 a aproximadamente 90 mEq/lOOg Composición 4 Variante de Bentonita Componente % en peso Si02 Aproximadamente 66 % Al203 Aproximadamente 18 % Fe203 Aproximadamente 4 % MgO Aproximadamente 2 % CaO Aproximadamente 1 % Na20 Aproximadamente 2 % K20 Aproximadamente 0.3 % FeO Aproximadamente 0.2 % Ti02 Aproximadamente 0.2 % Pérdida en ignición (LOI) : aproximadamente 5 % Humedad: de aproximadamente 7 a 9 % Tamaño de Partícula: de aproximadamente 80 a 90 % que pasa malla 200 Hinchamiento: de aproximadamente 650 a aproximadamente 850 en unidades calculadas a 100 g de 2.5 g/100 ml Capacidad de intercambio catiónico : de aproximadamente 80 a aproximadamente 90 mEq/100 g en base a titulación con azul de metileno Peso Específico : aproximadamente 2 . 5 Densidad aparente : aproximadamente 800 kg/m3 .

Composiciones 5 y 6 Variante de Bentonita Prueba Especificación Humedad Aproximadamente 12 % mínimo Viscosidad Aproximadamente 180 bbl . No tratada Tamiz Aproximadamente 1 % max en malla 30 Tamiz De aproximadamente 10 a aproximadamente 20 % en malla 40 Tamiz -Aproximadamente 12 % max a través de malla 200 Hinchamiento libre Aproxipadamente 27 ml mínimo Brillo De aproximadamente 55 a aproximadamente 65 unidades GE Placa de agua De aproximadamente 500 a aproximadamente 800.

Composición 7 Variante de Bentonita Prueba Especificación Humedad Aproximadamente 8.3 Viscosidad Aproximadamente 10.5 Tamiz Aproximadamente 0.9 max en malla 30 Tamiz Aproximadamente 10.2 en malla 40 Tamiz Aproximadamente 5.6 max a través de malla 200 Hinchamiento libre Aproximadamente 27 Brillo Aproximadamente 63 unidades GE Placa de agua Aproximadamente 620 Composición 8 Variante de Bentonita Prueba Especificación Humedad Aproximadamente 12 % máximo Viscosidad Aproximadamente 180 bbl. No tratada Tamiz Aproximadamente 20 % max en malla 8 Tamiz Aproximadamente 20 max que pasa malla 20 Hinchamiento libre Aproximadamente 27 ml mínimo Brillo De aproximadamente 55 a aproximadamente 65 unidades GE Placa de agua De aproximadamente 500 a aproximadamente 800 Composición 9 Variante de Bentonita Prueba Especificación Humedad Aproximadamente 7.6 % Viscosidad Aproximadamente 10.5 % Tamiz Aproximadamente 0.9 máximo que pasa malla 8 Tamiz Aproximadamente 4.0 máximo que pasa malla 20 Hinchamiento libre Aproximadamente 32 ml Brillo Aproximadamente 61 unidades GE Placa de agua Aproximadamente 766 Composición 10 Variante de Bentonita Si02 De aproximadamente 60 % a aproximadamente 65 %; Al203 De aproximadamente 18 % a aproximadamente 25 % Fe203 De aproximadamente 3 % a aproximadamente 3.5 % FeO De aproximadamente 0.3 % a aproximadamente 0.4 % MgO De aproximadamente 2.5 % a aproximadamente 2.8 % Na20 De aproximadamente 2 % a aproximadamente 3 % CaO De aproximadamente 0.5 % a aproximadamente 0.75 %; Traza De aproximadamente 0.6 % a aproximadamente 0.8 %; LOI De aproximadamente 5 % a aproximadamente 6 %; Humedad: Menos de aproximadamente 12 % Tamaño de partícula seca: entre aproximadamente 0.5 % y 2 % retenido en malla 30, de aproximadamente 3 % a 30 % retenido en malla 40, máximo aproximadamente 12 % que pasa malla 200. pH: entre aproximadamente 8 y 11 a 5 % de sólidos La viscosidad entre aproximadamente 6 a 35 cps a 6.25 % de sólidos.

Ejemplo 3: Composición de Agua Marina Tabla 1 ; Composición de Agua Marina Todas las citas se incorporan en la presente como referencia. La presente invención se ha descrito con respecto a modalidades preferidas. Sin embargo, será obvio a aquellas personas expertas en la técnica que se pueden hacer varias variaciones y modificaciones sin apartarse del alcance de la invención como se describe en la presente.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Método para reducir emisión de metales pesados en un proceso de combustión que comprende, adicionar una composición que comprende un silicato de aluminio o una cámara de combustión, caldera u horno corriente abajo de la zona de combustión de la región del quemador. 2. Método según la reivindicación 1, en donde el silicato de aluminio comprende arcilla de esmectita, bentonita, montmorillonita, vermiculita, o una combinación de los mismos. 3. Método según la reivindicación 1, en donde el silicato de aluminio comprende una bentonita de sodio. 4. Método según la reivindicación 3, en donde la bentonita de sodio se caracteriza por un material en partículas de color claro, de estructura cristalina que es altamente hinchable y que exhibe altas propiedades coloidales . 5. Método según la reivindicación 4, en donde la bentonita comprende una o más de las siguientes características adicionales: Si02 De aproximadamente 51 a aproximadamente 78 % en peso,
Al203 De aproximadamente 13 a aproximadamente 23 % en peso,
Fe203 De aproximadamente 1 a aproximadamente 5 % en peso, MgO De aproximadamente 2 a aproximadamente 3 % en peso,
CaO De aproximadamente 0.1 a 3.0 % en peso, Na20 De aproximadamente 1 a aproximadamente 3 % en peso, K20 De aproximadamente 0 a aproximadamente 2 % en peso, TiO De aproximadamente 0 a aproximadamente 0.5 % en peso, FeO De aproximadamente 0 a 0.5 % en peso; Humedad: menos de aproximadamente 12 % pH de aproximadamente 8 a aproximadamente 11 a 5 % de sólidos Peso Específico: de aproximadamente 2 a 3;
Bases Metálicas Intercambiables: Sodio: de aproximadamente 60 a aproximadamente 65 mEq/lOOg Calcio: de aproximadamente 10 a aproximadamente 30 mEq/lOOg Magnesio: de aproximadamente 5 a aproximadamente 20 mEq/lOOg Potasio: de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 mEq/lOOg 6. Método según la reivindicación 5, en donde la bentonita comprende adicionalmente una o más de las siguientes características: Viscosidad Aproximadamente 180 bbl. No tratada
Tamiz Aproximadamente 20 % max en malla 8 Tamiz Aproximadamente 20 % max que pasa malla 20 Hinchamiento libre Aproximadamente 27 ml mínimo Brillo De aproximadamente 55 a aproximadamente 65 unidades GE Placa de agua De aproximadamente 500 a aproximadamente 800
7. Método según la reivindicación 1, en donde el proceso de combustión comprende uno o más combustibles seleccionados del grupo que consiste de aceite, carbón, desperdicios sólidos, desperdicios biomédicos, cera, material de lignocelulósico, madera, licor negro, licor rojo o una combinación de los mismos.
8. Método según la reivindicación 7 , en donde el combustible empleado en el proceso de combustión es carbón.
9. Método según la reivindicación 1, en donde corriente abajo de la zona de combustión de la región del quemador están uno o más pos-quemadores, ciclones, filtros, intercambiadores de calor, filtros de tela (cámaras de filtro) , precipitadores electrostáticos, depuradores húmedos, conductos de emisiones o una combinación de los mismos .
10. Método según la reivindicación 9, en donde corriente abajo de la zona de combustión de la región del quemador están uno o más depuradores húmedos .
11. Método según la reivindicación 1, en donde la composición que comprende silicato de aluminio se adiciona a un proceso de combustión en una región de la caldera que exhibe una temperatura de entre aproximadamente 500°C y aproximadamente 1300°C.
12. Método según la reivindicación 1, en donde la composición que comprende silicato de aluminio se adiciona a una relación (bentonita: contenido de ceniza de combustible) de aproximadamente 0.00001:1 (p/p) a aproximadamente 1:1 (p/p) •
13. Método según la reivindicación 1, en donde la composición que comprende silicato de aluminio comprende un tamaño de partícula en el intervalo de aproximadamente malla 100 a aproximadamente malla 400.
14. Método para oxidar un mercurio elemental en un proceso de combustión que comprende adicionar una composición que comprende un silicato de aluminio o una cámara de combustión, caldera u horno corriente abajo de la zona de combustión de la región del quemador.
15. Composición que comprende un silicato de aluminio y un compuesto que contiene halógeno.
16. Composición según la reivindicación 15, en donde la composición comprende entre aproximadamente 500 ppm de cloro y 20000 ppm de cloro.
17. Composición según la reivindicación 15, en donde el compuesto que contiene halógeno es una sal.