CN108136363A - 制造汞吸附剂的改进方法 - Google Patents
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Abstract
提供了制备汞吸附剂材料的方法。该方法包括通过混合干燥粘土和干燥铜源来制备铜/粘土混合物；通过混合干燥粘土和干燥硫源来制备硫/粘土混合物；混合所述铜/粘土混合物和所述硫/粘土混合物以形成汞吸附剂预混合物；以及剪切所述汞吸附剂预混合物从而形成汞吸附剂材料。各种基质可以与粘土一起使用或代替粘土使用，并且可以将各种添加剂添加到铜、硫、粘土或其混合物。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年10月30日提交的美国临时专利申请第62/249049号的权益，通过引用将其整体并入本文，明确地包括任何附图。
发明领域
本发明涉及制备用于从气流(例如天然气)、工业烟囱等中去除汞(有机汞、Hg、Hg+和/或Hg+2)的组合物的方法；该方法生产的组合物；以及使用该组合物从气流(例如天然气)、工业烟囱等中去除汞(有机汞、Hg、Hg+和/或Hg+2)的方法。通过该方法生产的组合物，即“除汞介质”，特别适用于从燃煤电厂排放的烟气中去除汞。汞(Hg)去除介质包括均匀、优选剪切的组合物，该组合物包含分层的层状硅酸盐、硫和铜，产生铜/硫/粘土材料，并且在制备汞(Hg)去除介质的方法过程中可以加入添加剂。铜与粘土阳离子进行离子交换，硫与离子交换的游离铜反应从而通过机制组合形成层状硅酸盐结合的硫化铜相。
发明背景
燃煤电厂和燃油电厂的汞排放已成重大的环境问题。汞(Hg)是一种强效的神经毒素，其可在极低浓度下影响人类健康。美国最大的汞排放源是燃煤电厂。这些燃煤电厂占美国汞排放总量的三分之一到二分之一。
汞排放主要是通过燃烧煤排出的烟气(废气)。烟气中有三种基本形式的Hg：单质Hg；氧化的Hg；和颗粒结合的Hg。
目前，用于燃煤电厂和燃油电厂的汞减排的最常见方法是向烟气流中注入粉状活性炭。活性炭提供用于汞吸附以及结合汞的颗粒的团聚的高表面积材料。将活性炭加入烟气流的缺点是活性炭保留在粉煤灰废气流中。来自燃煤电厂的粉煤灰通常被添加到混凝土中，其中活性炭的存在会不利地影响性能。
减少Hg排放的另一种方法是通过添加与汞反应的化学物质来化学吸附单质Hg和氧化的Hg。能够与Hg发生化学反应的一类物质是金属硫化物。美国专利No.6,719,828教导了制备层状吸附剂，例如在粘土层之间具有金属硫化物的粘土。用于制备层状吸附剂的方法是基于离子交换过程，该过程将基质的选择仅限为具有高的离子交换能力的基质。此外，所公开的离子交换是耗时的，涉及多个湿法步骤，这些步骤显著损害吸附剂的可再生性、性能、可扩展性、设备要求和成本。根据美国专利No.6,719,828的教导，制备吸附剂的方法涉及在酸化溶液中溶胀粘土、引入金属盐溶液以便在粘土层之间交换金属离子、过滤离子交换过的粘土、将粘土再分散在溶液中、通过添加硫化物溶液硫化粘土、以及最后对材料过滤和干燥。美国专利No.6,719,828中公开的方法的另一个缺点是离子交换过程的副产物(即生成的硫化氢和金属离子的废溶液)的环境责任。
公布的美国专利申请序列号11/291,091(2009年8月25日授权的美国专利No.7,578,869)教导了制备用于从烟气流中去除汞的金属硫化物/膨润土复合材料。该申请教导了两种工艺，初湿工艺(incipient wetness process)和固态反应性研磨工艺，以制备该复合材料。所述工艺的类似指出在于：将铜盐与膨润土混合，然后添加硫化物盐。所述工艺在添加硫化物盐的方法上不同。在第一种方法中，通过“初湿”工序添加硫化物盐，其中硫化物盐溶解在水中并作为水溶液被添加到铜/粘土混合物；在第二种方法中，通过“固态反应性研磨”过程添加硫化物盐，其中用水合铜/粘土混合物研磨硫化物盐水合物。该申请进一步教导所述初湿法和固态研磨法不同于美国专利No.6,719,828的“湿法”方法，因为对于膨润土粘土的阳离子没有铜离子的离子交换。该申请中生产的材料的复合材料性质得到粉末X射线衍射谱支持，该衍射谱提供了铜蓝(CuS)形成的证据，美国专利No.6,719,828中制备的相同硫化铜。
虽然美国申请序列号11/291,091(2009年8月25日授权的美国专利No.7,578,869)拒绝离子交换，但是铜盐和膨润土粘土易于且容易地进行离子交换从而产生非常稳定的铜/粘土组合物。参见，例如Ding，Z.和R.L.Frost，“Thermal study of copper adsorptionon montmorillonites”Thermochimica Acta，2004,416：11-16。这些组合物的分析证实了铜盐的层间离子交换(插层)和边缘吸附。参见例如，El-Batouti等人“Kinetics andthermodynamics studies of copper exchange on Na-montmorillonite claymineral”，J.Colloid and Interface Sci.，2003,259：223-227。
美国专利No.8,268,744描述了一种制造汞吸附剂的方法。但是，仍需要提供改进的污染控制吸附剂以及它们的制造方法。希望提供一种用于容易且廉价地制造在基质上包含金属硫化物的吸附剂的改进方法。
发明概述
用于制造汞吸附剂材料的方法以及生产的汞吸附剂材料。所述方法涉及由粘土、铜源和硫源以及任选地添加剂制造汞吸附剂材料。
用于制造汞吸附剂材料的方法以及生产的汞吸附剂材料。通过如下方式制造汞吸附剂材料的方法：通过混合干燥粘土和干燥铜源以及任选的添加剂来制备铜/粘土混合物，所述干燥粘土具有小于约15重量％的水，所述干燥铜源具有基本上仅由其水合的分子水构成的水含量；通过混合干燥粘土和干燥硫源以及任选的添加剂来制备硫/粘土混合物，所述干燥粘土具有小于约15重量％的水，所述干燥硫源具有基本上仅由其水合的分子水构成的水含量；混合所述铜/粘土混合物和所述硫/粘土混合物以及任选的添加剂以形成汞吸附剂预混合物，并剪切所述汞吸附剂预混合物以形成汞吸附剂材料。在一些实施方案中，当汞吸附剂材料包含小于约4重量％的水时，通过该方法生产的汞吸附剂材料具有小于的层间d(001)间距，其中汞吸附剂材料的粉末X射线衍射图在处基本上没有衍射峰。在一些实施方案中，所述汞吸附剂材料的ζ-电位(zeta电位)大于干燥粘土的ζ-电位。在优选的实施方案中，通过使汞吸附剂材料在约15重量％至约40重量％，更优选约20重量％至约30重量％的水分含量下穿过挤出机来完成剪切。
附图简述
图1是通过剪切混合制备汞吸附剂材料的示例性过程图；
图2是表示可以通过粉末X射线衍射确定的d(001)-间距的蒙脱石结构图；
图3是钠蒙脱石的粉末X射线衍射图的复合图。线条表示含有约0.9重量％至约24.4重量％的水的钠蒙脱石的低角度衍射图；
图4是本文所述的汞吸附剂材料的粉末X射线衍射图的复合图。线条表示含有约0.6重量％至约22重量％的水的材料的低角度衍射图；以及
图5是钠蒙脱石、含约4.5重量％的铜蓝的钠蒙脱石、和本文所述的含有4.5重量％的硫化铜当量的汞吸附剂材料的样品在约30和35的2θ之间的粉末X射线衍射图的复合图。
发明详述
短语“本文所使用的”涵盖说明书、摘要、附图(图)和权利要求书全部。
如本文所使用的，本文中的单数使用包括复数且反之亦然，除非另外明确说明。也就是说，“a”和“the”是指该单词所修饰的一个或多个任何事物。例如，“颗粒”可以指一个颗粒、两个颗粒等。同样地，“基质材料”可以指一种、两种或更多种基质材料。出于同样的原因，诸如但不限于“基质材料”的单词将指代一种基质材料以及多种基质材料，除非明确说明或者从上下文清楚并不意图这样。
如本文所使用的，除非另外特别限定，则任何近似的词语例如但不限于“约”，“基本上”，“大体上”等意指如此修饰的要素不必恰好为所述那样，而是可以不同于描述。该描述可变化的程度将取决于可以进行多大的改变，并且使本领域的普通技术人员认识到修改型式仍然具有未修改的词语或短语的性质、特性和能力。考虑到前面的讨论，在一些实施方案中本文中被近似词语修饰的数值可以从所述值变化±15％，在一些实施方案中变化±10％，在一些实施方案中变化±5％，或者在一些实施方案中，可以在95％的置信区间内。
如本文所使用的，表示物理值或测量结果的所有数字都服从正常的变动和测量误差。
如本文所使用的，给出的任何范围都包括端点。例如，“10℃和30℃之间的温度”或“10℃至30℃的温度”包括10℃至30℃，以及其间的任何温度。另外，在本公开通篇中，可以按范围的形式呈现本发明的各个方面。范围型式的描述仅仅是为了方便和简洁，而不应该被解释为对本发明范围的僵化限制。因此，范围的描述应被视为具体公开了所有的可能子范围以及该范围内的单个数值。作为例子，诸如从1到6的范围的描述应该被认为具有特别公开的子范围，诸如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及在该范围内的单个数字，例如1，2，3，4，5和6。除非明确指出或根据上下文明确地限于整数，则诸如从1到6的范围的描述应该被认为具有特别公开的子范围1.5到5.5等，以及诸如3.25等的单个值(其为非整数单个值)，和以非整数值开始、以非整数值结束或者以非整数值开始并结束的范围。无论范围宽度如何，这都适用。
如本文所使用的，范围可以表示为从“约”一个特定值和/或至“约”另一个特定值。当表达这样的范围时，包括另一实施方案，该实施方案是从一个特定值和/或至另一个特定值。类似地，当通过使用先行词“约”以近似法表示数值时，将理解的是该特定值形成另一实施方案。作为非限制性实例，如果公开“从约1至约4”，则另一实施方案是“从1至4”，即使未明确公开。同样，如果公开的一个实施方案是“约30℃”的温度，则另一个实施方案是“30℃”，即使未明确公开。
如本文所使用的，使用“优选的”，“优选地”或“更优选的”等修饰本发明的一个方面是指在提交专利申请时存在的偏好。
如本文所使用的，“任选”意指由该术语修饰的要素可以存在或不存在。
如本文所使用的，短语“其任意组合”跟随一个由连词“和”连接的列表，意指组中两个或更多个成员的任意组合，其中组成员是由连词“和”连接的列表的成员。作为非限制性实例，“A，B，C和D的任意组合”包括以下组合：A和B；A和C；A和D；B和C；B和D；C和D；A，B和C；A，B和D；A，C和D；B，C和D；A，B，C和D。类似地，当诸如“X是A，B，C，D或其组合”意指X是A，X是B，X是C，X是D，或X是“A，B，C和D的任意组合”，其中“其任意组合”的上述定义适用。
如本文所使用的，短语“重量％”是指重量百分比。
如本文所使用的，当提及汞吸附剂材料产品的组成时，重量％是在汞吸附剂材料已被干燥后的重量％，使得存在5重量％的水和/或溶剂，或更低含量的水和/或溶剂。
埃是等于10-10米的长度单位，或者
微米是等于10-6米的长度单位，或1微米＝1μm＝1×10-6米。
如本文所使用的，提到过筛通过特定筛孔尺寸筛子是指标准美国筛孔尺寸。
如本文所使用的，“颗粒”是通过分子的物理固结而保持在一起的物质块，通过胶体力和/或表面力保持在一起的物质块(“颗粒”)的团聚体，通过化学键如交联聚合物网络保持在一起的物质块，通过离子相互作用形成的物质块，或通过团聚、表面力、胶体力、离子相互作用和化学键的任何组合而保持在一起的物质块。对于本公开的目的，颗粒将被定义为尺寸范围从小于十分之一纳米到几厘米尺寸。
多个颗粒的分散度(polydispersity)代表多个颗粒内的尺寸分布，通常表示为颗粒直径。平均直径可以是数均直径，其中数均直径＝Σidini/Σini，其中ni表示具有di表示的直径的颗粒数量。通常使用近似并且将颗粒按直径的分布表示为直方图，或者换句话说，颗粒被分成包含较小直径范围的较小组，并且这些组中的每一个都被指定为在该范围的中心附近的直径。表面积平均直径由(Σifidi 2)1/2确定，并且体积平均直径由(Σifidi 3)1/3确定，其中fi是ni/Σini。因此，在表面积平均直径的情形中，加权因子是由直径di的颗粒种类表示的表面积，而对于体积平均直径来说，加权因子是由直径di的每类颗粒表示的体积。由于表面积随直径的平方而增加，并且体积随直径的立方而增加，因此表面积平均直径大于数均直径，并且体积平均直径超过表面积平均直径。如果所有颗粒的密度相同，则质量或重量平均直径与体积平均直径相同。类似地，颗粒尺寸分布可以基于颗粒的数目、表面积或体积。
用于确定平均直径的另一种方式是通过使用动态光散射，其也被称为光子相关光谱法，并且测量溶液中的颗粒扩散。平均直径是平均水力学直径，并且接近体积平均直径。国际标准组织(“ISO”)13320中概述了一种方法。
颗粒尺寸在多元性方面的分布可以用标准偏差来表示，这是众所周知的统计测量。标准偏差可适用于窄粒度分布。分散度的其它测度包括d10和d90，它们分别是指代表如下阈值的直径：分布的10％落在其下方，分布的90％落在其下方。平均值可以被称为d50。因此，对于数量平均值，颗粒数量的一半或50％具有小于d50的直径。对于体积平均直径，d50代表如下直径：当多个所代表的体积的一半是在具有小于d50的直径的颗粒中，或者换句话说，在作为直径函数的颗粒累积体积图上的50％线的交叉点。
如本文所使用的，如果不另外说明，则提及平均或平均颗粒直径是指通过光子相关光谱法确定的颗粒直径，其接近体积平均颗粒直径。非球形颗粒被近似为球体。
如本文所使用的，如果不另外说明，则提及聚合物(或大分子)的平均分子量是指重均分子量。
本文描述了美国专利No.8,268,744的方法的改进，以及通过该改进方法生产的产品。描述了美国专利No.8,268,744所述的方法并且然后描述了其中的改进。图1中示出了一种示例性方法，其中氯化钠的添加是任选的。
本文所述的改进方法用于形成汞吸附剂材料，其是通过剪切吸附剂组分(特别是粘土、铜源和硫源)而制成的含铜和硫的层状粘土材料。通过粘土阳离子与吸附剂铜组分的阳离子的离子交换以及标准反应路径的中断来实现本文所公开的方法。通过本文所述的剪切方法生产的汞吸附剂材料的分析表明，所产生的材料不包括现有技术中描述的动力学反应产物，并且预期本文所述的改进方法将产生具有类似性能的汞吸附剂材料。在一些实施方案中，当获得汞吸附剂材料的粉末X射线衍射图时，将背景噪音考虑在内，该方法产生的产物不呈现出处的衍射峰；或者当获得汞吸附剂材料的粉末X射线衍射图时，该产物在处基本上没有衍射峰。
根据本文所述的方法的一个方面，通过本文公开的方法生产的汞吸附剂材料包括硅酸盐粘土材料。硅酸盐粘土(层状硅酸盐)可以是绿土粘土(smectite clay)，例如，膨润土、蒙脱石、锂蒙脱石、贝得石、皂石、绿脱石、铬岭石、锌蒙脱石、和/或硅镁石，和/或合成绿土衍生物，特别是含氟锂蒙脱石和锂皂石(laponite)；混合层状粘土，特别是累托石(rectonite)及其合成衍生物；蛭石、伊利石、云母矿物及其合成衍生物；层状水合结晶聚硅酸盐，特别是马水硅钠石(makatite)、水硅钠石(kanemite)、八硅酸盐(伊利瑞特)(illierite)、麦羟硅钠石(magadiite)和/或水羟硅钠石(kenyaite)；凹凸棒石(attapulgite)、坡缕石(palygorskite)和/或海泡石(sepoilite)；或它们的任何组合。粘土材料应具有可交换的阳离子。优选地，硅酸盐粘土材料是具有可交换的钙离子和/或钠离子的蒙脱土。粘土材料可以组合使用。
本文所公开方法的另一个重要方面是使用反应性的铜化合物。如本文所使用的，反应性的铜化合物是与硫和/或硫离子反应的含铜材料。反应性的铜化合物为本文所公开的方法和材料提供铜源。铜源优选为干燥材料。本文将干燥的铜源定义为反应性的铜化合物，该化合物为粉末状、片状或结晶形式，其在固体铜化合物的晶体结构内不含超过任何水合水的水。当关于铜源使用时，“基本上仅由其水合分子水组成的水含量”意指水含量以重量计可以比与水合分子水等效的水量大至多10％、至多5％或至多3％，这可以由本领域技术人员确定。(例如，如果每95克铜源的水合水为5克水，那么对于大10％的水重量(即5.5克)，其为(5+0.5)/(100+0.5)*100％＝5.472％的铜物质中的水)。提供铜源的铜化合物的非限制性例子包括下列化合物的无水和含水形式：乙酸铜、乙酰丙酮化铜、溴化铜、碳酸铜、氯化铜、铬酸铜、乙基己酸铜、甲酸铜、葡萄糖酸铜、氢氧化铜、碘化铜、钼酸铜、硝酸铜、氧化铜、高氯酸铜、焦磷酸铜、硒化铜、硫酸铜、碲化铜、四氟硼酸铜、硫氰酸铜、三氟甲磺酸铜、铜金属、铜合金及其混合物。优选地，铜源是具有铜阳离子和铜盐阴离子的Cu(I I)盐，更优选地，铜源是其中铜盐阴离子与钠离子的配对相对于与铜阳离子的配对而言是焓优选的Cu(II)盐，甚至更优选铜源为其中铜盐阴离子与钙阳离子的配对相对于与铜阳离子的配对而言是焓优选的Cu(I I)盐，更加优选铜源为硫酸铜。可以使用反应性铜化合物的组合。
本文所公开方法的又一个重要方面是使用反应性硫化合物。如本文所使用的，反应性硫化合物是与铜和/或铜离子反应并提供硫原子或多硫化物的含硫材料。反应性硫化合物为本文公开的方法和材料提供硫源。硫源优选是干燥材料。在本文中将干燥硫源定义为反应性硫化合物，其为粉状、片状、结晶或气体形式并且不含水超过固体硫源的晶体结构内的任何水合水的水。当关于硫源使用时，“基本上仅由其水合分子水组成的水含量”意指该水含量以重量计可以比与水合分子水等效的水量大至多10％、至多5％或至多3％，这可以由本领域技术人员确定。(参见上面的例子)。提供硫源的硫化合物的非限制性实例包括下列化合物的无水和含水形式：硫化钠、二硫化钠、多硫化钠、硫化铵、二硫化铵、多硫化铵、硫化钾、二硫化钾、多硫化钾、多硫化钙和其混合物。提供硫源的硫化合物的非限制性实例包括下列的无水形式：硫、硫化氢、二硫化氢、硫化铝、硫化镁、硫代乙酸、硫代苯甲酸及其混合物。优选地，硫源是硫化物或多硫化物盐，更优选硫化物源是硫化物盐，甚至更优选硫化物源是硫化钠，更加优选硫化物源选自Na2S，Na2S·3H2O和Na2S·9H2O，甚至更加优选硫化物源是Na2S·3H2O。可以使用反应性硫化合物的组合。
本文所公开方法的又一个重要方面是在反应性化合物的剪切之前不存在铜+硫的化学反应。在化合物的剪切之前用于防止铜+硫反应性的一种手段是通过用粘土材料稀释铜源和硫源。本领域普通技术人员将认识到反应速率与浓度相关并且铜源与硫化物源的反应将类似相关。此外，铜源与硫化物源的反应因不存在游离水而受到抑制。添加水以及可能形成铜溶液和/或硫化物溶液将大大提高铜源和硫化物源之间的反应速率。在此，任何固态反应取决于离子的迁移率以及铜源和硫化物源的暴露表面积，因此该固态反应将非常缓慢。
优选地，在将该铜/粘土混合物添加到机械剪切设备之前，将铜源与粘土材料混合，如下所公开。类似地，优选在将该硫/粘土混合物添加到机械剪切设备之前将硫源与粘土材料混合。任选地，可以将铜/粘土混合物和硫/粘土混合物混合以形成汞吸附剂预混合物，随后将该汞吸附剂预混物添加到机械剪切设备。将材料提供到机械剪切设备的另一种方法是通过将粘土材料与铜源和硫源混合(任选地，首先将铜源添加到粘土材料，然后添加汞吸附剂预混合物的硫源，或其在顺序上的任何变化)。本领域普通技术人员将理解，添加顺序将根据具体的(反应性化合物)来源而变化。作为替代，可以将铜/粘土和硫/粘土混合物独立地加入到机械剪切设备中。可以通过本领域普通技术人员能利用的任何方式向机械剪切设备添加单一或多种干燥材料。
在一个实施方案中，在单一过程中产生并混合所述铜/粘土混合物和硫/粘土混合物，其中将铜源和硫源添加到粘土材料。然后用非剪切混合器搅拌该混合物以便使铜源和硫源分布在整个粘土材料中从而形成汞吸附剂预混合物。非剪切混合器的例子是桨叶式混合机。
调整添加的铜源与添加的硫化物源的质量以提供铜离子和硫离子(sulfide ion)的优选摩尔比，其被理解为铜原子和硫原子的量度。例如，当硫化物源是多硫化物时，铜离子与硫离子的比率表示铜原子(离子)与硫原子的摩尔比，后者具有式Sx 2-，其中X大于1。铜离子与硫离子的比率在约0.1至约10、约0.2至约5、或约0.3至约3的范围内。优选地，比率(Cu:S)为约0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.7、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9或3.0。当硫化物源是多硫化物时，该比例通常小于1。在一个优选实施方案中，铜离子与硫离子的比率小于约1，更优选小于约0.5；在另一个优选实施方案中，该比率大于约1，更优选大于约2。在一些实施方案中，比率(Cu:S)在0.1至2的范围内。
以与粘土的阳离子交换容量大致一致的重量比将铜源添加到粘土材料。阳离子交换容量是可交换的粘土阳离子的摩尔当量的量度，重量比率是添加到粘土中的阳离子铜离子的摩尔当量的量度。优选地，向粘土材料中添加铜源使得将约10至约300毫摩尔(mmol)的铜添加到约100g粘土中，更优选将约20至约200mmol的Cu添加到约100g粘土中，更加优选将约50至约150mmol的Cu添加到约100g粘土中。
本文提出的方法的另一个重要方面是汞吸附剂预混合物的剪切。机械剪切方法可以利用挤出机、注塑机、型混合机、型混合机、钉齿式混合机等。也可以通过在挤出机(单螺杆或双螺杆)的一端引入铜/粘土混合物和硫/粘土混合物并在挤出机的另一端接收剪切材料来实现剪切。进入挤出机的材料的温度、挤出机的温度、添加到挤出机的材料的浓度、添加到挤出机的水量、挤出机的长度、材料在挤出机中的停留时间以及挤出机的设计(单螺杆、双螺杆、每单位长度的螺纹(fl ight)数量、槽深度、螺纹间隙、混合区域等)是控制施加到材料的剪切量的几个变量。
优选地，将水添加到机械剪切单元中以促进汞吸附剂预混合物的剪切和铜与粘土(离子交换)的反应以及铜与硫的反应。由于大多数机械剪切单元的设计的可变性(例如供料能力)，加入单元的水量优选由剪切材料中水的重量百分比(重量％)限定。优选地，汞吸附剂材料在离开机械剪切单元之后包含约15重量％至约40重量％的水，更优选约20重量％至约30重量％的水，甚至更优选约23重量％至约28重量％的水。
用于确定本文所公开材料的结构和组成的一种方法是通过粉末X射线衍射(粉末XRD)。粘土材料的粉末XRD图的特征在于与硅酸盐层间(inter-silicate-layer)的距离对应的宽的低角度峰。参见图2。通常用于确定可水溶胀粘土的含水量，该低角度峰的峰最大值处的角度随层间距离的增加而减小，参见图3，其中峰最大值随吸附到层间空间中的水增加而减小。例如，钠蒙脱石粘土中约7°2θ(2θ)的衍射角对应于约的层间d(001)间距，并且约9°2θ的角对应于约的层间d(001)间距，接近粘土片层的厚度。Burba和McAtee在“The Orientation and Interaction of Ethylenediamine Copper(II)withMontmorillonite”，Clays and Clay Minerals，1977，25：113-118中详细研究了蒙脱石粘土和添加有铜离子的粘土样品的层间d(001)间距的变化。其中报道了铜离子的插层和多片层结合，并且Cu(II)蒙脱石样品的平均层间d(001)间距为约美国专利号6,719,828中公开的层状硫化铜//硅酸盐//硫化铜材料由于硫化铜层的厚度增加而将具有明显大于的层间d(001)间距。美国专利申请序列号11/291,091(美国专利号7,578,869)中公开的表面沉积的硫化铜材料将表现出与原始蒙脱石相同的层间d(001)间距(例如图3)，因为正如所教导的，其中硫化铜仅沉积在粘土的表面。在此，当材料的水含量小于4重量％时，发现该方法和材料具有小于约的层间d(001)间距。参见例如图4。表明本文所述的材料和方法不符合现有技术中教导的结构。
此外，通过本文所公开方法生产的汞吸附剂材料基本上不含铜蓝(covellite)，美国专利申请序列号No.11/291,091(美国专利号7,578,869)中公开的硫化铜矿物。如本文中所使用的，术语“基本上不含铜蓝”可以是不超过1重量％的铜蓝，不超过0.5重量％的铜蓝，或者不超过0.3重量％的铜蓝。铜蓝是铜(II)离子与硫离子(S2-)的动力学产物并且具有CuS的化学式。铜蓝的粉末XRD图包含至少四个特征反射；这些反射中的三个与蒙脱石粘土材料中的反射重叠。在处的反射(此处，反射位置的可变性部分地取决于衍射仪的精确度)是铜蓝材料的特征，并且在粘土主导的样品中可观察到。图5显示了30°至35°的2θ范围内的三种粉末的XRD图。无硫化铜的粘土的XRD图显示在底部；含4.5重量％铜蓝的粘土的XRD图显示在中间；含4.5重量％硫化铜对应物(equivalent)的本文所公开的粘土材料的XRD图显示在顶部。用竖直虚线标示出处的铜蓝反射。由粉末XRD图清楚所示，本文公开的材料在处基本上没有衍射峰，其中“在处基本上没有衍射峰”可以是如下的衍射峰：其不大于具有1重量％铜蓝、0.5重量％铜蓝或0.3重量％铜蓝的物质的衍射峰。
本文所公开方法的又一个重要方面是通过本文所公开方法生产的汞吸附剂材料的zeta(ζ)-电位值比用于制造汞吸附剂材料的粘土材料的ζ-电位值更高(较小负值)。通常可以通过测量ζ-电位和/或电泳迁移率来确定微粒(例如粘土)上的表面电荷。此处可用的粘土的结构部分地由硅-氧(硅酸盐)排列组成，如Bragg等人在Crystal Structures ofMinerals,pp.166-382(Cornell University Press 1965)中所述，且并入本文用于硅酸盐材料的结构和通式。粘土的硅酸盐部分通常具有阴离子电荷，通过包括碱金属和/或碱土阳离子而在材料中平衡该阴离子电荷。这些材料的悬浮液和它们的ζ-电位的测量提供了用于评价粘土材料中的离子配对(阳离子与硅酸根)的手段。ζ-电位越低(较大负值)，阳离子和硅酸根之间的弱离子相互作用的百分比越大。较高(较小负值)的ζ-电位表明阳离子和硅酸根之间的较强离子相互作用或共价相互作用。中性材料与粘土材料的共混不会被预期改变粘土材料的ζ-电位。如果交换的离子与硅酸根具有不同的结合能，则预计粘土材料的碱金属和/或碱土阳离子的离子交换会改变ζ-电位。
本文所公开方法的又一个重要方面是通过本文所述方法生产的材料具有可被燃煤电厂中的微粒收集器捕集的材料颗粒直径。优选地，平均颗粒直径大于0.1μm，更优选大于1μm。为了吸附烟气中的汞，本文所述的汞吸附剂材料的优选平均颗粒直径取决于各个电厂的微粒收集器。微粒收集器的例子包括袋式织物过滤器、静电除尘器和旋风收集器。本领域公知和熟知的是，较大的颗粒更容易从烟气中去除。优选地，大部分(至少50％)的颗粒具有约1至约100μm范围内的直径，更优选约1至约50μm的范围，最优选约10至约25μm。
出乎预料地，剪切过程并未减小如上所述的本文所公开材料的尺寸。众所周知剪切(特别是高剪切混合)通过硅酸盐层的层离而减小粘土材料的颗粒尺寸。在本文中，发现剪切过的材料具有比干燥(小于约15重量％水分含量)粘土原料更大的颗粒直径。此外，发现颗粒直径分布基于机械剪切方法而变化。发现用钉齿式混合机剪切的样品具有约3.8μm的多数平均颗粒直径以及约20μm的少数平均颗粒直径。发现用挤出机剪切的样品具有相同的平均颗粒直径和约40μm的另外的少数平均颗粒直径。不受限于任何具体理论，推测20μm和40μm颗粒尺寸材料的增长是粘土材料的层离、铜硫材料在台阶边缘上的生长以及暴露粘土面在带电的铜硫相上或附近聚结的特征。
本文所述方法的另一个重要方面是来自烟气流的汞与由本文所述方法产生的汞吸附剂材料的不可逆结合。在本文中，不可逆结合意指螯合的汞不会被水或主要为水的溶剂(其中“主要为水”意指不小于75重量％的水)从汞吸附剂材料浸出。
在本文所述方法的其它方面，可将其它材料添加到美国专利号8,268,744所述方法中使用的材料。该方法的添加剂可以单独使用或组合使用。在本文所述方法的一个方面，可以使用美国专利号8,268,744中所述的粘土材料的替代物。粘土材料的替代物可以被单独使用或组合使用。添加剂和粘土材料的替代物可以组合使用。这些方法的添加剂、粘土材料的替代物、以及它们的组合可以改进加工，可以改善所制备材料的热稳定性，或者同时改进所制备材料的加工和热稳定性。铜铜蓝(copper covellite)和过量的硫化物会发生氧化，并且如上所述，在硫存在下铜可形成铜蓝。可以通过本领域普通技术人员可利用的任何方式向机械剪切设备添加单一或多种干燥材料。
为了在制造过程期间、储存期间、使用期间或其组合中减少氧化，可以使用镁基层状硅酸盐作为粘土材料的替代物，或者作为本文所述方法中的粘土材料的添加剂。锂蒙脱石可以用作粘土材料，要么代替上述一种或多种粘土材料，要么作为上述一种或多种粘土材料的补充。可以使用滑石，绿泥石滑石，绿泥石粘土，或者滑石、绿泥石滑石与绿泥石粘土的任意组合来代替上述的一种或多种粘土材料，或者作为上述一种或多种粘土材料的补充。如果除(其它)粘土材料之外使用锂蒙脱石、滑石、绿泥石滑石、绿泥石粘土或其任何组合，则锂蒙脱石、滑石、绿泥石滑石、绿泥石粘土或其任何组合与(其它)粘土材料的重量比可以为约1:99至约99:1，优选约1：19至约19：1，并且更优选约1:9至约9:1。如果使用锂蒙脱石、滑石、绿泥石滑石、绿泥石粘土或其任何组合，则可将其独立添加到机械剪切设备中，或者可以将其添加到全部或部分(其它)粘土材料(如果存在的话)中或与全部或部分(其它)粘土材料预共混，随后将预混物添加到机械剪切设备。作为替代，在添加到机械剪切设备之前，可以将锂蒙脱石、滑石、绿泥石滑石、绿泥石粘土或其任何组合单独地或组合地添加到铜源、硫源、或者铜源与硫源两者。可以通过前述方法的任何组合将锂蒙脱石、滑石、绿泥石滑石、绿泥石粘土或其任何组合添加到机械剪切设备。不受限于任何具体理论，推测镁基层状硅酸盐的使用改善了存储稳定性(储存期间的稳定性)。
无机分散剂和聚合物分散剂可以单独地或组合地用作方法中所用材料的添加剂，作为粘土分散体的加工助剂，用以降低铜蓝结晶度，或其组合。分散剂的非限制性实例包括焦磷酸四钠，硅酸钠(也具有其它性能功能)，聚丙烯酸钠以及低、中和/或高的重均分子量的聚天冬氨酸钠。对于聚天冬氨酸盐，“低”重均分子量Mw为<3000g/mol，对于“中等Mw”，3000至10000g/mol，并且对于“高”Mw，Mw>10,000g/mol。一些分散剂，例如但不限于硅酸钠，除了充当分散剂之外，还可以发挥其它功能。所用分散剂的重量百分比范围可以为所生产的产品的约0.1重量％至约10重量％，优选为所生产的产品的约1重量％至约5重量％。可以将分散剂单独地添加到机械剪切设备中，可以将其单独或组合地添加到一种或多种其它材料或者与一种或多种其它材料预共混随后添加到机械剪切设备中，可以在水、溶剂或水与溶剂的组合中将其分散、溶解或分散与溶解的组合随后添加到机械剪切设备中，或者它们的任何组合。短语“A可以与一种或多种材料单独或组合地共混”是指：如果其它材料是B和C，则A可以与B共混以形成AB预混物，A可以与C共混以形成AC预混物，A可以与B和C共混以形成ABC预混物，或者一些A可以与B共混以形成AB预混物，并且一些A可以与C共混以形成AC预混物，其中与B和/或C的共混物可以使用材料B的全部或一部分，和/或C的全部或一部分。不受限于任何具体理论，推测使用分散剂来分散粘土限制了粘土的团聚，并因此增强了阳离子交换，据认为这会破坏和/或限制标准反应路径。不受限于任何具体理论，推测分散剂的使用通过吸附到所形成的任何铜蓝的表面来降低铜蓝结晶度，从而破坏晶格的形成。
不受限于任何具体理论，推测在制造期间、在储存期间、在使用期间或它们的任何组合，可以通过向本文所述方法中使用的材料添加pH稳定剂、除氧剂(抗氧化剂)、除湿剂或它们的任何组合来减少硫化铜/铜蓝形成物的氧化。可以单独地或组合地用作添加剂的pH稳定剂的非限制性实例包括碳酸钠、碳酸氢钠、石灰(CaO)、熟石灰、天然碱(二碳酸氢三钠二水合物，也称为倍半碳酸钠或Na3(CO3)(HCO3)·2H2O)、碳酸钙(方解石)和碳酸钙镁(白云石)。所使用的pH稳定剂的重量百分比可以为所生产的产品的约0.1重量％至约50重量％，且优选为所生产的产品的约1重量％至约20重量％，并且在一些实施方案中，为所生产的产品的5重量％至20重量％或10重量％至20重量％。在一些实施方案中，所添加的pH稳定剂的重量百分比是如下量：该量足以维持挤出机中的材料的pH值、搅拌机中的材料的pH值和/或最终产品的pH值高于中性pH值(pH＝7)，并且优选在约pH 9至约pH 11的范围内，并且预期充足量可以在所生产的产品的0.1重量％至约50重量％范围内。在一些实施方案中，基质(例如但不限于硅酸盐粘土材料)包含一种或多种上述pH稳定材料，并且在那些实施方案中，添加的pH稳定材料(除已存在于粘土、基质或不是为pH效果而特别添加的其它材料中的pH稳定材料之外)的重量百分比可以为所生产的产品的约0.1重量％至约50重量％，优选为所生产的产品的约1重量％至约20重量％，并且在一些实施方案中，为所生产的产品的5重量％至20重量％或10重量％至20重量％。pH稳定剂可以单独添加到机械剪切设备中，可以在添加到机械剪切设备之前将其单独或组合地添加到一种或多种其它材料或者与一种或多种其它材料预共混，或者它们的任何组合。在一些实施方案中，向添加到挤出机中的水中添加pH稳定剂，然而这不是优选的添加方式。在一些实施方案中，pH稳定剂可在挤出和干燥之后与研磨或尺寸调整的颗粒共混，和/或与中间体共混(挤出后)，例如在研磨/尺寸调整之前。在一些实施方案中，最终产品的约0.001重量％至约10重量％是添加到研磨/尺寸调整的颗粒、添加到中间体(挤出后)或者向中间体和研磨/尺寸调整的颗粒的组合添加的pH稳定剂。在一些实施方案中，选择基质如硅酸盐粘土材料以使其包含一种或多种pH稳定剂，例如但不限于至少3重量％、至少5重量％、至少7.5重量％或至少10重量％的一种或多种上述pH稳定剂。在一些实施方案中，使用上述的组合来添加pH稳定剂。
可单独或组合用作添加剂的除氧剂的非限制性实例包括：亚硫酸氢钠和丁基化的羟基甲苯，以及可与自由基或氧反应的类似化学物质。所使用的除氧剂的重量百分比范围可以是所生产的产品的约0.001重量％至约10重量％，且优选为所生产的产品的约1重量％至约3重量％。可以将除氧剂单独添加到机械剪切设备中，可以将其单独地或组合地添加到一种或多种其它材料中或者与一种或多种其它材料预共混随后添加到机械剪切设备中，可以在水、溶剂或水与溶剂的组合中将其分散、溶解或分散与溶解的组合随后添加到机械剪切设备中，可以在干燥之后且碾磨之前将其与产生的中间体共混，可以在碾磨之后将其与产品共混，或它们的任何组合。
除湿剂的非限制性例子包括硫酸钙、氧化钙和氢氧化钙。所使用的除湿剂的重量百分比的范围可以为所生产的产品的约0.001重量％至约15重量％，且优选为所生产的产品的约0.5重量％至约5重量％。可以将除湿剂单独添加到机械剪切设备中，可以将其单独地或组合地添加到加入机械剪切设备中的一种或多种其它材料中或者与所述一种或多种其它材料预共混，可以在干燥之后且碾磨之前将其添加到所产生的中间体中或者与所产生的中间体共混，可以在碾磨之后将其添加到产品中或者与产品共混，或它们的任何组合。
在本文所述方法的其它方面，可以单独或组合使用其它硫源，作为上述那些硫源的替代或者补充。可单独或组合使用的这些其它硫源的非限制性实例包括：单质硫、三硫代碳酸钠、具有硫醇官能团的硅烷(非限制性实例为γ-巯基丙基甲氧基硅烷)、二甲基二硫代氨基甲酸钠、和三巯基均三嗪的钠盐。调节最终产品中硫的总比率，使得铜离子与硫离子的比率处于上述范围之一中，或者可使用至多20重量％过量的硫。在一些实施方案中，其它硫源(本段中所描述的那些)与标准硫源(本段之前所描述的那些)的重量比可以在1:100至100:1的范围内，并且优选在1:5至5:1的范围内。如果在另一硫源之外使用硫，则可以将其单独添加到机械剪切设备中，可以将其单独地或组合地添加到一种或多种其它材料中或者与一种或多种其它材料预共混随后添加到机械剪切设备中(但不存在任何其它材料时，优选不是铜源)，或者它们的任何组合。不受限于任何具体理论，推测在制造期间、在储存期间、在使用期间或它们的任何组合，通过替代或者从替代性硫源之一添加硫，铜蓝的形成可变得更完全且稳定。
在本文所述方法的其它方面，可以使用较高表面积的基质来代替上述粘土材料或者作为上述粘土材料的补充。所述较高表面积的基质可以单独使用或组合使用。这些较高表面积的基质的非限制性实例(其中一些可能列出在上述粘土材料中)包括沸石、凹凸棒石、海泡石粘土、伊毛缟石粘土、埃洛石粘土、珍珠岩、蛭石粘土、气相法氧化硅、褐煤和漂白土粘土。如果除其它粘土材料之外使用一种或多种较高表面积的基质，则所述较高表面积基质的总和与粘土材料的重量比可以为约1:99至约99:1，优选约1:19至约19：1，且更优选约1:9至约9:1。美国专利号8,268,744中公开的粘土材料的比表面积(通过使用氮气的标准BET表面积分析确定)在约1至约700m2/g的范围内，而所述较高表面积基质的比表面积的的范围是约5至约1000m2/g。在一些实施方案中，添加到粘土材料中的所述较高表面积基质的量足以导致组合物的比表面积比粘土材料单独的比表面积高至少20％，高至少30％或高至少50％。所述较高表面积的基质可以单独添加到机械剪切设备中，或者可以将其添加到全部或部分粘土材料(如果存在的话)或与全部或部分粘土材料(如果存在的话)预共混随后将预混物或组合物添加到机械剪切设备。作为替代，可以单独地或组合地将较高表面积的基质添加到铜源、硫源或者铜源和硫源两者，或者与铜源、硫源或者铜源和硫源两者预共混，随后添加到机械剪切设备。可以通过先前描述的方法的任何组合将所述较高表面积的基质添加到机械剪切设备。不受限于任何具体理论，据推测使用较高的表面积允许更多的反应位点和更快的反应时间。
在本文所述方法的其它方面，粘土材料的较高表面积可通过插层试剂获得，所述插层试剂增加硅酸盐层间距。图2说明了硅酸盐层间距。插层试剂通过扩散到硅酸盐层间并增加硅酸盐层之间的距离来增加间距。可单独或组合使用的插层试剂的非限制性实例包括四甲基氯化铵、四丁基氯化铵、三甲基十六烷基氯化铵和四乙氧基硅烷。所用插层试剂的重量百分比的范围可以是所生产的产品的约0.001重量％至约15重量％，且优选为所生产的产品的约0.5重量％至约5重量％。插层试剂可以单独添加到机械剪切设备中，可以将其单独地或组合地添加到加入机械剪切设备中的一种或多种其它材料中或者与所述一种或多种其它材料预共混，可以在水、溶剂或水与溶剂的组合中将其分散、溶解或者分散与溶解的组合随后添加到机械剪切设备中，或者它们的任何组合。在优选的实施方案中，将插层试剂添加到粘土中或与粘土共混，随后将粘土/插层试剂共混物添加到机械剪切设备中。不受限于任何具体理论，推测插层试剂的使用提供了更多反应位点的可到达性以及更快扩散到位点。在其中使用插层试剂的那些实施方案中，当通过该方法生产的汞吸附剂材料含有小于约4重量％的水时，层间d(001)间距不必小于
在本发明的使用共混或预共混的那些方面中，如果共混物的一种组分比共混物的其它组分小得多(作为非限制性实例，小于10重量％或小于5重量％)，则可以使用几何共混(geometric blending)。
在本文所述方法的其它方面，可以组合使用如本文所述的对美国专利号8,268,744的方法的修改。作为非限制性实例，可以用较高表面积的基质替代至少一部分粘土材料，并且另外可以在处理期间使用一种或多种添加剂。可以使用上述修改的任何组合。
本发明的实施方案还包括通过本文所述方法生产的产品，以及由层状硅酸盐、硫源和铜源形成并且包括由本文所述的添加剂、本文所述的替代性粘土材料和本文所述的替代性硫源构成的组中的至少一种的产品。在本发明的一些实施方案中，是包含粘土、铜源和硫源的汞吸附剂材料，其中产品的粉末X射线衍射图在处基本上没有峰。
不受限于任何具体理论，推测本文所述方法的产品和/或通过包括本文所述的添加剂、使用替代性的粘土材料、使用替代性的硫源或它们的任何组合所形成的产品具有与通过美国专利号8,268,744中所描述的方法生产的产品相比相同的热稳定性或改进的热稳定性。通过颜色变化来测量产品的热稳定性。如下面的实施例中所述，可以在适当的压力下，例如但不限于200psi(计示)压力，将汞吸附剂颗粒(例如通过本文所述的方法生产的那些)压制成丸粒，并且可以使用色度计测量所得丸粒，例如但不限于LabScan XETM仪器(Hunter Association Laboratory Inc)。在制造后不久(例如但不限于制造后1周内、48小时内或24小时内)进行测量，并且在实验室控制的条件下在随后的时间进行测量。在一些实施方案中，通过本文所述方法生产的产品，以及由层状硅酸盐、硫源和铜源形成并且包括由本文所述的添加剂、本文所述的替代性粘土材料和本文所述的替代性硫源构成的组中至少一种的产品，可在约25℃以及20％至50％范围内的相对湿度(rh)下28天之后表现出不超过5、不超过4、不超过3或不超过2的亨特L或CIE L*值的变化。在一些实施方案中，通过本文所述方法生产的产品，以及由层状硅酸盐、硫源和铜源形成并且包括由本文所述的添加剂、本文所述的替代性粘土材料和本文所述的替代性硫源构成的组中至少一种的产品，可以在约100℃以及20％至50％范围内的相对湿度(rh)下4天(96小时)之后表现出不超过3、不超过2.5、不超过2或不超过1.5的亨特L值的变化。在一些实施方案中，通过本文所述方法生产的产品，以及由层状硅酸盐、硫源和铜源形成并且包括由本文所述的添加剂、本文所述的替代性粘土材料和本文所述的替代性硫源构成的组中至少一种的产品，可以在约160℃以及约20％至约50％范围内的相对湿度(rh)下24小时之后表现出不大于3、不大于2.5、不大于2或不大于1.5的亨特L值的变化。
由本文所述方法得到的汞吸附剂材料，以及由层状硅酸盐、硫源和铜源形成并且包括由本文所述的添加剂、本文所述的替代性粘土材料和本文所述的替代性硫源构成的组中至少一种的汞吸附剂材料，可以保留在粉煤灰废物流中。尽管含活性炭的粉煤灰可能有害于混凝土的形成和稳定性，但含汞吸附剂材料的粉煤灰优选不会有害于混凝土的形成和/或稳定性。优选地，汞吸附剂材料不会增加混凝土形成所需的空气夹带剂(AEA)的量，它的一个量度是泡沫指数测试值。更优选地，汞吸附剂材料不会吸附AEA或与AEA反应，甚至更优选地汞吸附剂材料帮助AEA在成品混凝土内形成稳定的10至250μm的囊穴(pocket)。此外，在混凝土形成过程期间或之后，吸附(螯合)的汞优选不从汞吸附剂材料中浸出。此外，汞吸附剂材料的包含优选抑制混凝土的降解。抑制混凝土降解的方法包括限制和/或防止碱金属硅酸盐反应、碳酸盐化、硫酸盐侵蚀、浸出和/或由冻/融循环造成的结构损坏。不受限于任何具体理论，由本文所述方法生产的产品，以及由层状硅酸盐、硫源和铜源形成并且包括由本文所述的添加剂、本文所述的替代性粘土材料和本文所述的替代性硫源构成的组中至少一种的产品，优选通过水分吸附和有限的膨胀由此改善混凝土的冻/融循环来抑制混凝土的降解，和/或通过防止离子浸出来抑制混凝土的降解。本文所述材料的另一个益处是在块体结构上与水泥、硅酸盐-铝酸盐材料的相似性，优选支持汞吸附剂材料化学结合到所制备的混凝土中。
可以在不同条件下对汞吸附剂进行测试并评价它们的性能：
实验室小型测试使用氮气、空气或模拟烟气，并且通常将吸附剂放置在固定床中。模拟烟气在升高的温度下具有SO2、NOx、HCl、CO2、O2、H2O和Hg0的组成。气体以一定流速穿过吸附剂床。通过汞分析仪分析废气的汞浓度。允许测试进行直至达到吸附平衡。可以在测试结束时确定除汞效率和吸附能力。对结果有影响的因素是温度、汞的氧化态和烟气组成。小型测试是筛选吸附剂的非常经济的方式。
中试规模测试对于在接近真实工业条件的条件下研究吸附剂性能是非常有效的。通常为飞行测试(in-flight test)设置测试单元。可以从工业设施提取滑流烟气或模拟烟气，例如发电厂的ESP(静电除尘器)或织物过滤器单元可用于容纳吸附剂。将吸附剂注入测试系统，并监测汞浓度以检测汞浓度变化。吸附剂和烟气之间的接触时间仅需要几秒钟。
最后，可以安排全规模电厂测试。注射系统的设计和选择以及汞浓度的快速且精确测量是评价期过程中的重要因素。
本发明的一些非限制性实施方案是：
实施方案1：一种制造汞吸附剂材料的方法，包括但不限于：
将汞吸附剂组分添加到剪切设备，所述汞吸附剂组分任选被制成汞吸附剂预混合物，其中所述汞吸附剂组分包括但不限于：
第一干燥粘土、第二干燥粘土、或者第一干燥粘土与第二干燥粘土的组合；
干燥的铜源；和
和第一干燥硫源、第二干燥硫源、或者第一干燥硫源与第二干燥硫源的组合；
和通过使用剪切设备剪切汞吸附剂组分来形成汞吸附剂材料；
其中条件(a)、(b)和(c)的组中的至少一个成员适用，并且所述条件是：
条件(a)汞吸附剂材料还包含添加剂；
条件(b)第二干燥粘土存在；
条件(c)第二干燥硫源存在；
和
其中所述汞吸附剂材料的粉末X射线衍射图在处基本上没有衍射峰。
实施方案2：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案1的方法，制备汞吸附剂预混合物并且制备汞吸附剂预混合物包括但不限于：
通过混合干燥粘土和干燥铜源制备铜/粘土混合物；
通过混合干燥粘土和干燥硫源制备硫/粘土混合物；
和混合铜/粘土混合物和硫/粘土混合物以形成汞吸附剂预混合物。
实施方案3：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案1的方法，制备汞吸附剂预混合物，并且制备汞吸附剂预混合物包括：将铜/粘土混合物和硫/粘土混合物混合以形成汞吸附剂预混合物。
实施方案4：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案1-3的方法，所述粘土具有小于约15重量％的水。
实施方式5：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案1-4的方法，通过使汞吸附剂组分或预混合物通过挤出机来完成剪切，并且其中该方法还包括将水加入汞吸附剂组分或预混合物，使得挤出的预混合物或挤出的组分具有约15重量％至约40重量％的水。
实施方案6：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案1-4的方法，通过使汞吸附剂组分或预混合物通过钉齿式混合机来完成剪切，并且其中所述方法还包括将水加入汞吸附剂组分或预混合物，使得当在钉齿式混合机中混合时，预混合物或组分含有约15重量％至约40重量％的水。
实施方案7：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案1-6的方法，汞吸附剂材料包括pH稳定剂。
实施方案8：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案7的方法，将pH稳定剂添加到一种或多种汞吸附剂组分、添加到剪切设备、添加到剪切后的汞吸附剂材料、添加到在剪切后任选干燥后的汞吸附剂材料，或它们的任何组合。
实施方案9：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案7和8的方法，pH稳定剂是碳酸钠、碳酸氢钠、石灰(CaO)、熟石灰、天然碱(二碳酸氢三钠二水合物)、碳酸钙(方解石)、碳酸钙镁(白云石)或其组合。
实施方案10：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案7-9的方法，当材料的水或溶剂含量不大于5重量％时，所产生的汞吸附剂材料包括0.1重量％至50重量％的pH稳定剂。
实施方案11：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案7-9的方法，当材料的水或溶剂含量不大于5重量％时，所产生的汞吸附剂材料包括1重量％至20重量％的pH稳定剂。
实施方案12：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案7-9的方法，当材料的水或溶剂含量不大于5重量％时，所产生的汞吸附剂材料包括10重量％至20重量％的pH稳定剂。
实施方案13：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案1-12的方法，第一干燥粘土存在，并且第一干燥粘土包括但不限于选自以下的层状硅酸盐：膨润土、蒙脱石、锂蒙脱石、贝得石、皂石、绿脱石、铬岭石、锌蒙脱石、硅镁石，含氟锂蒙脱石、锂皂石、累托石、蛭石、伊利石、云母矿物、马水硅钠石、水硅钠石、八硅酸盐(伊利瑞特)、麦羟硅钠石、水羟硅钠石、凹凸棒石、坡缕石、海泡石及其混合物。
实施方案14：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案13的方法，第一干燥粘土存在，并且第一干燥粘土包括但不限于蒙脱石。
实施方案15：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案1-14的方法，干燥铜源包括选自如下的铜盐：无水铜化合物，所述无水铜化合物选自乙酸铜、乙酰丙酮化铜、溴化铜、碳酸铜、氯化铜、铬酸铜、乙基己酸铜、甲酸铜、葡萄糖酸铜、氢氧化铜、碘化铜、钼酸铜、硝酸铜、氧化铜、高氯酸铜、铜焦磷酸盐、硒化铜、硫酸铜、碲化铜、四氟硼酸铜、硫氰酸铜、三氟甲磺酸铜、铜合金及其混合物；和/或铜化合物水合物，其中该水合物的铜化合物选自乙酸铜、乙酰丙酮化铜、溴化铜、碳酸铜、氯化铜、铬酸铜、乙基己酸铜、甲酸铜、葡萄糖酸铜、氢氧化铜、碘化铜、钼酸铜、硝酸铜、氧化铜、高氯酸铜、焦磷酸铜、硒化铜、硫酸铜、碲化铜、四氟硼酸铜、硫氰酸铜、三氟甲磺酸铜、铜合金及其混合物。
实施方案16：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案1-15的方法，第一干燥硫源存在，并且第一干燥硫源包括但不限于选自以下的硫盐：硫化钠、三水合硫化钠、九水合硫化钠、二硫化钠、多硫化钠、硫化铵、二硫化铵、多硫化铵、硫化钾、二硫化钾、多硫化钾、多硫化钙、硫化氢、二硫化氢、硫化铝、硫化镁、硫代乙酸、硫代苯甲酸及其混合物。
实施方案17：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案1-12的方法，第一粘土存在，并且第一粘土是钠膨润土，铜源是硫酸铜五水合物，以及第一干燥硫源存在并且是三水合硫化钠。
实施方案18：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案1-17的方法，第二粘土存在。
实施方案19：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案18的方法，第二粘土选自锂蒙脱石、滑石、绿泥石滑石、绿泥石粘土、沸石、凹凸棒石、海泡石粘土、伊毛缟石粘土、埃洛石粘土、珍珠岩、蛭石粘土、气相法氧化硅、褐煤、漂白土粘土、及其组合。
实施方案20：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案18和19的方法，第一干燥粘土源和第二干燥粘土源存在。
实施方案21：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案20的方法，第二干燥粘土的重量与第一干燥粘土的重量的比率在1:99至99:1的范围内。
实施方案22：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案20的方法，第二干燥粘土的重量与第一干燥粘土的重量的比率在1:19至19:1的范围内。
实施方案23：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案20的方法，第二干燥粘土的重量与第一干燥粘土的重量的比率在1：9至9：1的范围内。
实施方案24：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案1-23的方法，第二干燥硫源存在。
实施方案25：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案24的方法，第二干燥硫源选自单质硫、三硫代碳酸钠、具有硫醇官能团的硅烷、二甲基二硫代氨基甲酸钠、三巯基均三嗪的钠盐、及其组合。
实施方案26：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案24和25的方法，第一干燥硫源和第二干燥硫源存在。
实施方案27：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案26的方法，所产生的汞吸附剂材料包含0.01:1至1:1范围内的第二干燥硫源与第一干燥硫源的重量比。
实施方案28：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案26的方法，所产生的汞吸附剂材料包含0.01:1至1:1范围内的第二干燥硫源与第一干燥硫源的重量比。
实施方案29：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案1-28的方法，分散剂添加剂存在。
实施方案30：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案29的方法，分散剂添加剂选自焦磷酸四钠、硅酸钠、聚丙烯酸钠和低分子量(Mw<3000g/mol)的聚天冬氨酸钠、中等分子量(Mw为3000至10,000g/mol)的聚天冬氨酸盐、高中等分子量(Mw>10,000g/mol)的聚天冬氨酸盐、及其组合。
实施方案31：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案29和30的方法，当材料的水或溶剂含量不大于5重量％时，所产生的汞吸附剂材料包含0.1重量％至10重量％的分散剂添加剂。
实施方案32：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案29和30的方法，当材料的水或溶剂含量不大于5重量％时，所产生的汞吸附剂材料包含1重量％至5重量％的分散剂添加剂。
实施方案33：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案29-32的方法，将分散剂添加剂添加到一种或多种汞吸附剂组分，添加到剪切设备，添加到剪切后的汞吸附剂材料，添加到剪切后任选干燥之后的汞吸附剂材料，或它们的任何组合。
实施方案34：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案1-33的方法，除氧剂添加剂存在。
实施方案35：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案34的方法，除氧剂添加剂是亚硫酸氢钠、丁基化羟基甲苯、或其组合。
实施方案36：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案34和35的方法，当材料的水或溶剂含量不大于5重量％时，所产生的汞吸附剂材料包含0.001重量％至10重量％的除氧剂添加剂。
实施方案37：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案34-36的方法，将除氧剂添加剂添加到一种或多种汞吸附剂组分，添加到剪切设备，添加到剪切后的汞吸附剂材料，添加到剪切后任选干燥之后的汞吸附剂材料，或它们的任何组合。
实施方案38：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案1-37的方法，除湿剂添加剂存在。
实施方案39：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案38的方法，除湿剂添加剂是硫酸钙、氧化钙、氢氧化钙或其组合。
实施方案40：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案38和39的方法，当材料的水或溶剂含量不大于5重量％时，所产生的汞吸附剂材料包含0.001重量％至15重量％的除湿剂添加剂。
实施方案41：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案38和39的方法，当材料的水或溶剂含量不大于5重量％时，所产生的吸附剂材料包含0.5重量％至5重量％的除湿剂添加剂。
实施方案42：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案38-41的方法，将除湿剂添加剂添加到一种或多种汞吸附剂组分，添加到剪切设备，添加到剪切后的汞吸附剂材料，添加到剪切后任选干燥之后的汞吸附剂材料，或它们的任何组合。
实施方案43：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案1-42的方法，插层试剂添加剂存在。
实施方案44：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案43的方法，插层试剂添加剂是四甲基氯化铵、四丁基氯化铵、三甲基十六烷基氯化铵、四乙氧基硅烷或其组合。
实施方案45：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案43和44的方法，当材料的水或溶剂含量不大于5重量％时，所产生的汞吸附剂材料包含0.001重量％至15重量％的插层试剂添加剂。
实施方案46：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案43和44的方法，当材料的水或溶剂含量不大于5重量％时，所产生的汞吸附剂材料包含0.5重量％至5重量％的插层试剂添加剂。
实施方案47：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案43-46的方法，将插层试剂添加剂添加到一种或多种汞吸附剂组分，添加到剪切设备，或它们的任何组合。
实施方案48：一种汞吸附剂材料，其包含一种材料，该材料包括但不限于：
第一粘土、第二粘土、或第一粘土与第二粘土的组合；
铜源；和
第一硫源、第二硫源、或第一硫源与第二硫源的组合；
其中条件(a)适用，条件(b)适用，条件(c)适用，或它们的组合适用；
条件(a)汞吸附剂材料还包含添加剂；
条件(b)第二粘土存在；
条件(c)第二硫源存在；
并且
其中汞吸附剂材料基本上不含粘土/铜蓝复合物，如通过粉末X射线衍射所测定，所述粉末X射线衍射图在处基本上没有峰。
实施方案49：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48的汞吸附剂材料，铜与硫的摩尔比小于1。
实施方案50：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案49的汞吸附剂材料，所述摩尔比小于0.5。
实施方案51：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48的汞吸附剂材料，铜与硫的摩尔比率大于1。
实施方案52：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案51的汞吸附剂材料，所述比率大于2。
实施方案53：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48-52的汞吸附剂材料，该汞吸附剂材料包括pH稳定剂。
实施方案54：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案53的汞吸附剂材料，所述pH稳定剂是碳酸钠、碳酸氢钠、石灰(CaO)、熟石灰、天然碱(二碳酸氢三钠二水合物)、碳酸钙(方解石)、碳酸钙镁(白云石)、或其组合。
实施方案55：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案53和54的汞吸附剂材料，当材料的水或溶剂含量不大于5重量％时，所产生的汞吸附剂材料包含0.1重量％至50重量％的pH稳定剂.
实施方案56：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案53和54的汞吸附剂材料，当材料的水或溶剂含量不大于5重量％时，所产生的汞吸附剂材料包括1重量％至20重量％的pH稳定剂。
实施方案57：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案53和54的汞吸附剂材料，当材料的水或溶剂含量不大于5重量％时，所产生的汞吸附剂材料包括10重量％至20重量％的pH稳定剂。
实施方案58：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48-57的汞吸附剂材料，第一粘土存在，并且该第一粘土包括选自如下的层状硅酸盐：膨润土、蒙脱石、锂蒙脱石、贝得石、皂石、绿脱石、铬岭石、锌蒙脱石、硅镁石、含氟锂蒙脱石、锂皂石、累托石、蛭石、伊利石、云母矿物、马水硅钠石、水硅钠石、八硅酸盐(伊利瑞特)、麦羟硅钠石、水羟硅钠石、凹凸棒石、坡缕石、海泡石、及其混合物。
实施方案59：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案58的汞吸附剂材料，所述第一粘土包括蒙脱石。
实施方案60：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48-59的汞吸附剂材料，干燥铜源包括选自如下的铜盐：无水铜化合物，所述无水铜化合物选自乙酸铜、乙酰丙酮化铜、溴化铜、碳酸铜、氯化铜、铬酸铜、乙基己酸铜、甲酸铜、葡萄糖酸铜、氢氧化铜、碘化铜、钼酸铜、硝酸铜、氧化铜、高氯酸铜、焦磷酸铜、硒化铜、硫酸铜、碲化铜、四氟硼酸铜、硫氰酸铜、三氟甲磺酸铜、铜合金及其混合物；和/或铜化合物水合物，其中铜化合物水合物的铜化合物选自乙酸铜、乙酰丙酮化铜、溴化铜、碳酸铜、氯化铜、铬酸铜、乙基己酸铜、甲酸铜、葡萄糖酸铜、氢氧化铜、碘化铜、钼酸铜、硝酸铜、氧化铜、高氯酸铜、焦磷酸铜、硒化铜、硫酸铜、碲化铜、四氟硼酸铜、硫氰酸铜、三氟甲磺酸铜、铜合金及其混合物。
实施方案61：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48-60的汞吸附剂材料，第一硫源存在，并且第一硫源包含选自以下的硫盐：硫化钠、三水合硫化钠、九水合硫化钠、二硫化钠、多硫化钠、硫化铵、二硫化铵、多硫化铵、硫化钾、二硫化钾、多硫化钾、多硫化钙、硫化氢、二硫化氢、硫化铝、硫化镁、硫代乙酸、硫代苯甲酸、以及它们的混合物。
实施方案62：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48-61的汞吸附剂材料，第二粘土存在。
实施方案63：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案62的汞吸附剂材料，第二粘土选自锂蒙脱石、滑石、绿泥石滑石、绿泥石粘土、沸石、凹凸棒石、海泡石粘土、伊毛缟石粘土、埃洛石粘土、珍珠岩、蛭石粘土、气相法氧化硅、褐煤、漂白土粘土、及其组合。
实施方案64：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案62和63的汞吸附剂材料，第一粘土源和第二粘土源存在。
实施方案65：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案64的汞吸附剂材料，第二粘土的重量与第一粘土的重量的比率在1:99至99:1的范围内。
实施方案66：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案64的汞吸附剂材料，第二粘土的重量与第一粘土的重量的比率在1:19至19:1的范围内。
实施方案67：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案64的汞吸附剂材料，第二粘土的重量与第一粘土的重量的比率在1:9至9:1的范围内。
实施方案68：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48-67的汞吸附剂材料，第二硫源存在。
实施方案69：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案68的汞吸附剂材料，第二硫源选自单质硫、三硫代碳酸钠、具有硫醇官能团的硅烷、二甲基二硫代氨基甲酸钠、三巯基均三嗪的钠盐、及其组合。
实施方案70：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案68和69的汞吸附剂材料，第一硫源和第二硫源存在。
实施方案71：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案70的汞吸附剂材料，所产生的汞吸附剂材料包含0.01:1至1:10范围内的第二硫源与第一硫源的重量比。
实施方案72：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案70的汞吸附剂材料，所产生的汞吸附剂材料包含0.05:1至1:1范围内的第二硫源与第一硫源的重量比。
实施方案73：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48-72的汞吸附剂材料，分散剂添加剂存在。
实施方案74：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案73的汞吸附剂材料，分散剂添加剂选自焦磷酸四钠、硅酸钠、聚丙烯酸钠和低分子量(Mw<3000g/mol)聚天冬氨酸钠、中等分子量(Mw为3000至10,000g/mol)聚天冬氨酸盐、高中等分子量(Mw>10,000g/mol)聚天冬氨酸盐、及其组合。
实施方案75：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案73和74的汞吸附剂材料，当材料的水或溶剂含量不大于5重量％时，所产生的汞吸附剂材料包含0.1重量％至10重量％的分散剂添加剂。
实施方案76：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案73和74的汞吸附剂材料，当材料的水或溶剂含量不大于5重量％时，所产生的汞吸附剂材料包含1重量％至5重量％的分散剂添加剂。
实施方案78：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48-72的汞吸附剂材料，除氧剂添加剂存在。
实施方案79：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案78的汞吸附剂材料，除氧剂添加剂是亚硫酸氢钠、丁基化羟基甲苯、或其组合。
实施方案80：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案78和79的汞吸附剂材料，当材料的水或溶剂含量不大于5重量％时，所产生的汞吸附剂材料包含0.001重量％至10重量％的除氧剂添加剂。
实施方案81：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48-80的汞吸附剂材料，除湿剂添加剂存在。
实施方案82：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案81的汞吸附剂材料，除湿剂添加剂是硫酸钙、氧化钙、氢氧化钙或其组合。
实施方案83：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案81和82的汞吸附剂材料，当材料的水或溶剂含量不大于5重量％时，产生的汞吸附剂材料包含0.001重量％至15重量％的除湿剂添加剂。
实施方案84：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案81和82的汞吸附剂材料，其中当材料的水或溶剂含量不大于5重量％时，所产生的汞吸附剂材料包含0.5重量％至5重量％的除湿剂添加剂。
实施方案85：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48-84的汞吸附剂材料，插层试剂添加剂存在。
实施方案86：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案85的汞吸附剂材料，插层试剂添加剂是四甲基氯化铵、四丁基氯化铵、三甲基十六烷基氯化铵、四乙氧基硅烷、或其组合。
实施方案87：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案85和86的汞吸附剂材料，当材料的水或溶剂含量不大于5重量％时，所产生的汞吸附剂材料包含0.001重量％至15重量％的插层试剂添加剂。
实施方案88：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案85和86的汞吸附剂材料，当材料的水或溶剂含量不大于5重量％时，所制备的汞吸附剂材料包含0.5重量％至5重量％的插层试剂添加剂。
实施方案89：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48-88的汞吸附剂材料，在25℃(±3℃)和20％至50％范围内的相对湿度(rh)下28天之后，所述汞吸附剂材料的亨特L值的变化不超过5。
实施方案90：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48-88的汞吸附剂材料，在25℃(±3℃)和20％至50％范围内的相对湿度(rh)下28天之后，所述汞吸附剂材料的亨特L值的变化不超过4。
实施方案91：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48-88的汞吸附剂材料，在25℃(±3℃)和20％至50％范围内的相对湿度(rh)下28天之后，所述汞吸附剂材料的亨特L值的变化不超过3。
实施方案92：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48-88的汞吸附剂材料，在25℃(±3℃)和20％至50％范围内的相对湿度(rh)下28天之后，所述汞吸附剂材料的亨特L值的变化不超过2。
实施方案93：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48-88的汞吸附剂材料，在25℃(±3℃)和20％至50％范围内的相对湿度(rh)下28天之后，所述汞吸附剂材料的CIEL*值的变化不超过5。
实施方案94：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48-88的汞吸附剂材料，在25℃(±3℃)和20％至50％范围内的相对湿度(rh)下28天之后，所述汞吸附剂材料的CIEL*值的变化不超过4。
实施方案95：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48-88的汞吸附剂材料，在25℃(±3℃)和20％至50％范围内的相对湿度(rh)下28天之后，所述汞吸附剂材料的CIEL*值的变化不超过3。
实施方案96：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48-88的汞吸附剂材料，在25℃(±3℃)和20％至50％范围内的相对湿度(rh)下28天之后，所述汞吸附剂材料的CIEL*值的变化不超过2。
实施方案97：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48-88的汞吸附剂材料，在100℃(±5℃)和20％至50％范围内的相对湿度(rh)下96小时之后，所述汞吸附剂材料的亨特L值的变化不超过3。
实施方案98：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48-88的汞吸附剂材料，在100℃(±5℃)和20％至50％范围内的相对湿度(rh)下96小时之后，所述汞吸附剂材料的亨特L值的变化不超过2.5。
实施方案99：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48-88的汞吸附剂材料，在100℃(±5℃)和20％至50％范围内的相对湿度(rh)下96小时之后，所述汞吸附剂材料的亨特L值的变化不超过2。
实施方案100：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48-88的汞吸附剂材料，在100℃(±5℃)和20％至50％范围内的相对湿度(rh)下96小时之后，所述汞吸附剂材料的亨特L值的变化不超过1.5。
实施方案101：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48-88的汞吸附剂材料，在160℃(±5℃)和20％至50％范围内的相对湿度(rh)下24小时之后，所述汞吸附剂材料的亨特L值的变化不超3。
实施方案102：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48-88的汞吸附剂材料，在160℃(±5℃)和20％至50％范围内的相对湿度(rh)下24小时之后，所述汞吸附剂材料的亨特L值的变化不超2.5。
实施方案103：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48-88的汞吸附剂材料，在160℃(±5℃)和20％至50％范围内的相对湿度(rh)下24小时之后，所述汞吸附剂材料的亨特L值的变化不超2。
实施方案104：在一些实施方案中，例如但不限于实施方案48-88的汞吸附剂材料，在160℃(±5℃)和20％至50％范围内的相对湿度(rh)下24小时之后，所述汞吸附剂材料的亨特L值的变化不超1.5。
实施方案105：一种在汞吸附剂材料的制造中、在储存期间、在使用期间或它们的任何组合中减少氧化的方法，所述汞吸附剂材料包括含粘土、铜和硫的材料，并且基本上不含粘土/铜蓝复合物，如通过粉末X射线衍射所测定的，所述粉末X射线衍射图在处基本上没有峰，所述方法包括：
(a)添加分散剂、除氧剂、除湿剂、插层试剂、或其任何组合；
(b)用第二粘土替代粘土或补充粘土，所述第二粘土选自滑石、绿泥石滑石、绿泥石粘土、凹凸棒石、海泡石粘土、伊毛缟石粘土、埃洛石粘土、珍珠岩、褐煤、漂白土粘土及其组合；
(c)用第二硫源替代硫源或补充硫源，所述第二硫源选自单质硫、三硫代碳酸钠、具有硫醇官能团的硅烷、二甲基二硫代氨基甲酸钠、三巯基均三嗪的钠盐及其组合；
或者
(a)、(b)和(c)的任何组合。
在上述标记为1至105的实施方案中，术语“添加到一种或多种汞吸附剂组分”包括如果制备预混合物则将材料添加到该预混合物，以及添加到汞吸附剂组分中的任何一种或多种。
实施例
提供以下实施例来说明本发明，但并不意欲限制其范围。
实施例1-比较
在KITCHENAIDTM立式混合器的钵中，将368.5g钠膨润土(85％通过325目)、16.5g氯化钠(来自United Salt Corporation，通过20目)、57.0五水合硫酸铜(Old BridgeChemicals，Inc.通过40目)和31.0g三水合硫化钠(Chem One Ltd.)混合5分钟。然后将74.0g去离子水添加到混合物中，并将混合物搅拌5分钟。然后使用具有模板的实验室规模的挤出机将汞吸附剂混合物挤出三次。然后将挤出物在100℃下烘干。将干燥的挤出物研磨并收集通过325目筛的所得颗粒。该样品的最终水分含量为约2重量％。
实施例2-比较
在KITCHENAID立式混合器的钵中，将232.0g钠膨润土、26.4g氯化钠、91.2g五水合硫酸铜和49.6g三水合硫化钠混合5分钟。然后将52.4g去离子水添加到混合物中并将混合物搅拌5分钟。然后使用具有模板的实验室规模的挤出机将汞吸附剂混合物挤出三次。然后将挤出物在70℃下烘干。将干燥的挤出物研磨并收集通过325目筛的所得颗粒。该样品的最终水分含量为约3.5重量％。
实施例3-比较
通过在桨叶式混合器的钵中混合2060磅的钠膨润土、92.2磅的氯化钠、318.6磅的五水合硫酸铜、173.3磅三水合硫化钠来制备汞吸附剂混合物。将该混合物合并20分钟，然后以约900磅/小时的进料速率进给到5英寸READCOTM连续处理机(由Readco ManufacturingInc.制造)。当汞吸附剂混合物被供入处理机时，通过液体注入口(与干混合物进料口分开)以约0.35加仑/分钟将水供给到处理机中。挤出物在约100℃下干燥并进行研磨以减小颗粒尺寸。发现汞吸附剂材料具有约5至约25μm的平均颗粒尺寸以及低于10重量％的水分含量。
实施例4-比较
通过在桨叶式混合机的钵中混合700磅的钠膨润土、31.3磅的氯化钠、108.3磅的五水合硫酸铜和59.0磅的三水合硫化钠来制备汞吸附剂混合物。将该混合物合并20分钟，然后以约1100磅/小时的进料速率进料到16英寸钉齿式混合机(Mars Mineral)中。将汞吸附剂混合物供给到钉齿式混合机中时，通过液体注入口(与干混合物进料口分开)以约0.35加仑/分钟的速度将水供给到处理机中。挤出物在约100℃下干燥并进行研磨以减小颗粒尺寸。发现汞吸附剂材料具有约5至约25μm的平均颗粒尺寸和低于10重量％的水分含量。
实施例5(LH47实验室制备过程)
在KITCHEN AID立式混合器的钵中，将299.6g钠膨润土粉末(～50％通过325目)和14.0g氯化钠混合1分钟，然后加入47.6g五水合硫酸铜(Chem One Ltd，Fine 30等级)并混合另一分钟，加入38.8g三水合硫化钠(Chem One Ltd.)并混合5分钟。向上述干燥混合物中加入57.2克去离子水并混合另一分钟。然后使用具有模板的实验室规模的挤出机将汞吸附剂混合物挤出三次。然后将挤出物在70℃下烘干持续～18小时。对干燥的挤出物进行研磨并收集通过325目筛的所得颗粒。该样品的最终水分含量低于5重量％。
实施例6(LH57实验室制备过程)
在KITCHEN AID立式混合器的钵中，将240.0g钠膨润土粉末(～50％通过325目)和45.6g天然碱(Natronx Technologies，LLC)混合1分钟，然后加入64.0g五水合硫酸铜(ChemOne Ltd，Fine 30等级)并混合另一分钟，以及加入50.4g三水合硫化钠(Chem One Ltd.片状形态)并混合5分钟。向上述干燥混合物中加入39.6克去离子水并混合另一分钟。然后使用具有模板的实验室规模的挤出机将汞吸附剂混合物挤出三次。然后将挤出物在70℃下烘干持续～18小时。将干燥的挤出物研磨并收集通过325目筛的所得颗粒。该样品的最终水分含量低于5重量％。
实施例7(LH 47产品工艺)
将1872.5磅的钠膨润土、297.5磅的五水合硫酸铜、242.5磅的三水合硫化钠和87.5磅的氯化钠以它们的小时速率同时供应到旋转连续混合机(Munson MachineryCompany，Inc.)中并充分混合。立即将所得干燥混合物以约2500磅/小时的进料速率添加到15英寸Extrud-O-MixTM挤出处理机(Bepex Internat ional LLC)。当汞吸附剂混合物被供入处理机时，通过液体注入口以约375磅/小时的速度将水供给到处理机中。使用流化床干燥器(Carrier)将挤出物干燥，并且通过磨机(Bepex International LLC提供的PulvocronTM)进一步粉碎成具有约5-15μm的颗粒尺寸的细颗粒，以其颗粒尺寸分布的Dv50(体积平均直径)计，并且水分含量低于5重量％。
实施例8(LH57生产工艺)
将1500磅的钠膨润土、400磅的五水合硫酸铜、315磅的三水合硫化钠和285磅的天然碱以它们的小时速率同时供给到旋转连续混合机(Munson Machinery Company，Inc)中并充分混合。立即将所得干燥混合物以约2500磅/小时的进料速率供入15英寸Extrud-O-Mix挤出处理机(Bepex International LLC)。当汞吸附剂混合物被供入处理机时，通过液体注入口以约250磅/小时的速度将水供入处理机。使用流化床干燥器(Carrier)干燥挤出物，并且通过磨机(Bepex International LLC提供的PulvocronTM)将其进一步粉碎成具有约5-15μm的颗粒尺寸的细颗粒，以其颗粒尺寸分布的Dv50(体积平均直径)计，并且水分含量低于5重量％。
实施例9(LH72，在LH57配制物中的硫添加剂，实验室制备过程)
在KITCHEN AID立式混合器的钵中，将240.0g钠膨润土粉末(～50％通过325目)和20.0g单质硫(Harwick Standard Distribution Corporation，等级104)混合1分钟，加入45.6g天然碱(Natronx Techologies，LLC)并混合另一分钟，然后加入64.0g五水合硫酸铜(Chem One Ltd，Fine 30等级)并混合另一分钟，并加入50.4g三水合硫化钠(Chem OneLtd.片状形态)并混合5分钟。将46.4克去离子水添加到上述干燥混合物中并混合1分钟。然后使用具有模板的实验室规模的挤出机将汞吸附剂混合物挤出三次。然后将挤出物在70℃下烘干～18小时。研磨干燥的挤出物并收集通过325目筛的所得颗粒。该样品的最终水分含量低于5重量％。
实施例10(15NVEX3制备生产过程)
使用带式掺合机将三千磅(3000磅)钠膨润土和273磅单质硫(InteGro，Inc.)共混30分钟以获得膨润土/硫预混物。将1500磅的钠基膨润土/硫预混物、400磅的五水合硫酸铜、315磅的三水合硫化钠和285磅的天然碱以它们的小时速率同时供入旋转连续混合机(Munson Machinery Company，Inc.)中并充分混合。以约2500磅/小时的进料速率立即将所得干燥混合物供入15英寸Extrud-O-MixTM挤出处理机(Bepex International LLC)。当汞吸附剂混合物被供入处理机时，通过液体注入口以约250磅/小时的速度将水供入处理机。使用流化床干燥器(Carrier)将挤出物干燥，并且通过磨机(Bepex International LLC提供的PulvocronTM)进一步粉碎成具有约5-15μm颗粒尺寸的细颗粒，以其颗粒尺寸分布的Dv50，并且水分含量低于5重量％。
测试程序pH测量
使用100mL烧杯和磁力搅拌器，将2.5g汞吸附剂分散在47.5g去离子水中，混合时间为5分钟。测量所得浆料的pH值并使用实验室pH计进行报告。
颜色测量的测试程序
在200ps i的压力下将汞吸附剂颗粒压成丸粒。使用LabScan XETM仪器(HunterAssociation Laboratory Inc)测量所得丸粒。如果没有进一步指出，则CIE L*的值是关于白黑度性质而报告。在其它情形中，亨特L值是为相同特性而报告。
在环境条件下用于汞吸附剂稳定性的测试程序
在环境温度(18℃-23℃)于实验室条件下将汞吸附剂长时期存放。在每个时间段结束时取出样品并测量其化学性质，如水分含量、pH和颜色。
汞吸附剂烘箱稳定性的测试程序
将汞吸附剂保持在一定温度(约±2℃内)的烘箱中持续延长的时间段，在一定时期结束时取出试样并测量其化学性质，如水分含量、pH和颜色。
具有pH稳定试剂的配制物数据和它们的化学稳定性的改进
与实施例5中的LH47相同方式制备LH 50、51和52，区别是分别用碳酸钠、碳酸氢钠和生石灰代替氯化钠。
表1.具有pH稳定剂的配制物
| 重量份 | LH47 | LH50 | LH51 | LH52 |
| 膨润土 | 74.0 | 74.9 | 74.9 | 74.9 |
| 水合硫酸铜 | 11.9 | 11.9 | 11.9 | 11.9 |
| 水合硫化钠 | 9.7 | 9.7 | 9.7 | 9.7 |
| 氯化钠 | 3.5 | |||
| 碳酸钠 | 3.5 | |||
| 碳酸氢钠 | 3.5 | |||
| 生石灰(CaO) | 3.5 | |||
| 总计 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 |
表2.在环境温度于实验室储存条件下pH和颜色变化的数据
在该研究中LH47是对照样品。
具有镁基层状硅酸盐的配制物数据和其化学稳定性的改进
按LH47的方式制备LH39，区别在于使用锂蒙脱石粘土代替钠膨润土。
表3.在环境温度于实验室储存条件下pH和颜色变化的数据
在该研究中LH47是对照物(实施例7)。
具有单质硫和硅酸钠的配制物数据
如实施例10所述制备15NVEX3，并如实施例8所述制备15NVEX4，区别在于天然碱被硅酸钠(PQ Corporation，SS 20等级)代替。
表4.具有单质硫和硅酸钠作为化学添加剂的配制物
| 产品代码 | 15NVEX3 | 15NVEX4 |
| 实验室编号 | LH72 | LH73 |
| 钠膨润土 | 55.0 | 60.0 |
| 水合硫酸铜 | 16.0 | 16.0 |
| 水合硫化钠 | 12.6 | 12.6 |
| 水合天然碱 | 11.4 | |
| 硅酸钠 | 11.4 | |
| 单质硫 | 5.0 | |
| 总干重 | 100.0 | 100.0 |
| 预计注入的水 | 9.9 | 9.9 |
| 单位：重量份 |
表5.在升高的烘箱温度下颜色变化的数据
在该研究中LH47是对照物。
单质硫和硅酸钠组合的数据及其稳定性数据
按照实施例10制备15NVEX8，区别在于膨润土/硫预混物为不同的比率，并且天然碱被不同比率的硅酸钠替代，表6中公开了详细配方。在该研究中LH47是对照物。
表6.具有单质硫和硅酸钠两者的配方
| 产品代码 | 15NVEX8 |
| 粘土基质 | 60.0 |
| 水合硫酸铜 | 16.0 |
| 水合硫化钠 | 12.6 |
| 硅酸钠 | 7.4 |
| 单质硫 | 4.0 |
| 总干重 | 100.0 |
| 单位:重量份 |
表7.在160℃下的颜色变化的数据
| 产品名称 | 15NVEX8 | LH47 |
| 160℃24小时烘箱热老化测试 | ||
| L初始 | 42.1 | 44.8 |
| L 24小时后 | 44.7 | 48.9 |
| ΔL* | 2.6 | 4.1 |
具有较高硫化铜浓度的配制物数据及其对稳定性影响
具有较高硫化铜浓度的汞吸附剂，使用表8中所述的配制物，采用与实施例7中所述类似的过程。
表8.具有较高硫化铜含量的配制物
| 重量份 | 13NVEX2 | LH47 |
| 膨润土基质 | 65.3 | 74.9 |
| 水合硫酸铜 | 17.7 | 11.9 |
| 水合硫化钠 | 14.0 | 9.7 |
| 氯化钠 | 3.0 | 3.5 |
| 原料总计 | 100.0 | 100.0 |
表9.在160℃下颜色变化的数据
在该研究中LH47是对照物。
没有硫化铜的配制物数据
对于这种类型的配制物预计没有稳定性问题。
实施例11
将膨润土粉末和硫粉末(来自Harwick Standard Distribution Corporation，等级104)以93.3:6.7的重量比混合，然后将该混合物以900磅/小时的进料速率供给到5”Readco连续处理机中。依次通过两个独立的端口将约0.25加仑/分钟的水和1.04加仑/分钟的季铵氯化物(亦称为“quat”)(2HT，来自Akzo Nobel，双(氢化牛油烷基)二甲基氯化铵，～83％活性)也供入Readco处理机。将来自处理机的排出挤出物送至干燥器，将干燥的挤出物进一步碾磨，并收集在18至40目之间(美国标准筛目)且水分含量小于5重量％的颗粒作为制成产品。
前面的描述仅仅是为了清楚理解而给出，并且不应由其理解出不必要的限制，因为本领域普通技术人员可想到在本发明范围内的修改。
Claims (26)
1.一种制造汞吸附剂材料的方法，包括：
将汞吸附剂组分添加到剪切设备，所述汞吸附剂组分任选被制成预混合物，所述汞吸附剂组分包括：
第一干燥粘土、第二干燥粘土、或第一干燥粘土与第二干燥粘土的组合；
干燥的铜源；和
第一干燥硫源、第二干燥硫源、或第一干燥硫源与第二干燥硫源的组合；
其中条件(a)、(b)和(c)的组中的至少一个成员适用；
条件(a)汞吸附剂还包含添加剂，并且所述添加剂是分散剂、除氧剂、除湿剂、插层试剂或它们的任何组合；
条件(b)第二干燥粘土存在并且选自滑石、绿泥石滑石、绿泥石粘土、凹凸棒石、海泡石粘土、伊毛缟石粘土、埃洛石粘土、珍珠岩、褐煤、漂白土粘土及其组合；
条件(c)第二干燥硫源存在并且选自单质硫、三硫代碳酸钠、具有硫醇官能团的硅烷、二甲基二硫代氨基甲酸钠、三巯基均三嗪的钠盐及其组合；
和通过使用剪切设备剪切汞吸附剂组分来形成汞吸附剂材料；
其中所述汞吸附剂材料的粉末X射线衍射图在处基本上没有衍射峰。
2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述汞吸附剂组分制成汞吸附剂预混合物，并且制备汞吸附剂预混合物包括：
或者
通过混合干燥粘土和干燥铜源制备铜/粘土混合物；
通过混合干燥粘土和干燥硫源制备硫/粘土混合物；
和
混合铜/粘土混合物和硫/粘土混合物以形成汞吸附剂预混合物；或者
混合干燥粘土、干燥铜源和干燥硫源以形成汞吸附剂预混合物。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述干燥粘土具有小于约15重量％的水。
4.根据权利要求1所述的方法，其中剪切包括使汞吸附剂组分或预混合物通过挤出机，并且其中该方法还包括将水加入汞吸附剂组分或预混合物，使得挤出的组分或预混合物具有约15重量％至约40重量％的水；
或者
剪切包括使所述组分或预混合物通过钉齿式混合机，并且其中该方法进一步包括向组分或预混合物中添加水，使得当在钉齿式混合机中混合时，所述组分或预混合物含有约15重量％至约40重量％的水。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述汞吸附剂材料包含pH稳定剂并且所述pH稳定剂为碳酸钠、碳酸氢钠、石灰(CaO)、熟石灰、天然碱(二碳酸氢三钠二水合物)、碳酸钙(方解石)、碳酸钙镁(白云石)或其组合。
6.根据权利要求5所述的方法，其中将所述pH稳定剂添加到一种或多种汞吸附剂组分，添加到剪切设备，添加到剪切后的汞吸附剂材料，添加到在剪切后任选干燥之后的汞吸附剂材料，或它们的任何组合。
7.根据权利要求5所述的方法，其中当材料的水或溶剂含量不大于5重量％时，所产生的汞吸附剂材料包含0.1重量％至50重量％的pH稳定剂。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一干燥粘土存在并且所述第一干燥粘土包含选自如下的层状硅酸盐：膨润土、蒙脱石、锂蒙脱石、贝得石、皂石、绿脱石、铬岭石、锌蒙脱石、硅镁石、含氟锂蒙脱石、锂皂石、累托石、蛭石、伊利石、云母矿物、马水硅钠石、水硅钠石、八硅酸盐(伊利瑞特)、麦羟硅钠石、水羟硅钠石、凹凸棒石、坡缕石、海泡石及其混合物。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述干燥铜源包含选自如下的铜盐：无水铜化合物，所述无水铜化合物选自乙酸铜、乙酰丙酮化铜、溴化铜、碳酸铜、氯化铜、铬酸铜、乙基己酸铜、甲酸铜、葡萄糖酸铜、氢氧化铜、碘化铜、钼酸铜、硝酸铜、氧化铜、高氯酸铜、焦磷酸铜、硒化铜、硫酸铜、碲化铜、四氟硼酸铜、硫氰酸铜、三氟甲磺酸铜、铜合金及其混合物；和/或铜化合物水合物，其中该铜化合物水合物的铜化合物选自乙酸铜、乙酰丙酮化铜、溴化铜、碳酸铜、氯化铜、铬酸铜、乙基己酸铜、甲酸铜、葡萄糖酸铜、氢氧化铜、碘化铜、钼酸铜、硝酸铜、氧化铜、高氯酸铜、焦磷酸铜、硒化铜、硫酸铜、碲化铜、四氟硼酸铜、硫氰酸铜、三氟甲磺酸铜、铜合金及其混合物。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一干燥硫源存在，并且所述第一干燥硫源选自硫化钠、三水合硫化钠、九水合硫化钠、二硫化钠、多硫化钠、硫化铵、二硫化铵、多硫化铵、硫化钾、二硫化钾、多硫化钾、多硫化钙、硫化氢、二硫化氢、硫化铝、硫化镁、硫代乙酸、硫代苯甲酸及其混合物。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一粘土存在并且所述第一粘土是钠膨润土，所述铜源是五水合硫酸铜，以及所述第一干燥硫源存在并且是三水合硫化钠。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二粘土存在；或者第一干燥粘土源和第二干燥粘土以如下重量比存在：第二干燥粘土的重量与第一干燥粘土的重量的比率在1:99至99:1的范围内。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二干燥硫源存在；或者所述第一干燥硫源和所述第二干燥硫源以如下重量比存在：所述第二干燥硫源与所述第一干燥硫源的重量比在0.01:1至1:1的范围内。
14.根据权利要求1所述的方法，其中添加剂存在并且将所述添加剂添加到所述汞吸附剂预混合物，添加到一种或多种汞吸附剂组分，添加到剪切设备，添加到剪切后的汞吸附剂材料，添加到剪切之后任选干燥之后的汞吸附剂材料，或它们的任何组合。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述添加剂是选自如下的分散剂：焦磷酸四钠、硅酸钠、聚丙烯酸钠、低分子量聚天冬氨酸钠、中等分子量(Mw)聚天冬氨酸盐、高中等分子量聚天冬氨酸盐及其组合；
其中，当材料的水或溶剂含量不大于5重量％时，所产生的汞吸附剂材料包含0.1重量％至10重量％的所述添加剂。
16.根据权利要求14所述的方法，其中所述添加剂存在并且所述添加剂是除氧剂，并且所述添加剂是亚硫酸氢钠、丁基化羟基甲苯或其组合；并且
其中，当材料的水或溶剂含量不大于5重量％时，所产生的汞吸附剂材料包含0.001重量％至10重量％的所述添加剂。
17.根据权利要求14所述的方法，其中所述添加剂是除湿剂，并且所述添加剂是硫酸钙、氧化钙、氢氧化钙或其组合；并且
其中，当材料的水或溶剂含量不大于5重量％时，所产生的汞吸附剂材料包含0.001重量％至15重量％的所述添加剂。
18.根据权利要求1所述的方法，其中所述添加剂存在并且所述添加剂是插层试剂，并且所述添加剂是四甲基氯化铵、四丁基氯化铵、三甲基十六烷基氯化铵、四乙氧基硅烷或其组合；并且
其中，当材料的水或溶剂含量不大于5重量％时，所产生的汞吸附剂材料包含0.001重量％至15重量％的所述添加剂。
19.一种汞吸附剂材料，其包括含如下成分的材料：
第一粘土、第二粘土、或第一粘土与第二粘土的组合；
干燥铜源；和
第一硫源、第二硫源、或第一硫源和第二硫源的组合；
其中条件(a)、(b)和(c)的组中的至少一个成员适用；
条件(a)汞吸附剂还包含添加剂，并且所述添加剂是分散剂、除氧剂、除湿剂、插层试剂或它们的任何组合；
条件(b)第二粘土存在并且选自滑石、绿泥石滑石、绿泥石粘土、凹凸棒石、海泡石粘土、伊毛缟石粘土、埃洛石粘土、珍珠岩、褐煤、漂白土粘土及其组合；
条件(c)第二硫源存在并且选自单质硫、三硫代碳酸钠、具有硫醇官能团的硅烷、二甲基二硫代氨基甲酸钠、三巯基均三嗪的钠盐及其组合；
并且
其中汞吸附剂材料基本上不含粘土/铜蓝复合物，如通过粉末X射线衍射所测定，所述粉末X射线衍射图在处基本上没有峰。
20.如权利要求19的汞吸附剂材料，其中如果存在第一粘土，则第一粘土包含选自如下的层状硅酸盐：膨润土、蒙脱石、锂蒙脱石、贝得石、皂石、绿脱石、铬岭石、锌蒙脱石、硅镁石、含氟锂蒙脱石、锂皂石、累托石、蛭石、伊利石、云母矿物、马水硅钠石、水硅钠石、八硅酸盐(伊利瑞特)、麦羟硅钠石、水羟硅钠石、凹凸棒石、坡缕石、海泡石及其混合物；
其中所述干燥铜源包含选自如下的铜盐：无水铜化合物，所述无水铜化合物选自乙酸铜、乙酰丙酮化铜、溴化铜、碳酸铜、氯化铜、铬酸铜、乙基己酸铜、甲酸铜、葡萄糖酸铜、氢氧化铜、碘化铜、钼酸铜、硝酸铜、氧化铜、高氯酸铜、焦磷酸铜、硒化铜、硫酸铜、碲化铜、四氟硼酸铜、硫氰酸铜、三氟甲磺酸铜、铜合金及其混合物；和/或铜化合物水合物，其中该铜化合物水合物的铜化合物选自乙酸铜、乙酰丙酮化铜、溴化铜、碳酸铜、氯化铜、铬酸铜、乙基己酸铜、甲酸铜、葡萄糖酸铜、氢氧化铜、碘化铜、钼酸铜、硝酸铜、氧化铜、高氯酸铜、焦磷酸铜、硒化铜、硫酸铜、碲化铜、四氟硼酸铜、硫氰酸铜、三氟甲磺酸铜、铜合金及其混合物；
并且，
其中如果存在第一硫源，则所述第一硫源选自硫化钠、三水合硫化钠、九水合硫化钠、二硫化钠、多硫化钠、硫化铵、二硫化铵、多硫化铵、硫化钾、二硫化钾、多硫化钾、多硫化钙、硫化氢、二硫化氢、硫化铝、硫化镁、硫代乙酸、硫代苯甲酸及其混合物。
21.如权利要求20所述的汞吸附剂材料，其中所述汞吸附剂材料包含pH稳定剂，并且所述pH稳定剂为碳酸钠、碳酸氢钠、石灰(CaO)、熟石灰、天然碱(二碳酸氢三钠二水合物)、碳酸钙(方解石)、碳酸钙镁(白云石)、或其组合。
22.如权利要求19所述的汞吸附剂材料，其中添加剂存在；并且，
其中所述添加剂是选自如下的分散剂：焦磷酸四钠、硅酸钠、聚丙烯酸钠、和低分子量聚天冬氨酸钠、中等分子量(Mw)聚天冬氨酸盐、高中等分子量聚天冬氨酸盐、及其组合；
所述添加剂是除氧剂，并且所述添加剂是亚硫酸氢钠、丁基化羟基甲苯或其组合；
所述添加剂为除湿剂，并且所述添加剂为硫酸钙、氧化钙、氢氧化钙或其组合；
所述添加剂为插层试剂，并且所述添加剂为四甲基氯化铵、四丁基氯化铵、三甲基十六烷基氯化铵、四乙氧基硅烷或其组合；
或它们的任何组合。
23.如权利要求19所述的汞吸附剂材料，其中在25℃(±3℃)和20％至50％范围的相对湿度(rh)下28天之后，所述汞吸附剂材料的亨特L值的变化不超过5。
24.如权利要求19所述的汞吸附剂材料，其中在25℃(±3℃)和20％至50％范围内的相对湿度(rh)下28天之后，所述汞吸附剂材料的CIE L*值的变化不超过5。
25.如权利要求19所述的汞吸附剂材料，其中在100℃(±5℃)和20％至50％范围内的相对湿度(rh)下96小时之后，所述汞吸附剂材料的亨特L值的变化不超过3。
26.如权利要求19所述的汞吸附剂材料，其中在160℃(±5℃)和20％至50％范围内的相对湿度(rh)下24小时之后，所述汞吸附剂材料的亨特L值的变化不超过3。
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