专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; |
专利有效性 | 公开 | 当前状态 | 公开 |
申请号 | CN202380060573.0 | 申请日 | 2023-06-30 |
公开(公告)号 | CN119731141A | 公开(公告)日 | 2025-03-28 |
申请人 | 沙特基础工业公司农业营养素; | 申请人类型 | 企业 |
发明人 | 阿格哈丁·马梅多娃; 穆罕默德·阿尔拉比; | 第一发明人 | 阿格哈丁·马梅多娃 |
权利人 | 沙特基础工业公司农业营养素 | 权利人类型 | 企业 |
当前权利人 | 沙特基础工业公司农业营养素 | 当前权利人类型 | 企业 |
省份 | 当前专利权人所在省份: | 城市 | 当前专利权人所在城市: |
具体地址 | 当前专利权人所在详细地址:沙特阿拉伯朱拜勒 | 邮编 | 当前专利权人邮编: |
主IPC国际分类 | C05C3/00 | 所有IPC国际分类 | C05C3/00 ; C01B17/00 ; C01B25/16 ; C01C1/00 ; C05D3/02 ; C05G1/00 ; C01B17/74 ; C01B25/163 ; C01B32/50 |
专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
专利权利要求数量 | 15 | 专利文献类型 | A |
专利代理机构 | 北京柏杉松知识产权代理事务所 | 专利代理人 | 于作琛; 回振海; |
摘要 | 公开了用于捕获二 氧 化 碳 并利用 硫酸 钙 以产生有用产物的方法和系统。 | ||
权利要求 | 1.一种用于捕获CO2并使用硫酸钙(CaSO4)以制备硫酸(H2SO4)的方法,所述方法包括以下步骤: |
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说明书全文 | 支持碳中和的钙养分的制备方法[0001] 相关申请的交叉引用 [0004] 在过去的十年里,世界越来越意识到处理加工工业如磷石膏对环境造成的不利影响。在这种情况下,PG被视为废弃物,需要堆放在陆地上或排放到海洋中来处理。这两种处理方法都可能对环境产生不利影响。 [0005] 此外,减少CO2排放目前是许多行业的首要任务之一。通过将CO2还原成CO并参与化学反应来对其进行化学利用需要消耗过多的能源。这就是目前许多化学公司通过将CO2储存在地下深处以努力减少CO2排放的原因之一。 发明内容[0006] 已经发现了至少一些上述问题的解决方案,包括磷石膏和二氧化碳的有效利用。在一个方面,解决方案在于使硫酸钙(CaSO4)与二氧化碳(CO2)以及例如氨(NH3)和氢氧化铵(NH4OH)中的一种或两种的氨源反应,然后分解所得硫酸铵,如非限制性实例反应(1)和(2)分别所示。该反应方案提供了利用包括来自废弃物来源的二氧化碳在内的二氧化碳和包括 来自废弃物和再生来源的磷石膏在内的磷石膏的益处。这可以减少释放到大气中的二氧化 碳,同时生成有用的产物。二氧化碳和磷石膏的利用可能涉及肥料的产生,例如碳酸钙 (CaCO3)或硫酸铵((NH4)2SO4),和/或酸的产生,例如可用于生产磷酸(H2PO4)的硫酸(H2SO4)。 [0007] (1)CaSO4.2H2O+CO2+2NH3→CaCO3+(NH4)2SO4+H2O [0008] (2)(NH4)2SO4→2NH3+H2SO4 [0009] 某些方面涉及含有混合物的最终产物,所述混合物包含、基本上组成为或组成为任何上述化学品,包括CaCO3。本公开的实施方案是对产生包括包含CaCO3、基本上组成为 CaCO3或组成为CaCO3的肥料在内的肥料的已知方法的改进,包括通过涉及使用CO2和/或石 膏如磷石膏。 [0010] 某些实施方案提供了利用(如通过回收)大量CO2用于合成复合养分,如(NH4)2SO4/K2SO4。 [0011] 某些方面涉及捕获CO2并使用硫酸钙以制备硫酸的方法。该方法可以包括步骤(a)、步骤(b)和/或步骤(c)。在步骤(a)中,硫酸钙(CaSO4)与二氧化碳(CO2)和例如氨(NH3)和氢氧化铵中的一种或两种的氨源接触,以产生包含碳酸钙(CaCO3)和硫酸铵((NH4)2SO4) 的第一产物。在步骤(b)中,通过使(NH4)2SO4与催化剂如额外的酸接触,将第一产物中的 (NH4)2SO4分解为NH3和硫酸(H2SO4)。在步骤(c)中,将步骤(b)中生成的H2SO4与磷酸钙(Ca3(PO4)2)接触以产生磷酸(H3PO4)和CaSO4。 [0012] 在某些方面,步骤(b)中的额外的酸包含H2SO4或组成为H2SO4。在一些方面,步骤(a)中的CaSO4的来源包括废石膏和/或再生石膏(recycled gypsum)。在某些方面,步骤(a)中的CO2的来源包括来自工业设施的废气和/或烟气。在一些方面,步骤(a)中的CaSO4的来源包括磷石膏。在一些方面,步骤(a)在大约50℃至70℃下进行。一些方面包括在步骤(b)之前从第一产物中分离CaCO3。在一些方面,该方法包括步骤(d)。在步骤(d)中,分离的CaCO3与植物养分组合以形成肥料。在一些方面,分离的CaCO3是经干燥的。在某些方面,将在步骤(b)中生成的NH3的至少一部分用作在步骤(a)中使用的NH3的至少一部分。在某些方面,将在步骤(b)中生成的H2SO4的至少一部分用作用以生成磷石膏的H2SO4的至少一部分。 [0013] 在某些方面,将生成的磷石膏的至少一部分用作步骤(a)的CaSO4的来源。 [0014] 某些方面涉及用于捕获CO2并使用硫酸钙(CaSO4)以制备硫酸(H2SO4)的系统。在一些方面,该系统包括或组成为元件(a)、元件(b)和/或元件(c)。元件(a)可以包括第一反应器,其能够接收CaSO4、CO2、以及NH3和NH4OH中的一种或两种,并提供条件以产生包含CaCO3和(NH4)2SO4的产物。元件(b)可以包括第二反应器,其能够将反应器(a)产生的(NH4)2SO4分解为H2SO4和NH3。元件(c)可以包括能够从第一反应器中产生的产物中分离CaCO3的装置。在一些方面,该系统包括元件(a)和元件(b)而不包括元件(c)。在一些方面,该系统包括元件 (a)、元件(b)和元件(c)。在一些方面,第一反应器和第二反应器是相同的反应器。在其他方面,第一反应器和第二反应器是不同的反应器。在一些实施方案中,该系统包括连接第一反应器和第二反应器的装置。在一些方面,该系统包括能够接收H2SO4和磷酸钙(Ca3(PO4)2)并提供条件以产生CaSO4和磷酸(H3PO4)的第三反应器。第一反应器、第二反应器和第三反应器可以是相同的反应器,或者在一些方面,第一反应器、第二反应器和第三反应器可以是不同的反应器。在一些方面,第一反应器和第三反应器是相同的反应器。在一些方面,第二反应器和第三反应器是相同的反应器。在一些方面,第一反应器能够接收来自工业设施的烟气 和/或废气中的CO2并使其反应。在一些方面,第一反应器能够接收来自工业设施的烟气和/或废气中的CO2并使其反应,其中来自烟气和/或废气中的CO2在反应形成CaCO3之前未经过 纯化以分离或浓缩烟气和/或废气中的CO2。 [0015] 还公开了本发明的以下方面1至23。 [0016] 方面1是捕获CO2并使用硫酸钙(CaSO4)以制备硫酸(H2SO4)的方法,该方法包括以下步骤: [0017] (a)使硫酸钙(CaSO4)与二氧化碳(CO2)和例如氨(NH3)和氢氧化铵(NH4OH)中的一种或两种的氨源接触,以产生包含碳酸钙(CaCO3)和硫酸铵((NH4)2SO4)的第一产物;和 [0018] (b)通过使(NH4)2SO4与催化剂接触,将第一产物中的(NH4)2SO4分解为NH3和硫酸(H2SO4)。 [0019] 方面2是方面1所述的方法,其还包括: [0020] (c)使步骤(b)中生成的H2SO4与磷酸钙(Ca3(PO4)2)接触以产生磷酸(H3PO4)和CaSO4。 [0021] 方面3是方面1或2所述的方法,其中催化剂是额外的酸,优选H2SO4。 [0022] 方面4是方面1至3中任一项所述的方法,其中步骤(a)中的CaSO4的来源包括废石膏和/或再生石膏。 [0023] 方面5是方面1至4中任一项所述的方法,其中步骤(a)中的CO2的来源包括来自工业设施的废气和/或烟气。 [0024] 方面6是方面1至5中任一项所述的方法,其中步骤(a)中的CaSO4的来源包括磷石膏。 [0025] 方面7是方面1至6中任一项所述的方法,其中步骤(a)发生在大约50℃至70℃。 [0026] 方面8是方面1至7中任一项所述的方法,其还包括在步骤(b)之前从第一产物中分离CaCO3。 [0027] 方面9是方面8所述的方法,其还包括: [0028] (d)将分离的CaCO3与植物养分组合以形成肥料。 [0029] 方面10是方面8和9中任一项所述的方法,其还包括干燥分离的CaCO3。 [0030] 方面11是方面1至10中任一项所述的方法,其中将在步骤(b)中生成的NH3的至少一部分用作在步骤(a)中使用的NH3的至少一部分。 [0031] 方面12是方面1至11中任一项所述的方法,其中将在步骤(b)中生成的H2SO4的至少一部分用作用以生成磷石膏的H2SO4的至少一部分。 [0032] 方面13是方面12所述的方法,其中将生成的磷石膏的至少一部分用作步骤(a)的CaSO4的来源。 [0033] 方面14是一种用于捕获CO2并使用硫酸钙(CaSO4)以制备硫酸(H2SO4)的系统,该系统包括: [0034] (a)第一反应器,其能够接收CaSO4、CO2以及NH3和NH4OH中的一种或两种,并提供条件以产生包含CaCO3和(NH4)2SO4的产物; [0035] (b)第二反应器,其能够将反应器(a)产生的(NH4)2SO4分解为H2SO4和NH3;和 [0036] (c)任选的装置,其能够从第一反应器中产生的产物中分离CaCO3。 [0037] 方面15是方面14所述的系统,其中第一反应器和第二反应器是相同的反应器。 [0038] 方面16是方面14所述的系统,其中第一反应器和第二反应器是不同的反应器。 [0039] 方面17是方面16所述的系统,其还包括连接第一反应器和第二反应器的装置。 [0040] 方面18是方面14至17中任一项所述的系统,其还包括能够接收H2SO4和磷酸钙(Ca3(PO4)2)并提供条件以产生CaSO4和磷酸(H3PO4)的第三反应器。 [0041] 方面19是方面14至18中任一项所述的系统,其中第三反应器和第二反应器是相同的反应器。 [0042] 方面20是方面14至19中任一项所述的系统,其中第三反应器、第二反应器和第一反应器是相同的反应器。 [0043] 方面21是方面14至20中任一项所述的系统,其中第三反应器、第二反应器和第一反应器是不同的反应器。 [0044] 方面22是方面14至21中任一项所述的系统,其中第一反应器能够接收来自工业设施的烟气和/或废气中的CO2并使其反应。 [0045] 方面23是方面14至22中任一项所述的系统,其中第一反应器能够接收来自工业设施的烟气和/或废气中的CO2并使其反应,其中来自烟气和/或废气中的CO2在反应形成CaCO3之前未经过纯化以分离或浓缩烟气和/或废气中的CO2。 [0047] 术语“颗粒(granule)”可以包括固体材料。颗粒可具有各种不同的形状,其非限制性实例包括球形、圆盘形、椭圆形、杆形、长方形或随机形状。 [0048] 术语“微粒(particle)”可以包括最大尺寸为毫米以下的固体材料。 [0049] 术语“微粒物(particulate)”或“粉末”可以包括多个微粒。 [0050] 如本文所用,术语“约”或“大约”定义为接近本领域普通技术人员所理解的。在一个非限制性实施方案中,该术语定义为偏差在10%以内,优选偏差在5%以内,更优选偏差在1%以内,并且最优选偏差在0.5%以内。 [0051] 术语“重量%”、“体积%”或“摩尔%”分别指基于包含组分的材料总重量、总体积、或总摩尔数的该组分的重量百分比、体积百分比或摩尔百分比。在非限制性实例中,100克材料中的10克组分为10重量%。 [0052] 当元素前面无数量词并与术语“包含”或“包括”一起使用时,可以表示“一个”,但是其也符合“一个或更多个”、“至少一个”和“一个或多于一个”的意思。 [0053] 短语“和/或”表示“和”或“或”。举例而言,A、B和/或C包括:单独的A、单独的B、单独的C、A和B的组合、A和C的组合、B和C的组合、或A、B和C的组合。换句话说,“和/或”用作包容性的“或”。 [0054] 词语“包含”、“具有”、“包括”或“含有”是包容性的或开放式的,并且不排除附加的、未引用的元素或方法步骤。 [0055] 组合物及其使用方法可“包含”、“基本上组成为”或“组成为”说明书全文中公开的任意成分或步骤。“基本上组成为”所公开的任意成分或步骤的组合物和方法将权利要求的范围限制到具体的材料或步骤,这些材料或步骤不会实质上影响所要求保护的发明的基本和新颖特征。 [0056] 预期对于本发明的任何方法或组合物,可以实施本说明书中所讨论的任何实施方案,反之亦然。此外,本发明的组合物可以用于实现本发明的方法。 [0057] 本发明的其他目的、特征和优点通过下文的具体实施方式变得显而易见。然而,应该理解,具体实施方式和具体实施例虽然表明了本发明的特定实施方案,但仅以说明的方式给出,因为根据本具体实施方式在本发明的精神和范围内的各种变化和修改对于本领域 技术人员将变得显而易见。 附图说明 [0058] 以下附图形成本说明书的一部分,并被包含以进一步说明本发明的某些方面。通过参照一个或多于一个这些附图结合本文所提供的具体实施方案的详细描述可以更好地 理解本发明。 [0059] 图1:根据本文公开的系统和方法的非限制性实例,用于捕获CO2并使用硫酸钙的与磷酸生产过程相结合的系统和方法的示意图。 [0060] 图2:根据本文公开的系统和方法的非限制性实例,用于捕获CO2并使用硫酸钙的系统和方法的示意图。 [0061] 图3:根据本文公开的系统和方法的非限制性实例,用于捕获CO2并使用硫酸钙的系统和方法的示意图。 具体实施方式[0062] 本公开的某些方面提供了优于现有二氧化碳捕获技术的优势,包括通过磷石膏的有效利用。在一个方面,解决方案在于使硫酸钙(CaSO4)与二氧化碳(CO2)和例如氨(NH3)和氢氧化铵(NH4OH)中的一种或两种的氨源的反应,然后分解所得的硫酸铵。该反应方案提供了利用包括来自废弃物来源的二氧化碳在内的二氧化碳和包括来自废弃物和再生来源的 磷石膏在内的磷石膏的优势。这可以减少二氧化碳向大气中的排放。二氧化碳和磷石膏的 利用可能涉及肥料的产生。此外,某些方面不包括磷酸钙尿素、磷酸尿素和/或尿素硫酸钙的生成和/或包含。 [0063] I.肥料 [0064] 本文的某些实施方案涉及包含CaCO3的肥料。某些方面涉及使用天然来源的肥料成分,如CaSO4和CO2,合成营养复合物。除了这些进料源,在一些实施方案中,使用氨源,如氢氧化铵、铵、碳酸铵、氨气、琥珀酰亚胺和/或邻苯二甲酰亚胺的溶液。 [0065] 肥料可以是肥料颗粒,可以含有以碳酸盐形式存在的钙(Ca)和碳(C)。肥料中元素的比例可以根据具体应用进行调整。在一些实施方案中,肥料中的至少、至多、或等于1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、 19重量%、20重量%、21重量%、22重量%、23重量%、24重量%、25重量%、26重量%、27重量%、28重量%、29重量%、30重量%、31重量%、32重量%、33重量%、34重量%、35重量%、 36重量%、37重量%、38重量%、39重量%、40重量%、41重量%、42重量%、43重量%、44重量%、45重量%、46重量%、47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、 53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、60重量%、61重量%、62重量%、63重量%、64重量%、65重量%、66重量%、67重量%、68重量%、69重量%、 70重量%、71重量%、72重量%、73重量%、74重量%、75重量%、76重量%、77重量%、78重量%、79重量%、80重量%、81重量%、82重量%、83重量%、84重量%、85重量%、86重量%、 87重量%、88重量%、89重量%、90重量%、91重量%、92重量%、93重量%、94重量%、95重量%、96重量%、97重量%、98重量%、99重量%、99.5重量%和100重量%中的任一个、或在其中任两个之间的范围内的Ca可以以碳酸钙的形式存在。 [0066] 在一些方面,肥料包含Ca、氮(N)、磷(P)、钾(K)和/或C。i)肥料的Ca含量可以是至少、至多、或等于1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、20重量%、21重量%、22重量%、23重量%、24重量%、25重量%、26重量%、27重量%、28重量%、29重量%、30重量%、31重量%、32重量%、33重量%、 34重量%、35重量%、36重量%、37重量%、38重量%、39重量%、40重量%、41重量%、42重量%、43重量%、44重量%、45重量%、46重量%、47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、 51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、60重量%、61重量%、62重量%、63重量%、64重量%、65重量%、66重量%、67重量%、 68重量%、69重量%、70重量%、71重量%、72重量%、73重量%、74重量%、75重量%、76重量%、77重量%、78重量%、79重量%、80重量%、81重量%、82重量%、83重量%、84重量%、 85重量%、86重量%、87重量%、88重量%、89重量%、90重量%、91重量%、92重量%、93重量%、94重量%、95重量%、96重量%、97重量%、98重量%、99重量%、99.5重量%和100重量%中的任一个,或在其中任两个之间,ii)肥料的N含量可以是至少、至多、或等于1重 量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、 19重量%、20重量%、21重量%、22重量%、23重量%、24重量%、25重量%、26重量%、27重量%、28重量%、29重量%、30重量%、31重量%、32重量%、33重量%、34重量%、35重量%、 36重量%、37重量%、38重量%、39重量%、40重量%、41重量%、42重量%、43重量%、44重量%、45重量%、46重量%、47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、 53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、60重量%、61重量%、62重量%、63重量%、64重量%、65重量%、66重量%、67重量%、68重量%、69重量%、 70重量%、71重量%、72重量%、73重量%、74重量%、75重量%、76重量%、77重量%、78重量%、79重量%、80重量%、81重量%、82重量%、83重量%、84重量%、85重量%、86重量%、 87重量%、88重量%、89重量%、90重量%、91重量%、92重量%、93重量%、94重量%、95重量%、96重量%、97重量%、98重量%、99重量%、99.5重量%和100重量%中的任一个,或在其中任两个之间,iii)肥料的P含量可以是至少、至多、或等于1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、20重量%、21重量%、22重量%、23重量%、24重量%、25重量%、26重量%、27重量%、28重量%、29重量%、 30重量%、31重量%、32重量%、33重量%、34重量%、35重量%、36重量%、37重量%、38重量%、39重量%、40重量%、41重量%、42重量%、43重量%、44重量%、45重量%、46重量%、 47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、60重量%、61重量%、62重量%、63重量%、 64重量%、65重量%、66重量%、67重量%、68重量%、69重量%、70重量%、71重量%、72重量%、73重量%、74重量%、75重量%、76重量%、77重量%、78重量%、79重量%、80重量%、 81重量%、82重量%、83重量%、84重量%、85重量%、86重量%、87重量%、88重量%、89重量%、90重量%、91重量%、92重量%、93重量%、94重量%、95重量%、96重量%、97重量%、 98重量%、99重量%、99.5重量%和100重量%中的任一个,或在其中任两个之间,iv)基于肥料的总重量,肥料的K含量可以是至少、至多、或等于1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、20重量%、21重量%、 22重量%、23重量%、24重量%、25重量%、26重量%、27重量%、28重量%、29重量%、30重量%、31重量%、32重量%、33重量%、34重量%、35重量%、36重量%、37重量%、38重量%、 39重量%、40重量%、41重量%、42重量%、43重量%、44重量%、45重量%、46重量%、47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、 56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、60重量%、61重量%、62重量%、63重量%、64重量%、65重量%、66重量%、67重量%、68重量%、69重量%、70重量%、71重量%、72重量%、 73重量%、74重量%、75重量%、76重量%、77重量%、78重量%、79重量%、80重量%、81重量%、82重量%、83重量%、84重量%、85重量%、86重量%、87重量%、88重量%、89重量%、 90重量%、91重量%、92重量%、93重量%、94重量%、95重量%、96重量%、97重量%、98重量%、99重量%、99.5重量%和100重量%中的任一个,或在其中任两个之间,并且v)基于肥料的总重量,肥料的C含量可以是至少、至多、或等于1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、20重量%、21重量%、22重量%、23重量%、24重量%、25重量%、26重量%、27重量%、28重量%、29重量%、30重量%、 31重量%、32重量%、33重量%、34重量%、35重量%、36重量%、37重量%、38重量%、39重量%、40重量%、41重量%、42重量%、43重量%、44重量%、45重量%、46重量%、47重量%、 48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、60重量%、61重量%、62重量%、63重量%、64重量%、 65重量%、66重量%、67重量%、68重量%、69重量%、70重量%、71重量%、72重量%、73重量%、74重量%、75重量%、76重量%、77重量%、78重量%、79重量%、80重量%、81重量%、 82重量%、83重量%、84重量%、85重量%、86重量%、87重量%、88重量%、89重量%、90重量%、91重量%、92重量%、93重量%、94重量%、95重量%、96重量%、97重量%、98重量%、 99重量%、99.5重量%和100重量%中的任一个,或在其中任两个之间。 [0067] Ca、N、P、K和/或C可以以一种或多于一种水溶性化合物或一种或多于一种非水溶性化合物的形式存在和/或来源于其。在某些情况下,Ca、N、P、K和/或C可以以盐的形式存在。在一些方面,Ca、N、P、K和/或C可以以一种或多于一种的水溶性盐的形式存在。一种或多于一种Ca、N、P、K、和/或C的盐可以是非水合物和/或一种或多于一种水合物的形式。 [0068] 基于肥料如肥料颗粒的重量,经干燥的肥料的水分含量可以为1重量%以下,例如0.1重量%至0.9重量%,或0.1重量%、0.2重量%、0.3重量%、0.4重量%、0.5重量%、0.6重量%、0.7重量%、0.8重量%、0.9重量%或1重量%中的任一个或在其中任两个之间,或在其中的任意范围内。作为一个非限制性实例,可通过在50℃下干燥样品25分钟并测量干 燥后肥料损失的质量来测量水分含量。 [0069] 在一些特定方面,CaSO4可以包含磷石膏和/或可以从磷石膏获得。 [0070] 肥料可以是任何合适的形状。非限制性形状包括球形、立方体形、圆柱形、圆盘形、椭圆形和长方形。在一些方面,肥料可以是具有圆形横截面、椭圆形横截面、卵形横截面、三角形横截面、正方形横截面、矩形横截面、五边形横截面或六边形横截面的圆柱形,尽管也可以制造具有其他形状横截面的圆柱形核心。在一些方面,肥料的最宽尺寸可以是0.5mm至6mm、或0.5mm至5mm,优选1mm至4mm,或至少、至多、或等于0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、 3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm和6mm中的任一个,或在其中任两个之间。在一些特定方面,肥料可具有基本为球形的形状,其平均直径为0.5mm至6mm,或0.5mm至5mm,优选1mm至 4mm,或至少、至多、或等于0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm和6mm中的任一个,或在其中任两个之间。 [0071] 肥料可以是能够分散在水和/或土壤中的。在一些方面,在环境温度下,在以90rpm至110rpm的速率搅拌下,在将肥料添加到pH为7的水中的1分钟内,肥料,如在添加到水中之前尺寸为2mm至4mm的肥料颗粒,可以分解成尺寸为1mm以下、0.9mm以下、0.8mm以下、0.7mm以下、0.6mm以下、0.5mm以下、0.4mm以下或0.3mm以下的颗粒。 [0072] 肥料可以具有基本上均匀的成分组成。在一些情况下,混合物任意位置的1mm×1mm×1mm立方体的成分组成与混合物任意其他位置的1mm×1mm×1mm立方体的成分组成相 似(偏差在±20%以内、或偏差在±10%以内、或偏差在±5%以内、或偏差在±3%以内、或 偏差在±2%以内、或偏差在±1%以内、或偏差在±0.5%以内)。 [0073] 在一些方面,肥料中可以包括或排除额外的肥料物质。如果包括的话,可以根据某些类型的土壤、气候或其他生长条件的特殊需要来选择额外的肥料,以使肥料在促进植物生长和作物产量方面的功效最大化。肥料中还可以包括或排除额外的添加剂。可以从本发 明的肥料中包括或排除的添加剂的非限制性实例包括额外的氮养分、磷养分、钾养分、额外的微量养分和/或额外的次要养分。微量养分可以是铜、铁、氯化物、锰、钼或镍,或其任意组合。氮养分可以是尿素、硝酸铵、硫酸铵、磷酸二铵、磷酸一铵、脲醛、氯化铵和硝酸钾。在一些方面,额外的次要养分可以包括石灰和/或过磷酸钙(superphosphate)。在一些情况下,额外的肥料物质和/或额外的添加剂包含于任选的至少部分覆盖肥料的涂层中。 [0074] 在一些情况下,抑制剂包括硝化抑制剂和/或脲酶抑制剂。合适的硝化抑制剂包括但不限于3,4‑二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、双氰胺(DCD)、硫脲(TU)、2‑氯‑6‑(三氯甲基)‑吡啶(氯草定)、由OHP Inc.,USA以商品名 销售的5‑乙氧基‑3‑三氯甲基‑1,2,4‑ 噻二唑、2‑氨基4‑氯‑6‑甲基嘧啶(AM)、2‑巯基苯并噻唑(MBT)、或2‑磺胺噻唑(ST)、及其任意组合。在一个方面,硝化抑制剂可以包括DMPP、DCD、TU、氯草定、5‑乙氧基‑3‑三氯甲基‑1, 2,4‑噻二唑、AM、MBT、或ST、或其组合。在一些实施方案中,肥料组合物可以包含NBTPT、DMPP、TU、DCD、PPDA、氯草定、5‑乙氧基‑3‑三氯甲基‑1,2,4‑噻二唑、AM、MBT、ST、或其组合。 [0075] 在一些情况下,黏结剂包括磷酸盐、聚磷酸盐、可生物降解的聚合物、或蜡、或其组合。合适的蜡包括但不限于植物蜡、高熔点蜡、乙撑双(硬脂酰胺)蜡(ethylene bis(stearamide)wax)、石蜡、聚乙烯基蜡(polyethylene based wax)和烯烃蜡(olefin wax)。 合适的磷酸盐包括但不限于磷酸二铵和磷酸一铵。合适的聚磷酸盐包括但不限于聚磷酸 铵。合适的可生物降解的聚合物包括但不限于聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯腈、可生物降解的聚乳酸和其他可生物降解的聚合物材料如聚乳酸、聚(3‑羟基丙酸)、聚乙烯醇、聚ε‑己内酯、聚L‑丙交酯、聚丁二酸丁二醇酯和可生物降解的淀粉基聚合物。黏结剂可以包括建筑石膏(plaster of Paris)、面粉、淀粉、面筋、高岭土、膨润土、胶体二氧化硅、或其组合。合适的面粉包括但不限于米粉、小麦粉和漂白小麦粉。合适的淀粉包括但不限于糊精改性淀 粉。 [0076] 在一些情况下,pH缓冲剂包括MgO、KH2PO4、NaHCO3、白垩粉、铝、氢氧化镁、氢氧化铝/氢氧化镁共沉淀物、氢氧化铝/碳酸氢钠共沉淀物、乙酸钙、碳酸氢钙、硼酸钙、碳酸钙、碳酸氢钙、柠檬酸钙,葡萄糖酸钙、氢氧化钙、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾(dipotassium hydrogen phosphate)、磷酸二钾(dipotassium phosphate)、磷酸氢二钠、乙酸镁、硼酸镁、碳酸氢镁、碳酸镁、氢氧化镁、乳酸镁、氧化镁、磷酸镁、硅酸镁、琥珀酸镁、酒石酸镁、乙酸钾、碳酸钾、碳酸氢钾、硼酸钾、柠檬酸钾、偏磷酸钾、邻苯二甲酸钾、磷酸钾、聚磷酸钾、焦磷酸钾、琥珀酸钾、酒石酸钾、乙酸钠、碳酸氢钠、硼酸钠、碳酸钠、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠、磷酸氢钠、氢氧化钠、乳酸钠、邻苯二甲酸钠、磷酸钠、聚磷酸钠、焦磷酸钠、酒石酸钠、三聚磷酸钠、合成水滑石、焦磷酸四钾、焦磷酸四钠、磷酸三钾、磷酸三钠和氨丁三醇、及其组合。 [0077] 本文所述的肥料可以包含于用于施用于土壤的组合物中。在一些方面,除了本文所述的肥料之外,该组合物可以包括其他肥料化合物、微量养分、主要养分、尿素、额外的氮养分、杀虫剂、除草剂、或杀真菌剂、或其组合。本文所述的肥料也可以包含于包含其他肥料的混合组合物中。其他肥料可以是尿素、磷酸一铵(MAP)、磷酸二铵(DAP)、氯化钾(MOP)、磷酸二氢钾(MKP)、重过磷酸钙(TSP)、磷矿粉、过磷酸钙(SSP)、硫酸铵等。 [0078] 形成肥料颗粒的肥料可具有所期望的物理性质,例如所期望的耐磨性、颗粒强度、成粒性、吸湿性、颗粒形状和尺寸分布。在一些方面,肥料颗粒的压碎强度可以为1.5kgf以上,如1.8kgf以上,如2kgf至6kgf,或者至少或等于2kgf、2.5kgf、3kgf、3.5kgf、4kgf、4.5kgf、5kgf、5.5kgf和6kgf中的任一个,或在其中任两个之间。肥料颗粒的堆积密度可以是1g/cc至1.2g/cc,或者至少、至多、或等于1g/cc、1.02g/cc、1.04g/cc、1.06g/cc、1.08g/cc、1.1g/cc、1.12g/cc、1.14g/cc、1.16g/cc、1.18g/cc和1.2g/cc中的任一个,或在其中任两个之间。在一些方面,在将100mg的肥料添加到水中的5分钟内,在以90rpm至110rpm的速率搅拌下,并且在环境温度下,10mg或多于10mg的肥料,如10mg至40mg的肥料,或者至少、至多、或等于10mg、11mg、12mg、13mg、14mg、15mg、16mg、17mg、18mg、19mg、20mg、21mg、22mg、 23mg、24mg、25mg、26mg、27mg、28mg、29mg、30mg、31mg、32mg、33mg、34mg、35mg、36mg、37mg、 38mg、39mg和40mg中的任一个、或在其中任两个之间的范围内的肥料,可以溶解在1mL的pH为7的水中。在一些方面,肥料在磨损损失测试中能够损失0.13重量%以下,如0.02重量%至0.12重量%,或至多或等于0.02重量%、0.03重量%、0.04重量%、0.05重量%、0.06重量%、0.07重量%、0.08重量%、0.09重量%、0.1重量%、0.11重量%和0.12重量%中的任一个、或在其中任两个之间的重量%。磨损损失可以使用以下磨损损失测试来测量。 [0079] 磨损损失测试:称量多个筛分的肥料颗粒,单个颗粒的尺寸为2mm至4mm,总体积为3 100cm (W1),并与50个总重量为100gm的不锈钢球一起放入测试滚筒中。关闭滚筒并以 30rpm旋转10分钟。然后,将钢球从样品中分离出来,并使用摇筛器将材料在2mm的筛网上过筛。然后重新称量2mm以上颗粒的总重量(W2)。使用以下公式根据重量损失%计算结果: [0080] [0081] II.捕获二氧化碳和利用硫酸钙的方法 [0082] 在一些情况下,工业上磷酸的生产是通过磷酸钙与硫酸的反应来实现的,该反应也生成磷石膏形式的硫酸钙。按重量计算,硫酸钙比磷酸产生的多。由磷酸钙和硫酸生产磷石膏用以下化学计量方程式描述: [0083] Ca3(PO4)2+3H2SO4→2H3PO4+3CaSO4 [0084] 本文的某些方面利用硫酸钙如磷石膏来生产硫酸,并将副产物CaCO3用于酸性土壤。在某些实施方案中,CO2用于碳酸钙的生产。因此,某些方面允许利用硫酸钙和CO2,同时生产硫酸和CaCO3,其可以用于肥料。 [0085] 在一些实施方案中,CaSO4和CO2的反应包括两个步骤:(1)磷石膏与CO2+NH3和NH4OH中的一种或两种反应,和(2)催化剂存在下的(NH4)2SO4的催化分解。 [0086] (1)CaSO4.2H2O+CO2+2NH3→CaCO3+(NH4)2SO4+H2O [0087] (2)(NH4)2SO4→2NH3+H2SO4 [0088] 在一些情况下,催化剂可以是酸。在一些情况下,酸催化剂可以是硫酸。反应(1)和/或反应(2)可以在环境温度下或在‑20℃、‑19℃、‑18℃、‑17℃、‑16℃、‑15℃、‑14℃、‑13℃、‑12℃、‑11℃、‑10℃、‑9℃、‑8℃、‑7℃、‑6℃、‑5℃、‑4℃、‑3℃、‑2℃、‑1℃、0℃、1℃、2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃、10℃、11℃、12℃、13℃、14℃、15℃、16℃、17℃、18℃、 19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃、46℃、47℃、48℃、49℃、50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃、56℃、57℃、58℃、59℃、60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃、70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77℃、78℃、79℃、80℃、81℃、82℃、83℃、84℃、85℃、86℃、87℃、88℃、89℃、90℃、91℃、92℃、93℃、94℃、95℃、96℃、97℃、98℃、99℃、100℃、101℃、102℃、103℃、104℃、105℃、106℃、107℃、 108℃、109℃、110℃、111℃、112℃、113℃、114℃、115℃、116℃、117℃、118℃、119℃、120℃、121℃、122℃、123℃、124℃、125℃、126℃、127℃、128℃、129℃、130℃、131℃、132℃、 133℃、134℃、135℃、136℃、137℃、138℃、139℃、140℃、141℃、142℃、143℃、144℃、145℃、146℃、147℃、148℃、149℃或150℃的任意温度下、上述温度之间的任意温度下、上述温度以上的任意温度下、上述温度以下的任意温度下、或处于上述温度的范围内的任意温度 下发生。在一些情况下,反应(1)在大约50℃至70℃下发生。反应(1)和/或反应(2)可以连续反应或分批反应。反应(1)和/或反应(2)的反应可以持续1分钟、2分钟、3分钟、4分钟、5分钟、6分钟、7分钟、8分钟、9分钟、10分钟、11分钟、12分钟、13分钟、14分钟、15分钟、16分钟、 17分钟、18分钟、19分钟、20分钟、21分钟、22分钟、23分钟、24分钟、25分钟、26分钟、27分钟、 28分钟、29分钟、30分钟、31分钟、32分钟、33分钟、34分钟、35分钟、36分钟、37分钟、38分钟、 39分钟、40分钟、41分钟、42分钟、43分钟、44分钟、45分钟、46分钟、47分钟、48分钟、49分钟、 50分钟、51分钟、52分钟、53分钟、54分钟、55分钟、56分钟、57分钟、58分钟、59分钟、和/或1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时、23小时、和/或1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天、14天、或上述时间之间的时间、上述时间以上的时间、上述时间以下的时间、或处于上述时间的范围内的时 间。进料、反应物、产物等可以以1克/分钟、2克/分钟、3克/分钟、4克/分钟、5克/分钟、6克/分钟、7克/分钟、8克/分钟、9克/分钟、10克/分钟、11克/分钟、12克/分钟、13克/分钟、14克/分钟、15克/分钟、16克/分钟、17克/分钟、18克/分钟、19克/分钟、20克/分钟、21克/分钟、22克/分钟、23克/分钟、24克/分钟、25克/分钟、26克/分钟、27克/分钟、28克/分钟、29克/分钟、30克/分钟、31克/分钟、32克/分钟、33克/分钟、34克/分钟、35克/分钟、36克/分钟、37克/分钟、38克/分钟、39克/分钟、40克/分钟、41克/分钟、42克/分钟、43克/分钟、44克/分钟、45克/分钟、46克/分钟、47克/分钟、48克/分钟、49克/分钟、50克/分钟、51克/分钟、52克/分钟、53克/分钟、54克/分钟、55克/分钟、56克/分钟、57克/分钟、58克/分钟、59克/分钟、60克/分钟、61克/分钟、62克/分钟、63克/分钟、64克/分钟、65克/分钟、66克/分钟、67克/分钟、68克/分钟、69克/分钟、70克/分钟、71克/分钟、72克/分钟、73克/分钟、74克/分钟、75克/分钟、76克/分钟、77克/分钟、78克/分钟、79克/分钟、80克/分钟、81克/分钟、82克/分钟、83克/分钟、84克/分钟、85克/分钟、86克/分钟、87克/分钟、88克/分钟、89克/分钟、90克/分钟、91克/分钟、92克/分钟、93克/分钟、94克/分钟、95克/分钟、96克/分钟、97克/分钟、98克/分钟、99克/分钟、100克/分钟、110克/分钟、120克/分钟、130克/分钟、140克/分钟、150克/分钟、160克/分钟、170克/分钟、180克/分钟、190克/分钟、200克/分钟、210克/分钟、220克/分钟、230克/分钟、240克/分钟、250克/分钟、260克/分钟、270克/分钟、280克/分钟、290克/分钟、300克/分钟、310克/分钟、320克/分钟、330克/分钟、340克/分钟、350克/分钟、360克/分钟、370克/分钟、380克/分钟、390克/分钟、400克/分钟、410克/分钟、420克/分钟、430克/分钟、440克/分钟、450克/分钟、460克/分钟、470克/分钟、480克/分钟、490克/分钟、500克/分钟、510克/分钟、520克/分钟、530克/分钟、540克/分钟、550克/分钟、560克/分钟、570克/分钟、580克/分钟、590克/分钟、600克/分钟、610克/分钟、620克/分钟、630克/分钟、640克/分钟、650克/分钟、660克/分钟、670克/分钟、680克/分钟、690克/分钟、700克/分钟、710克/分钟、720克/分钟、730克/分钟、740克/分钟、750克/分钟、760克/分钟、770克/分钟、780克/分钟、790克/分钟、800克/分钟、810克/分钟、820克/分钟、830克/分钟、840克/分钟、850克/分钟、860克/分钟、870克/分钟、880克/分钟、890克/分钟、900克/分钟、910克/分钟、920克/分钟、930克/分钟、940克/分钟、950克/分钟、960克/分钟、970克/分钟、980克/分钟、990克/分钟、1000克/分钟、1千克/分钟、2千克/分钟、3千克/分钟、4千克/分钟、5千克/分钟、6千克/分钟、7千克/分钟、8千克/分钟、9千克/分钟、10千克/分钟、11千克/分钟、12千克/分钟、13千克/分钟、14千克/分钟、15千克/分钟、16千克/分钟、17千克/分钟、18千克/分钟、19千克/分钟、20千克/分钟、21千克/分钟、22千克/分钟、23千克/分钟、24千克/分钟、25千克/分钟、26千克/分钟、27千克/分钟、28千克/分钟、29千克/分钟、30千克/分钟、 31千克/分钟、32千克/分钟、33千克/分钟、34千克/分钟、35千克/分钟、36千克/分钟、37千克/分钟、38千克/分钟、39千克/分钟、40千克/分钟、41千克/分钟、42千克/分钟、43千克/分钟、44千克/分钟、45千克/分钟、46千克/分钟、47千克/分钟、48千克/分钟、49千克/分钟、50千克/分钟、51千克/分钟、52千克/分钟、53千克/分钟、54千克/分钟、55千克/分钟、56千克/分钟、57千克/分钟、58千克/分钟、59千克/分钟、60千克/分钟、61千克/分钟、62千克/分钟、 63千克/分钟、64千克/分钟、65千克/分钟、66千克/分钟、67千克/分钟、68千克/分钟、69千克/分钟、70千克/分钟、71千克/分钟、72千克/分钟、73千克/分钟、74千克/分钟、75千克/分钟、76千克/分钟、77千克/分钟、78千克/分钟、79千克/分钟、80千克/分钟、81千克/分钟、82千克/分钟、83千克/分钟、84千克/分钟、85千克/分钟、86千克/分钟、87千克/分钟、88千克/分钟、89千克/分钟、90千克/分钟、91千克/分钟、92千克/分钟、93千克/分钟、94千克/分钟、 95千克/分钟、96千克/分钟、97千克/分钟、98千克/分钟、99千克/分钟、100千克/分钟、110千克/分钟、120千克/分钟、130千克/分钟、140千克/分钟、150千克/分钟、160千克/分钟、 170千克/分钟、180千克/分钟、190千克/分钟、200千克/分钟、210千克/分钟、220千克/分钟、230千克/分钟、240千克/分钟、250千克/分钟、260千克/分钟、270千克/分钟、280千克/分钟、290千克/分钟、300千克/分钟、310千克/分钟、320千克/分钟、330千克/分钟、340千克/分钟、350千克/分钟、360千克/分钟、370千克/分钟、380千克/分钟、390千克/分钟、400千克/分钟、410千克/分钟、420千克/分钟、430千克/分钟、440千克/分钟、450千克/分钟、 460千克/分钟、470千克/分钟、480千克/分钟、490千克/分钟、500千克/分钟、510千克/分钟、520千克/分钟、530千克/分钟、540千克/分钟、550千克/分钟、560千克/分钟、570千克/分钟、580千克/分钟、590千克/分钟、600千克/分钟、610千克/分钟、620千克/分钟、630千克/分钟、640千克/分钟、650千克/分钟、660千克/分钟、670千克/分钟、680千克/分钟、690千克/分钟、700千克/分钟、710千克/分钟、720千克/分钟、730千克/分钟、740千克/分钟、 750千克/分钟、760千克/分钟、770千克/分钟、780千克/分钟、790千克/分钟、800千克/分钟、810千克/分钟、820千克/分钟、830千克/分钟、840千克/分钟、850千克/分钟、860千克/分钟、870千克/分钟、880千克/分钟、890千克/分钟、900千克/分钟、910千克/分钟、920千克/分钟、930千克/分钟、940千克/分钟、950千克/分钟、960千克/分钟、970千克/分钟、980千克/分钟、990千克/分钟、1000千克/分钟、1吨/分钟、2吨/分钟、3吨/分钟、4吨/分钟、5吨/分钟、6吨/分钟、7吨/分钟、8吨/分钟、9吨/分钟、10吨/分钟、11吨/分钟、12吨/分钟、13吨/分钟、14吨/分钟、15吨/分钟、16吨/分钟、17吨/分钟、18吨/分钟、19吨/分钟、20吨/分钟、21吨/分钟、22吨/分钟、23吨/分钟、24吨/分钟、25吨/分钟、26吨/分钟、27吨/分钟、28吨/分钟、29吨/分钟、30吨/分钟、31吨/分钟、32吨/分钟、33吨/分钟、34吨/分钟、35吨/分钟、36吨/分钟、37吨/分钟、38吨/分钟、39吨/分钟、40吨/分钟、41吨/分钟、42吨/分钟、43吨/分钟、44吨/分钟、45吨/分钟、46吨/分钟、47吨/分钟、48吨/分钟、49吨/分钟、50吨/分钟、51吨/分钟、52吨/分钟、53吨/分钟、54吨/分钟、55吨/分钟、56吨/分钟、57吨/分钟、58吨/分钟、59吨/分钟、60吨/分钟、61吨/分钟、62吨/分钟、63吨/分钟、64吨/分钟、65吨/分钟、66吨/分钟、67吨/分钟、68吨/分钟、69吨/分钟、70吨/分钟、71吨/分钟、72吨/分钟、73吨/分钟、74吨/分钟、75吨/分钟、76吨/分钟、77吨/分钟、78吨/分钟、79吨/分钟、80吨/分钟、81吨/分钟、82吨/分钟、83吨/分钟、84吨/分钟、85吨/分钟、86吨/分钟、87吨/分钟、88吨/分钟、89吨/分钟、90吨/分钟、91吨/分钟、92吨/分钟、93吨/分钟、94吨/分钟、95吨/分钟、96吨/分钟、97吨/分钟、98吨/分钟、99吨/分钟、100吨/分钟、110吨/分钟、120吨/分钟、130吨/分钟、140吨/分钟、150吨/分钟、160吨/分钟、170吨/分钟、180吨/分钟、190吨/分钟、200吨/分钟、210吨/分钟、220吨/分钟、230吨/分钟、240吨/分钟、250吨/分钟、260吨/分钟、270吨/分钟、280吨/分钟、290吨/分钟、300吨/分钟、310吨/分钟、320吨/分钟、330吨/分钟、340吨/分钟、350吨/分钟、360吨/分钟、370吨/分钟、380吨/分钟、390吨/分钟、400吨/分钟、410吨/分钟、420吨/分钟、430吨/分钟、440吨/分钟、450吨/分钟、460吨/分钟、470吨/分钟、480吨/分钟、490吨/分钟、500吨/分钟、510吨/分钟、520吨/分钟、530吨/分钟、540吨/分钟、550吨/分钟、560吨/分钟、570吨/分钟、580吨/分钟、590吨/分钟、600吨/分钟、610吨/分钟、620吨/分钟、630吨/分钟、640吨/分钟、650吨/分钟、660吨/分钟、670吨/分钟、680吨/分钟、690吨/分钟、700吨/分钟、710吨/分钟、720吨/分钟、730吨/分钟、740吨/分钟、750吨/分钟、760吨/分钟、770吨/分钟、780吨/分钟、790吨/分钟、800吨/分钟、810吨/分钟、820吨/分钟、830吨/分钟、840吨/分钟、850吨/分钟、860吨/分钟、870吨/分钟、880吨/分钟、890吨/分钟、900吨/分钟、910吨/分钟、920吨/分钟、930吨/分钟、940吨/分钟、950吨/分钟、960吨/分钟、970吨/分钟、980吨/分钟、990吨/分钟、或1000吨/分钟的速率通过输送或移动来进入、离开和/或通过系统。进料、反应物、产物等可以在0.1巴、0.2巴、0.3巴、0.4巴、0.5巴、0.6巴、0.7巴、 0.8巴、0.9巴、1巴、2巴、3巴、4巴、5巴、6巴、7巴、8巴、9巴、10巴、11巴、12巴、13巴、14巴、15巴、16巴、17巴、18巴、19巴、20巴、21巴、22巴、23巴、24巴、25巴、26巴、27巴、28巴、29巴、30巴、31巴、32巴、33巴、34巴、35巴、36巴、37巴、38巴、39巴、40巴、41巴、42巴、43巴、44巴、45巴、46巴、47巴、48巴、49巴和/或50巴的压力下提供、获得和/或输送。 [0089] 在一些实施方案中,总反应可以描述为CaSO4和CO2反应生成CaCO3、H2SO4和水。 [0090] CaSO4.2H2O+CO2→CaCo3+H2SO4+H2O [0091] 硫酸可被再循环用于磷酸生产。 [0092] Ca3(PO4)2+3H2SO4→3CaSO4+2H3PO4 [0093] 在一些实施方案中,总反应可以描述为Ca3(PO4)2、CO2和水反应生成CaCO3、H3PO4。 [0094] Ca3(P04)2+3CO2+3H2O→3CaCO3+2H3PO4 [0095] 参见图1,所公开的实施方案流程展示了同时利用CO2和CaSO4产生有用的产物,例如H2SO4、CaCO3、NH3和H3PO4。将硫酸再循环回到磷酸生产,这消除或减少了其他H2SO4资源的消耗。在一些情况下,碳酸钙可以在该过程中被移出,并且可以用作包括肥料在内的其他产物的起始材料,和/或与包括产生肥料的那些组合物在内的其他组合物混合。 [0096] 参见图2,描述了根据本发明的一个实例的用于捕获二氧化碳并利用硫酸钙的系统和方法的示意图。系统200可以包括第一反应器202和第二反应器204。可以将包含本文公开的任何原料的进料混合物206单独或一起进料至第一反应器202中。第一反应器202能够 具有适于本文所述反应的条件,以产生一种或多于一种反应产物208。可以将反应产物208 的全部或一部分转移至第二反应器204,分离(未示出),和/或从系统中移出(未示出)。第二反应器能够具有适于本文所述反应的条件,以产生反应产物210。在一些情况下,第二反应器接收额外的反应物产物,或与206中出现的不同并且适用于本文所述反应的反应物产物 (未示出)。可以将反应产物210的全部或一部分转移到第一反应器202(未示出)、转移到第 二反应器204(未示出)、分离(未示出)和/或从系统中移出。在一些情况下,进料混合物206可以包含硫酸钙、二氧化碳、氨和/或氢氧化铵、磷酸钙和/或硫酸。反应产物208可以包含硫酸钙、二氧化碳、氨和/或氢氧化铵、磷酸、碳酸钙和/或硫酸铵。反应产物210可以包含硫酸钙、二氧化碳、氨、氢氧化铵、碳酸钙、硫酸铵、磷酸和/或硫酸。 [0097] 参见图3,描述了根据本发明的另一个实例的用于捕获二氧化碳和/或利用硫酸钙的系统和方法的示意图。系统300可以包括第一反应器302、第二反应器304和第三反应器 306。可以将可包含磷酸钙和硫酸的进料混合物成分308单独或组合地添加到第一反应器 302中。进料混合物308的全部或一部分可以在第一反应器302中反应以产生反应产物,其可以包含硫酸钙和/或磷酸。在一些情况下,磷酸319可以与硫酸钙分离。在一些情况下,所述分离发生在分离器(未示出)中。混合物310可以包含反应产物和/或硫酸钙,其已经通过除 去至少一些的磷酸而至少部分地纯化过了。反应物流320可以包含二氧化碳,任选地包含氨和氢氧化铵中的一种或多于一种,并且可以将其与混合物310的全部或一部分一起输送到 第二反应器304。混合物310的全部或一部分可以在第二反应器304中反应以产生第二反应 产物,其可以包含碳酸钙和硫酸铵。在一些情况下,碳酸钙321可以与硫酸铵分离。在一些情况下,碳酸钙没有与硫酸铵分离。在一些情况下,所述分离发生在分离器中,例如第二分离器(未示出)。混合物312可以包含第二反应产物或硫酸铵,其已经通过除去至少一部分的碳酸钙而至少部分地纯化过了。催化剂流322可以包含催化剂,例如酸,其可以是硫酸,其可以任选地与混合物312的全部或一部分一起输送到第三反应器306。混合物312的全部或一部 分可以在第三反应器306中催化分解,以产生硫酸组合物316和氨组合物318或两者的混合 物314。硫酸组合物316的全部或一部分可以与进料混合物308组合。氨组合物318的全部或 一部分可以与混合物310组合。混合物314的全部或一部分可以从系统中移出。硫酸组合物 316的全部或一部分可以从系统中移出(未示出)。氨组合物318的全部或一部分可从系统中 移出(未示出)。 [0098] III.肥料的使用方法 [0099] 本公开的肥料,包括肥料颗粒、包含该肥料的组合物和包含该肥料的肥料混合物,可以用于增加土壤中一种或多于一种植物养分的量和促进植物生长的方法中。这种方法可以包括向土壤施用有效量的含有本发明肥料的组合物和/或混合物。该方法可以包括增加 作物、树木、观赏植物等的生长和产量。例如棕榈、椰子、大米、小麦、玉米、大麦、燕麦和/或大豆。该方法可以包括将本发明的肥料混合物施用至土壤、生物体、液体载剂、液体溶剂等中的至少一种。含有肥料的一种或多于一种组合物和/或一种或多于一种肥料混合物可以 作为追肥、基肥和/或通过任何合适的施用方法施用于植物和/或土壤。 [0100] 可受益于本发明肥料的植物的非限制性实例包括藤本植物、树木、灌木、有茎植物、蕨类植物等。植物可以包括果园作物、藤本植物、观赏植物、粮食作物、木材和收获的植物。植物可以包括裸子植物、被子植物和/或蕨类植物。 [0101] 包含本发明肥料的组合物的有效性可以通过在将肥料组合物施用于土壤后的不同时间测量土壤中钙和任选的其他养分的量来确定。据了解,不同的土壤具有不同的特性,这会影响土壤中养分的稳定性。也可以通过在相同条件下在相同土壤中进行并排比较,来 直接比较肥料组合物与其他肥料组合物的有效性。 [0102] 实施例 [0103] 将通过具体实施例的方式更详细地描述本发明。以下实施例仅是为了说明的目的提供的,不旨在以任何方式限制本发明。本领域技术人员将容易地识别出可以变化或改变 而产生基本相同结果的各种非关键性参数。 [0104] 实施例1 [0105] 可以将50g CaSO4.2H2O装载至Parr反应器中,从而与以25cc/分钟流量通过Parr反应器引入的CO2和NH3气体反应。反应器内部可以加热至60℃,反应器内部的压力可以为至少 25巴。反应可持续2小时,然后将反应器冷却至室温。该反应可以形成混悬形式的产物。可以过滤混悬液以分离CaCO3和(NH4)2SO4。含有(NH4)2SO4滤液的液体可在120℃下干燥8小时。 43g含(NH4)2SO4的干燥产物可以在U形石英反应器中与5g 60%硫酸的分解催化剂反应。可 以将反应器加热到45℃以分解硫酸铵。产生的氨可以通过通风从反应中排出。1小时后,可以冷却反应器,收集剩余的硫酸催化剂和产生的硫酸。 [0106] *** [0107] 本文中所公开和要求保护的所有方法均可以根据本公开并且不需要不合适的实验即可实现和执行。虽然已经根据优选实施方案描述了本发明的组合物和方法,但是对于 本领域技术人员来说显而易见的是,在不脱离本发明的概念、精神和范围的情况下,可以对本文描述的方法和方法的步骤或步骤顺序进行改变。更具体地,显而易见的是,在化学和生理两方面都相关的某些试剂可以替代本文所描述的试剂,同时会实现相同或相似的结果。 所有对本领域技术人员显而易见的这类相似的替代和改变都被视为在如由所附权利要求 所限定的本发明的精神、范围和概念内。 |