专利名称：使用含碳物质的组合物和方法
使用含碳物质的组合物和方法交叉引用本申请要求下列共同待审的专利申请的优先权2008年9月30日提交的名称 为“Methods of Producing Carbon Sequestration Tradab 1 eCommodities, and Systems for Transferring the Same (制造碳封存商品的方法及其转化系统)”的美国临时专利 申请序号 No. 61/101,629 ;2009 年 5 月 26 日提交的名称为 “Compositions and Methods Using Substanceswith Negative delta 13C Values(使用具有负 δ13(值的物质的 组合物和方法)”的美国临时专利申请序号No. 61/181，250 ；2008年11月24日提交的 名禾尔 % "Methods of Producing Carbon Sequestration TradableCommodities, and Systems for Transferring the Same (制造碳封存商品的方法及其转化系统)”的美国 临时专利申请序号No. 61/117，541 ;2009年6月22日提交的名称为“Compositions and Methods Using Substanceswith Negative delta 13C Values ( jiMSl3C{t白勺 物质的组合物和方法)”美国临时专利申请序号No. 61/219，310 ；2009年8月7日提交 的名称为“Carbon Capture and Storage (碳捕集和储存)”的美国临时专利申请序号 No. 61/232, 401 ；2009 年 9 月 2 日提交的名称为 “Apparatus，Systems, and Methods of Treating Industrial Waste Gases (处理工业废气的装置、系统和方法)”的美国临时专 利申请序号 No. 61/239,429 ;2009 年 7 月 30 日提交的名称为 “Apparatus，Systems, and Methods of TreatingIndustrial Waste Gases (处理工业废气的装置、系统和方法)”的 美国临时专利申请序号No. 61/230，042; 2009年5月14日提交的名称为“Apparatus， Systems, and Methods of Treating Industrial Waste Gases ( 工(的_g、胃 统和方法)”的美国临时专利申请序号No.61/178，475;2009年4月16日提交的名称为 "Apparatus, Systems, andMethods of Treating Industrial Waste Gases (处理工业废 气的装置、系统和方法)，，的美国临时专利申请序号No. 61/170，086 ；2009年4月9日提交 的名禾尔为“Apparatus, Systems, and Methods of Treating Industrialffaste Gases (处 理工业废气的装置、系统和方法)”的美国临时专利申请序号No. 61/168，166 ；2009年3月 10 日提交的名禾尔为“Apparatus, Systems, and Methods of Treating Industrial Waste Gases (处理工业废气的装置、系统和方法)，，的美国临时专利申请序号No. 61/158，992 ； 2008年9月30日提交的名称为"CO2Sequestrati0n(CO2封存)，，的美国临时专利申请序号 No. 61/101，631 ;2008 年 9 月 30 日提交的名称为"HighYield CO2Sequestration Product Production (高收率CO2封存产品的生产)，，的美国临时专利申请序号No. 61/101，626 ； 并且是下列共同待审的申请的部分继续申请案2009年9月10日提交的名称为 "CO2Commodity Trading System and Method(CO2商品贸易系统和方法)”的美国专利申请 序号 No. 12/557, 492 ；2009 年 5 月 29 日提交的名称为“Rocks and Aggregate, and Methods of Making and Using the Same (岩石和集料及其制造和使用方法)”的美国专利申请序 号 No. 12/475, 378 ；2008 年 12 月 24 日提交的名称为 “Methods of Sequestering CO2 (封 存CO2的方法)，，的美国专利申请序号No. 12/344，019 ；2009年7月10日提交的名称为 "Production of Carbonate-Containing Compositions fromMaterial Comprising MetalSilicates(由包含金属硅酸盐的材料制造含碳酸盐的组合物)”的美国专利申请序号 No. 12/501, 217 ；和 2009 年 6 月 17 日提交的名称为“Methods and Systems for Utilizing Waste Sources ofMetal Oxides (利用金属氧化物废物源的方法和系统)”的美国专利申请 序号No. 12/486，692 ；所有这些经此引用并入本文。
背景技术：
相对同位素组成值，例如相对碳同位素组成值(S13C值)可以以多种方式用于验 证组合物中的材料来源。该组合物内的其它物质也可用于验证该材料的来源。这些技术可 用于例如确认给定的组合物含有从特定来源，例如化石燃料中，封存的物质，且这类组合物 可能具有高价值。
发明内容
在一些实施方案中，本发明提供包括碳酸盐、碳酸氢盐或其组合的组合物，其中该 组合物中的碳具有小于-26. 10%。的相对碳同位素组成(S13C)值。在一些实施方案中，本 发明提供组合物，其中该组合物是合成组合物。在一些实施方案中，本发明提供组合物，其 中所述碳酸盐、碳酸氢盐或碳酸盐和碳酸氢盐的组合构成该组合物的至少50%。在一些实 施方案中，本发明提供组合物，其中该组合物具有大于100千克的质量。在一些实施方案 中，本发明提供组合物，其中该组合物的CO2含量为至少10%。在一些实施方案中，本发明 提供组合物，其中该组合物具有负性碳足迹(negative carbon footprint) 0在一些实施 方案中，本发明提供进一步包括硼、硫或氮的组合物，其中该硼、硫或氮的相对同位素组成 表明化石燃料来源。在一些实施方案中，本发明提供组合物，其中所述碳酸盐、碳酸氢盐或 碳酸盐和碳酸氢盐的组合包括钙、镁或钙和镁的组合。在一些实施方案中，本发明提供组合 物，其中钙/镁(Ca/Mg)摩尔比为1/200至200/1。在一些实施方案中，本发明提供组合物， 其中钙/镁(Ca/Mg)摩尔比为12/1至1/15。在一些实施方案中，本发明提供组合物，其中 钙/镁(Ca/Mg)摩尔比为5/1至1/10。在一些实施方案中，本发明提供进一步包括SOx或 SOx衍生物的组合物。在一些实施方案中，本发明提供组合物，其中该组合物包括SOx衍生 物，且其中该SOx衍生物是亚硫酸盐、硫酸盐或其组合。在一些实施方案中，本发明提供进 一步包括金属的组合物。在一些实施方案中，本发明提供包括金属的组合物，其中该金属包 括铅、砷、汞或镉，或其组合。在一些实施方案中，本发明提供包括碳酸盐、碳酸氢盐或其组合的建筑材料，其中 所述碳酸盐、碳酸氢盐或其组合中的碳具有小于-10. 00%。的相对碳同位素组成(S13C)值。 在一些实施方案中，本发明提供建筑材料，其中包括碳酸盐、碳酸氢盐或其组合的组分是碳 中性(carbormeutral)或碳负性的(carbon negative)。在一些实施方案中，本发明提供建 筑材料，其中所述包括碳酸盐、碳酸氢盐或其组合的组分是合成的。在一些实施方案中，本 发明提供建筑材料，其中所述碳酸盐、碳酸氢盐或其组合构成所述包括碳酸盐、碳酸氢盐或 其组合的组分的至少50%。在一些实施方案中，本发明提供建筑材料，其中所述包括碳酸 盐、碳酸氢盐或其组合的组分的CO2含量为至少10%。在一些实施方案中，本发明提供进一 步包括硼、硫或氮的建筑材料，其中该硼、硫或氮的相对同位素组成表明化石燃料来源。在 一些实施方案中，本发明提供建筑材料，其中所述碳酸盐、碳酸氢盐或其组合包括钙、镁或钙和镁的组合。在一些实施方案中，本发明提供建筑材料，其中钙/镁(Ca/Mg)摩尔比为 1/200至200/1。在一些实施方案中，本发明提供建筑材料，其中钙/镁(Ca/Mg)摩尔比为 12/1至1/15。在一些实施方案中，本发明提供建筑材料，其中所述包括碳酸盐、碳酸氢盐或 其组合的组分构成该建筑材料的至少20%。在一些实施方案中，本发明提供建筑材料，其中 该建筑材料是水泥质材料。在一些实施方案中，本发明提供水泥质建筑材料，其中该建筑材 料是水泥或混凝土。在一些实施方案中，本发明提供建筑材料，其中该建筑材料是非水泥质 材料。在一些实施方案中，本发明提供建筑材料，其中该建筑材料是集料。在一些实施方案 中，本发明提供建筑材料，其中该建筑材料是道路材料。在一些实施方案中，本发明提供建 筑材料，其中该建筑材料是砖、板、导管、梁、盆、柱、瓦、纤维壁板产品、坯、隔音墙、石膏、干 式墙、灰泥、土壤加固组合物、或隔绝材料或它们的组合。在一些实施方案中，本发明提供建 筑材料，其中所述包括碳酸盐、碳酸氢盐或其组合的组分进一步包括SOx或其衍生物。在一 些实施方案中，本发明提供建筑材料，其中所述包括碳酸盐、碳酸氢盐或其组合并包括SOx 或其衍生物的组分包括硫酸盐、亚硫酸盐或其组合作为SOx衍生物。在一些实施方案中，本 发明提供建筑材料，其中所述包含碳酸盐、碳酸氢盐或其组合的组分进一步包括金属。在一 些实施方案中，本发明提供包括金属的建筑材料，其中该金属包括铅、砷、汞或镉或其组合。在一些实施方案中，本发明提供包括碳酸盐、碳酸氢盐或碳酸盐和碳酸氢盐的组 合的可流动组合物，其中所述碳酸盐、碳酸氢盐或碳酸盐和碳酸氢盐的组合中的碳具有小 于-5. 00%。的相对碳同位素组成(S13C)值，且该组合物的粘度为1至2000cP。在一些实施 方案中，本发明提供可流动组合物，其中其粘度为10至lOOOcP。在一些实施方案中，本发明 提供可流动组合物，其中该组合物是合成组合物。在一些实施方案中，本发明提供可流动组 合物，其中所述碳酸盐、碳酸氢盐或其组合构成该组合物的至少10%。在一些实施方案中， 本发明提供可流动组合物，其中该组合物的CO2含量为至少10%。在一些实施方案中，本 发明提供可流动组合物，其中该组合物具有负性碳足迹。在一些实施方案中，本发明提供进 一步包括硼、硫或氮的可流动组合物，其中该硼、硫或氮的相对同位素组成表明化石燃料来 源。在一些实施方案中，本发明提供可流动组合物，其中所述碳酸盐、碳酸氢盐或其组合包 括钙、镁或其组合。在一些实施方案中，本发明提供可流动组合物，其中钙/镁(Ca/Mg)摩尔 比为1/200和200/1。在一些实施方案中，本发明提供可流动组合物，其中钙/镁(Ca/Mg) 摩尔比为12/1至1/15。在一些实施方案中，本发明提供可流动组合物，其中钙/镁(Ca/Mg) 摩尔比为5/1至1/10。在一些实施方案中，本发明提供进一步包括SOx或其衍生物的可流 动组合物。在一些实施方案中，本发明提供进一步包括金属的可流动组合物。在一些实施 方案中，本发明提供包括金属的可流动组合物，其中该金属包括铅、砷、汞或镉，或其组合。在一些实施方案中，本发明提供包括碳酸盐、碳酸氢盐或碳酸盐和碳酸氢盐的组 合的合成组合物，其中该组合物中的碳具有小于-5. 00%。的相对碳同位素组成(S13C)值且 该组合物是碳负性的。在一些实施方案中，本发明提供合成组合物，其中所述碳酸盐、碳酸 氢盐或其组合构成该组合物的至少50 %。在一些实施方案中，本发明提供合成组合物，其中 该组合物具有大于100千克的质量。在一些实施方案中，本发明提供合成组合物，其中该组 合物的CO2含量为至少10%。在一些实施方案中，本发明提供进一步包括硼、硫或氮的合成 组合物，其中该硼、硫或氮的相对同位素组成表明化石燃料来源。在一些实施方案中，本发 明提供合成组合物，其中所述碳酸盐、碳酸氢盐或其组合包括钙、镁或其组合。在一些实施方案中，本发明提供合成组合物，其中钙/镁(Ca/Mg)摩尔比为1/200至200/1。在一些实 施方案中，本发明提供合成组合物，其中钙/镁(Ca/Mg)摩尔比为12/1至1/15。在一些实 施方案中，本发明提供合成组合物，其中钙/镁(Ca/Mg)摩尔比为5/1至1/10。在一些实施 方案中，本发明提供进一步包括SOx或其衍生物的合成组合物。在一些实施方案中，本发明 提供进一步包括金属的合成组合物。在一些实施方案中，本发明提供进一步包括金属的合 成组合物，其中该金属包括铅、砷、汞，或镉或其组合。在一些实施方案中，本发明提供表征合成组合物的方法，其包括确定该组合物的 相对碳同位素组成(S13C)值。在一些实施方案中，本发明提供表征合成组合物的方法，其 中该组合物是建筑材料，或地下储存用材料。在一些实施方案中，本发明提供表征合成组合 物的方法，其中该组合物是水泥质组合物或集料。在一些实施方案中，本发明提供表征合 成组合物的方法，其中该组合物是用于储存CO2的组合物。在一些实施方案中，本发明提供 表征合成组合物的方法，其进一步包括确定该组合物的CO2释放稳定性。在一些实施方案 中，本发明提供表征合成组合物的方法，其进一步包括测量该组合物的碳含量。在一些实 施方案中，本发明提供表征合成组合物的方法，其进一步包括比较该组合物的S 13C值与另 一 δ 13C值。在一些实施方案中，本发明提供表征合成组合物的方法，其进一步包括比较该 组合物的S13C值与另一 δ 13C值，其中所述另一 δ 13C值是基准δ 13C值。在一些实施方案 中，本发明提供表征合成组合物的方法，其进一步包括比较该组合物的S13C值与另一 S13C 值，其中所述另一 S 13C值是该组合物的可能的原材料的值。在一些实施方案中，本发明提 供表征合成组合物的方法，其进一步包括比较该组合物的S13C值与另一 δ 13C值，其中所述 另一 S 13C值是化石燃料、衍生自化石燃料的烟道气、水源或其组合的值。在一些实施方案 中，本发明提供表征合成组合物的方法，其进一步包括根据该组合物的S13C值与基准S13C 值的比较确定该组合物是否包括从化石燃料源中封存的co2。在一些实施方案中，本发明提 供表征合成组合物的方法，其进一步包括量化该组合物中封存的二氧化碳量。在一些实施方案中，本发明提供指纹分析组合物的方法，其包括确定多种元素的 稳定同位素的值或该组合物中多种元素的稳定同位素的比值以确定该组合物的同位素指 纹，其中该组合物包括碳酸盐、碳酸氢盐或碳酸盐和碳酸氢盐的组合。在一些实施方案中， 本发明提供指纹分析组合物的方法，其中所述稳定同位素包括碳、硫、氮或硼或其组合的同 位素。在一些实施方案中，本发明提供指纹分析组合物的方法，其中该组合物是建筑材料或 地下储存用材料。在一些实施方案中，本发明提供指纹分析组合物的方法，其中该组合物是 储存由此确定的至少两种同位素的元素的化合物用的组合物。在一些实施方案中，本发明 提供指纹分析组合物的方法，其进一步包括比较至少两个稳定同位素值或至少两个稳定同 位素比值或其组合。在一些实施方案中，本发明提供指纹分析组合物的方法，其进一步包括 根据该材料的同位素指纹确定该组合物的一种或多种组分的可能来源。在一些实施方案中，本发明提供确定组合物是否含有从化石燃料源中封存的元素 的方法；该方法包括确定该元素的同位素值或同位素值比，比较测得的值与基准同位素值 或同位素值比和确定该组合物是否含有从化石燃料源中封存的元素。在一些实施方案中， 本发明提供确定组合物是否含有从化石燃料源中封存的元素的方法，其中该元素是碳、硫、 氮或硼。在一些实施方案中，本发明提供确定组合物是否含有从化石燃料源中封存的元素 的方法，其中该元素是碳，且该比较是S13C值。
提供包含碳酸盐或碳酸氢盐或其组合的具有中性或负性碳足迹的合成组合物，其 中该组合物中的碳具有-5. 00%。或更低的相对碳同位素组成(S13C)值。提供包含碳酸盐或碳酸氢盐或其组合的合成组合物，其中该组合物中的碳具 有-22. 00%。或更低的相对碳同位素组成(δ 13C)值。在一些实施方案中，这类组合物具有中 性或负性碳足迹。在一些实施方案中，该碳酸盐和/或碳酸氢盐包含铍、镁、钙、锶、钡或镭 或其组合的碳酸盐和/或碳酸氢盐。在一些实施方案中，该碳酸盐和/或碳酸氢盐包含钙 或镁或其组合的碳酸盐和/或碳酸氢盐。在一些实施方案中，该组合物含有钙和镁，且钙/ 镁(Ca/Mg)摩尔比为1/200至200/1。在一些实施方案中，钙/镁(Ca/Mg)摩尔比为12/1 至1/15。在一些实施方案中，钙/镁(Ca/Mg)摩尔比为5/1至1/10。在一些实施方案中， 钙/镁(Ca/Mg)摩尔比为1/9至2/5。在一些实施方案中，该组合物进一步包括来自工业过 程的颗粒。在此类实施方案中，该工业过程包括化石燃料燃烧。在此类实施方案中，该化石 燃料包含煤。在一些实施方案中，所述来自工业过程的颗粒包含飞灰。在一些实施方案中， 该组合物进一步包含NOx或其衍生物。在一些实施方案中，该组合物进一步包含SOx或其衍 生物。在一些实施方案中，该组合物进一步包含VOC或其衍生物。在一些实施方案中，该组 合物进一步包含金属。在此类实施方案中，该金属包含铅、砷、汞或镉或其组合。提供包括包含碳酸盐或碳酸氢盐或其组合的组分的建筑材料，其中该碳酸盐和/ 或碳酸氢盐中的碳具有小于-5. 00%。的相对碳同位素组成(S13C)值。在一些实施方案中， 该建筑材料中的包含碳酸盐和/或碳酸氢盐的组分构成该建筑材料的至少5%。在一些实 施方案中，该建筑材料是水泥质材料。在一些实施方案中，该建筑材料是灰浆、火山灰质材 料或辅助水泥质材料或其组合。在一些实施方案中，该建筑材料是水泥或混凝土。在一些实 施方案中，该建筑材料是非水泥质的。在一些实施方案中，该建筑材料是集料。在一些实施 方案中，该集料是粗集料。在一些实施方案中，该集料是细集料。在一些实施方案中，该集 料是反应性集料。在一些实施方案中，该集料是非反应性或惰性集料。在一些实施方案中， 该集料是成形或浇铸集料。在一些实施方案中，该建筑材料是道路材料。在一些实施方案 中，该道路材料是路基。在一些实施方案中，该道路材料是铺面材料。在一些实施方案中， 该材料是非水泥质材料且该非水泥质的建筑材料是砖、板、导管、梁、盆、柱、瓦、纤维壁板产 品、坯、隔音墙、石膏、干式墙、灰泥、土壤加固组合物、或隔绝材料或它们的组合。在一些实 施方案中，该组合物进一步包括来自工业过程的颗粒。在此类实施方案中，该工业过程包括 化石燃料燃烧。在此类实施方案中，该化石燃料包含煤。在一些实施方案中，所述来自工业 过程的颗粒包含飞灰。在一些实施方案中，该组合物进一步包含NOx或其衍生物。在一些 实施方案中，该组合物进一步包含SOx或其衍生物。在一些实施方案中，该组合物进一步包 含VOCs或其衍生物。在一些实施方案中，该组合物进一步包含金属。在此类实施方案中， 该金属包含铅、砷、汞或镉或其组合。提供包括包含碳酸盐或碳酸氢盐或其组合的组分的非建筑材料，其中该碳酸盐和 /或碳酸氢盐中的碳具有小于-5. 00%。的相对碳同位素组成(S13C)值。在一些实施方案 中，该非建筑材料中的包含碳酸盐和/或碳酸氢盐的组分是碳中性或碳负性的。在一些实 施方案中，该非建筑材料中的包含碳酸盐和/或碳酸氢盐的组分构成该非建筑材料的多于 5%。在一些实施方案中，该非建筑材料是家用或商业陶瓷产品、纸产品、聚合产品、润滑剂、 粘合剂、橡胶产品、白垩、漆、个人护理产品、清洁产品、个人卫生产品、化妆品、可食用产品、液态可食用产品、固态可食用产品、动物可食用产品、农产品、土壤改良产品、杀虫剂、环境 修复产品、森林土壤修复产品或中和过酸水的产品。提供包含碳酸盐或碳酸氢盐或其组合的合成组合物，其中该组合物中的碳具有小 于-5. 00%。的相对碳同位素组成(δ 13C)值且该组合物在暴露在正常温度和湿度条件和具 有正常PH的雨水中至少1年时不释放多于其总CO2的1%。在一些实施方案中，该组合物 具有中性或负性碳足迹。在一些实施方案中，该组合物是固体沉淀物。在一些实施方案中， 该碳酸盐和/或碳酸氢盐包含铍、镁、钙、锶、钡或镭或其组合的碳酸盐和/或碳酸氢盐。在 一些实施方案中，该碳酸盐和/或碳酸氢盐包含钙或镁或其组合的碳酸盐和/或碳酸氢盐。 在一些实施方案中，该组合物含有钙和镁，且钙/镁(Ca/Mg)摩尔比为1/200至200/1。在 一些实施方案中，钙/镁(Ca/Mg)摩尔比为12/1至1/15。在一些实施方案中，钙/镁(Ca/ Mg)摩尔比为5/1至1/10。在一些实施方案中，钙/镁(Ca/Mg)摩尔比为1/9至2/5。在一 些实施方案中，该组合物进一步包括来自工业过程的颗粒。在此类实施方案中，该工业过程 包括化石燃料燃烧。在此类实施方案中，该化石燃料包含煤。在一些实施方案中，所述来自 工业过程的颗粒包含飞灰。在一些实施方案中，该组合物进一步包含NOx或其衍生物。在 一些实施方案中，该组合物进一步包含SOx或其衍生物。在一些实施方案中，该组合物进一 步包含VOCs或其衍生物。在一些实施方案中，该组合物进一步包含金属。在此类实施方案 中，该金属包含铅、砷、汞或镉或其组合。提供包括包含碳酸盐或碳酸氢盐或其组合的合成组合物的建筑材料，其中该组合 物中的碳具有小于-5. 00%。的相对碳同位素组成(δ 13C)值且该组合物在暴露在正常温度 和湿度条件和具有正常PH的雨水中至少1年时不释放多于其总CO2的1%。在一些实施 方案中，该建筑材料是碳中性或碳负性的。在一些实施方案中，该建筑材料是水泥质材料。 在一些实施方案中，该建筑材料是水泥或混凝土。在一些实施方案中，该建筑材料是灰浆、 火山灰质材料或辅助水泥质材料或其组合。在一些实施方案中，该建筑材料是非水泥质的。 在一些实施方案中，该建筑材料是集料。在一些实施方案中，该集料是粗集料。在一些实施 方案中，该集料是细集料。在一些实施方案中，该集料是反应性集料。在一些实施方案中该 集料是非反应性或惰性集料。在一些实施方案中，该集料是成形或浇铸集料。在一些实施 方案中，该建筑材料是道路材料。在一些实施方案中，该道路材料是路基。在一些实施方案 中，该道路材料是铺面材料。在一些实施方案中，该材料是非水泥质材料且该非水泥质的建 筑材料是砖、板、导管、梁、盆、柱、瓦、纤维壁板产品、坯、隔音墙、石膏、干式墙、灰泥、土壤加 固组合物、或隔绝材料或它们的组合。提供包含含有合成组合物的组分的非建筑材料，该合成组合物包含碳酸盐或碳酸 氢盐或其组合，其中该组合物中的碳具有小于-5. 00%。的相对碳同位素组成(S13C)值，且 该组合物在暴露在正常温度和湿度条件和具有正常PH的雨水中至少1年时不释放多于其 总CO2的1%。在一些实施方案中，该非建筑材料中的碳酸盐和/或碳酸氢盐是碳中性或碳 负性的。在一些实施方案中，至少5%的该非建筑材料具有小于-5. 00%。的相对碳同位素组 成(δ 13C)值，且该组合物在暴露在正常温度和湿度条件和具有正常ρΗ的雨水中至少1年 时不释放多于其总CO2的1%。提供包括但不限于碳酸镁和/或碳酸氢镁的合成组合物，其中该组合物中的碳具 有小于-5. 00%。的相对碳同位素组成(δ 13C)值，且该组合物包括但不限于矿物相菱镁矿、三水菱镁矿、水菱镁矿、碳钙镁石、镁方解石、白云石、原白云石或无序白云石或其组合。在 一些实施方案中，该组合物在暴露在正常温度和湿度条件和具有正常PH的雨水中至少1年 时不释放多于其总CO2的1%。提供包括但不限于碳酸镁和/或碳酸氢镁的合成组合物，其中该组合物中的碳具 有小于-5. 00%。的相对碳同位素组成(S13C)值，且该组合物处于1、2、3、4、5或6个水合水 的水合态或其组合。在一些实施方案中，该组合物在暴露在正常温度和湿度条件和具有正 常PH的雨水中至少1年时不释放多于其总CO2的1%。提供包含碳酸钙或碳酸氢钙或它们的任何组合的合成组合物，其中该组合物中的 碳具有小于-5. 00%。的相对碳同位素组成(S13C)值，且该组合物包括但不限于矿物相非晶 碳酸钙、方解石、文石或球霰石或其组合。在一些实施方案中，该组合物在暴露在正常温度 和湿度条件和具有正常PH的雨水中至少1年时不释放多于其总CO2的1%。提供包含碳酸钙或碳酸氢钙或它们的任何组合的合成组合物，其中该组合物中的 碳具有小于-5. 00%。的相对碳同位素组成(S13C)值，且该组合物处于1、2、3或4个水合水 的水合态或其组合。在一些实施方案中，该组合物在暴露在正常温度和湿度条件和具有正 常PH的雨水中至少1年时不释放多于其总CO2的1%。提供通过碳封存每天生产至少100千克具有小于-5. 00%。的相对碳同位素组成 (S13C)值的含碳材料的方法。在一些实施方案中，该产品具有中性或负性碳足迹。提供通过确定该组合物的相对碳同位素组成(δ 13C)值来表征合成组合物的方 法。在一些实施方案中，该合成组合物是建筑材料或地下储存用材料。在一些实施方案中， 该合成组合物是水泥质组合物或集料。在一些实施方案中，该合成组合物是用于储存CO2的 组合物。在一些实施方案中，该方法包括确定该组合物的CO2释放稳定性的步骤。在一些 实施方案中，该方法包括确定该组合物的碳含量的步骤。在一些实施方案中，该方法包括比 较该组合物的S13C值与另一 δ 13C值的步骤，在一些情况中，所述另一 δ 13C值是标准S13C 值，在另一些情况下，是用于制造该组合物的可能的原材料的S13C值。在一些情况中，用于 比较的所述另一 S13C值是原材料一可能是化石燃料、衍生自化石燃料的烟道气、水源或 其组合的S13C值。在一些实施方案中，该方法进一步包括根据比较δ 13C值来确定该组合 物是否包含从化石燃料源中封存的CO2。在一些实施方案中，量化该组合物中封存的二氧化 碳的量。提供指纹分析组合物的方法，包括确定多种元素的稳定同位素的值或该组合物中 多种元素的稳定同位素的比值以确定该组合物的同位素指纹。在一些实施方案中，该稳定 同位素包含碳、硫、氮或硼或其组合的同位素。在一些实施方案中，该组合物是建筑材料或 地下储存用材料。在一些实施方案中，该方法包括比较至少两个稳定同位素值或至少两个 稳定同位素比值或其组合的步骤。在一些实施方案中，该方法包括根据该材料的同位素指 纹确定该组合物的一种或多种组分的可能来源的步骤。在一些实施方案中，该一种或多种 组分的可能来源是化石燃料。提供确定组合物是否含有从化石燃料源中封存的元素的方法，包括确定该元素的 同位素值或同位素值比。在一些实施方案中，该元素是碳、硫、氮或硼。在一些实施方案中， 该方法进一步包括比较该同位素值或同位素值比与标准值的步骤。在一些实施方案中，该 元素是碳且该比较是S 13C值。
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在所附权利要求中具体阐述本发明的新颖特征。参照阐述示例性实施方案(其中 利用了本发明的原理)的下列详述和附图更好地理解本发明的特征和优点，在附图中图1提供示例性碳封存法。图2提供借助用于获得δ 13C值的台面仪器分析用的样品的制备方法图。图3提供在实验室规模中由含二氧化碳的气体和水镁石尾矿制造沉淀材料的图。 该图中标示了表征的材料(气体、液体和固体)。图4提供在250，000加仑罐中由含二氧化碳的气体和水镁石尾矿大规模制造沉淀 材料的图。该图中标示了表征的材料(气体、液体和固体)。图5提供在连续法中由含二氧化碳的气体和水镁石尾矿制造沉淀材料的图。该图 中标示了表征的材料(气体、液体和固体)。图6提供在实验室规模方法中由含二氧化碳的气体和飞灰制造沉淀材料的图。该 图中标示了表征的材料(气体、液体和固体)。图7提供来自文献、来自使用水镁石尾矿作为工业废料的实验室规模方法的含二 氧化碳的气体源、工业废料、沉淀物和上清液的δ 13C数据的比较。图8提供来自文献、来自使用水镁石尾矿作为工业废料的大规模方法的含二氧化 碳的气体源、工业废料、沉淀物和上清液的δ 13C数据的比较。图9提供来自文献、来自使用水镁石尾矿作为工业废料的连续方法的含二氧化碳 的气体源、工业废料、沉淀物和上清液的δ 13C数据的比较。图10提供来自文献、来自使用飞灰作为工业废料的实验室规模方法的含二氧化 碳的气体源、工业废料、沉淀物和上清液的δ 13C数据的比较。发明详述本发明提供含有具有特定的相对元素同位素组成值(一个或多个)的元素的组合 物和以相对元素同位素值(一个或多个)确定组合物含量的方法。在一些实施方案中，本 发明提供含有具有负相对碳同位素组成(S13C)值的碳的组合物，例如合成组合物，和分析 组合物中的碳以确定S 13C值，例如验证该组合物中的一些或所有碳来自碳封存法的方法。 在一些实施方案中，其它元素，如硫、硼或氮可能类似地存在和/或根据它们的同位素含量 或同位素比表征，此外，其它物质，如亚硫酸盐、硫酸盐或重金属也可能存在于该组合物中 并且可以分析。该组合物和方法可用在需要使用如下材料的用途中该材料是不适合释放 到环境中的物质，如二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物、重金属和例如化石燃料燃烧中产生的 其它物质的封存产物，并验证这类材料中的碳等的来源。在更详细描述本发明之前，要理解的是，本发明不限于所述具体实施方案，因此当 然可变。还要理解的是，本文所用的术语仅用于描述具体实施方案并且不是限制性的，因为 本发明的范围仅受所附权利要求书的限制。在提供数值范围时，要理解的是，在该范围的上限和下限之间以及在该指定范围内的任何其它指定值或居间值之间的各居间值(除非文中明确地另行指明，至下限的单位 的1/10)包含在本发明内。除在该指定范围内明确排除的任何界限值外，这些较小范围的 上限和下限可独立地包括在这些较小范围内并且也包含在本发明内。如果该指定范围包括 界限值之一或两者，排除这些包括的界限值的任一或两者的范围也包括在本发明中。对于本文中的某些范围，数值前用术语“大约”修饰。术语“大约”在本文中用于 为其后的确切数值以及与该术语后的数值接近或近似的数值提供字面支持。在确定数值是 否接近或近似明确列举的数值时，接近或近似的未列举的数值可以是在其陈述背景中与明 确列举的数值基本等效的数值。除非另行指明，本文所用的所有技术和科技术语具有与本发明所属领域的普通技 术人员的通常理解相同的含义。尽管在本发明的实践或测试中也可以使用与本文描述的那 些类似或等效的任何方法和材料，但现在描述代表性的示例方法和材料。本说明书中引用的所有公开文献和专利都经此引用并入本文，就像各个公开文献 或专利明确并逐一被指明经此引用并入本文，并且为了公开和描述与引用的公开文献相关 的方法和/或材料而经此引用并入本文。任何公开文献的引用是针对其在提交日前的公开 内容，并且不应该被视为承认本发明无权利用在先发明而先于该公开文献。此外，所提供的
公开日可能不同于实际
公开日，这可能需要独立确认。要指出的是，除非文中明确地另行指明，本文和所附权利要求中所用的单数形式 “某(a，an)”、“该，所述(the)”包括复数对象。要进一步指出的是，权利要求书可以起草成 排除任何任选要素。因此，这种声明旨在充当与权利要求要素的列举联用的如“只”、“仅” 之类的排他性术语的使用或“否定性”限制的使用的先行基础。本领域技术人员在阅读本公开后会看出，本文描述和例举的各个实施方案的每一 具有分立的组分和特征，它们可以容易地与任何其它几个实施方案的特征分开或联合，而 不背离本发明的范围或精神。任何列举的方法可以以所列举的事件次序进行或以逻辑上可 行的任何其它次序进行。引言在进一步描述本发明的主题时，陈述用于测量组合物中的同位素比值，例如δ 13C 值，和元素含量，例如碳含量，的方法。也描述了跟踪或验证组合物中例如碳的来源的方法。 随后描述含有具有特定同位素比，例如δ 13C值的元素的组合物。确定相对同位素值(relative isotopic value)的方法在一方面中，本发明提供通过确定其相对同位素组成比值来表征组合物的方法。 尽管可以使用各种同位素(所有这些都具有可以与标准比进行比较的同位素比)_例如碳、 氧、硫、硼和氮，下列描述主要针对碳和相对碳同位素比或S 13C值。要理解的是，该论述也 同样适用于其它适当的元素。在一些实施方案中，也确定该组合物的元素含量，例如碳含 量。在一些实施方案中，该方法进一步包括例如通过比较对碳含量和相对碳同位素组成比 测得的值与标准值或原材料值等来验证该组合物含有来自CO2的碳，该CO2来自特定来源， 例如化石燃料源。该组合物可以是其中储存了来自化石燃料源的碳，例如二氧化碳的组合 物。在一些情况中，这类组合物合意地优先于其它材料用在例如结构或道路中，以确保将二 氧化碳和任选其它不合意物质封存在建筑环境中。在一些情况中，合意地使用这类组合物， 例如浆料或溶液，作为用于长期储存二氧化碳和任选其它不合意物质的封存介质。因此，在一些实施方案中，该方法进一步包括确定该组合物的二氧化碳储存稳定性，例如确定在设 定条件下的二氧化碳释放速率。在一些实施方案中，该方法包括测量多种元素，例如碳、硫、氮、氧和硼中的两种或 更多种，的同位素值，如相对同位素比值，从而能够同位素“指纹分析”特定组合物。本发明的方法可用于例如验证组合物中的一些或基本所有碳和，在一些情况下， 其它元素源自化石燃料。稳定同位素和同位素分馏许多元素具有稳定同位素，且在各种过程，例如生物过程中优先使用这些同位素。 实例是碳，其用于举例说明本文所述的大多数方法，但是，要认识到，这些方法也适用于具 有稳定同位素的其它元素，只要它们的比可以以与碳类似的方式测量；这类元素包括氮、 氧、硫和硼。测量这些元素的同位素比的方法是公知的。以％。(每密耳)为单位的相对碳同位素组成(S13C)值是相对于化石化箭石 (fossilized belemnite)标准(PDB标准)，碳的两种稳定同位素，即12C和13C的浓度比的度量。δ 13C %。= [(13C/12C 样品-13C/12CPDB 标准)/(13C/12CPDB 标准)]Χ100012C由于其较低质量在光合作用过程中和在利用无机碳的其它生物过程中优先被 植物吸取。12C的较低质量使动力学受限的反应比使用13C时更高效地进行。因此，衍生自 植物材料的材料，例如化石燃料具有比衍生自无机源的材料小的相对碳同位素组成值。由 化石燃料燃烧产生的烟道气中的二氧化碳反映化石化的有机材料的相对碳同位素组成值。 表1列出用于比较的相关碳源的相对碳同位素组成值范围。包含来自化石燃料燃烧的碳的材料体现出更像植物衍生材料，S卩小于包含来自大 气或非植物海洋源的碳材料的S 13C值。验证由二氧化碳封存法制成的材料由来自化石燃料 燃烧的碳构成包括测量所得材料的δ 13C值并证实其不类似大气二氧化碳和海洋碳源的值。表1.关注的碳源的相对碳同位素组成(δ 13C)值 1. HoIdgate，G. R.等人，Global and Planetary Change, 65 (2009)第 89-103 页。2. Elswick, Ε. R.等人，Applied Geochemistry, 22 (2007)第 2065-2077 页。在一些实施方案中，本发明提供表征组合物的方法，包括测量其相对碳同位素组 成(S13C)值。在一些实施方案中，该组合物是含有碳酸盐，例如碳酸镁和/或碳酸钙的组 合物。可以使用任何合适的方法测量该S 13C值，如质谱法或离轴积分腔输出光谱法(离轴 ICOS)。碳同位素之间的一个差异是它们的质量。可以使用敏感到足以测量碳量的任何质 量甄别技术确定13C与12C同位素浓度的比。质谱法常用于确定δ 13C值。也可购得能够确 定δ 13C值的台面离轴积分腔输出光谱(离轴IC0S)仪器。这些值通过12C和13C同位素在 二氧化碳中产生的碳-氧双键中的能量差获得。来自碳封存法的碳酸盐沉淀物的S13C值 充当CO2气体源的指纹，因为该值会随源而变，但在大多数碳封存情况中，δ 13C通常为-9%。 至 _35%0。在一些实施方案中，该方法包括该组合物中的碳量的测量。可以使用任何合适的 碳测量技术，如库仑法。在一些情况中可以使用碳测量量化组合物中封存的二氧化碳的量。 同位素测量可用于验证组合物中的碳源是所声称的碳源。本发明的一些实施方案的另一特征包括比较该组合物的δ 13C值与另一 δ 13C值； 这种另一 S 13C值可以是标准值一一该组合物中可能的原材料(例如煤、油、天然气或烟 道气)的值或给出可供比较的有用信息的任何其它值。在一些实施方案中，将该组合物的 δ 13C值与固定值或数值范围，如_1%。至-50%。，或_5%。至-40%。，或_5%。至-35%。，或_7%0 至-40%。，或_7%。至-35%。，或_9%。至-40%。，或_9%。至_35%。的值进行比较，或与-3%。、-5%0、-6%。、-7%。、-8%。、-9%。、-10%。、-11%。、-12%。、-13%。、-14%。、-15%。、-16%。、-17%。、-18%。、_19%0、 _20%ο、_21%ο、_22%ο、_23%ο、_24%ο、_25%ο、_26%ο、_27%ο、_28%ο、_29%ο、_30%ο、_31%ο、_32%ο、_33%ο 、-34%。、-35%。、-36%。、-37%。、-38%。、-39%。、-40%。、-41%。、-42%。、-43%。、_44%。或 _45%0的 值进行比较。在一些实施方案中，小于固定值的值表明该组合物中的一些或基本所有的碳 源自化石燃料，例如小于本文给出的任何值的值，如小于_7%。的值，或小于-10%。的值，或 小于-15%。的值，或小于_20%。的值，或小于_25%。的值，或小于_30%。的值，或小于-35%。的 值，小于-40%。的值。在一些实施方案中，将该组合物的δ 13C值与该组合物的可能的原材料的值进行 比较。例如，该组合物的S 13C值可以与化石燃料，如天然气、油、煤或特定类型的煤，或如由 天然气、油、煤或特定类型的煤的燃烧产生的烟道气的S13C值，或δ 13C值范围进行比较。这 特别可用于验证该组合物含有来自化石燃料和/或来自化石燃料燃烧的co2。仅作为实例，如果煤的S 13C值为-34%。且声称已封存来自煤燃烧的CO2的组合物的δ 13C值等于-34%。 或在-34%。的一定范围内(这可以是任何合适的范围，取决于测量条件、煤的变化、来自煤 的烟道气的变化等，例如士 1%。，或士2%。，或士3%。，或士4%。，士5%。)，这可以被视为完全 或部分证实该组合物中的碳源自该化石燃料。在上述实例中，如果可接受的范围为士3%。且 该组合物具有-32%。的δ 13C值，则该δ 13C值会被视为与该组合物中的来自该特定煤的碳 的来源一致。在该验证中可以适当考虑其它因素。在一些实施方案中，该S 13C值是唯一的 考虑因素。一些实施方案进一步包括量化组合物中从CO2源，例如化石燃料源中封存的CO2的 量。例如，可以使用库仑法确定组合物中碳的相对量，并且可以使用同位素比值验证该碳完 全或部分源自化石燃料。随后是简单计算来确定该组合物中封存的CO2(或碳)的量，如果 给出源自化石燃料的碳和总碳的相对量的话。本发明的另一些实施方案包括确定组合物中的非碳元素或除碳以外的元素的同 位素值或同位素比(其与标准进行比较，类似于S13C值)。这类元素包括但不限于氧、氮、 硫和硼。可以通过与用于碳的那些类似的技术测量任何这类元素或元素组合的同位素值。 与标准比较地表示同位素比的这类技术和方法是本领域公知的，例如硼的δ 11B值和硫的 δ 34S值。因此，在一些实施方案中，本发明提供通过确定该组合物的多种同位素值或同位 素比值或其组合来同位素指纹分析组合物的方法。在一些实施方案中，也确定该元素或其 化合物在该组合物中的量。在一些实施方案中，与该同位素代表的元素/化合物的量化一 起使用一种或多种具有同位素指纹的同位素组分以确定该组合物中具有特定来源，例如具 有化石燃料来源的元素/化合物的总量。此外，同位素比在化石燃料的燃烧和其它加工过 程中可能改变(例如对于硼和/或硫而言)，这些变动在一些实施方案中可计入考虑以进一 步细化验证和/或量化分析。在一些实施方案中，确定碳、硫、氧、氮和硼中的两种或更多种的同位素值或同位 素比值或其组合。在一些实施方案中，确定碳和硫的同位素指纹，例如碳的S 13C值和硫的 δ 34S值。在一些实施方案中，确定碳和硼的同位素指纹，例如碳的δ 13C值和硼的δ 11B值。 在一些实施方案中，确定碳、硫和硼的同位素指纹，例如碳的W值、硫的δ3、值和硼的 δ 11B 值。同位素指纹可用于验证该组合物中元素的来源，例如用在验证该组合物含有源自 化石燃料的元素的规程中。这是有用的，因为许多元素，例如碳和硫或它们的氧化物或其它 化合物在全球各地受到管制，如总量管制和排放交易系统或其它规章系统。因此，例如在这 类系统中可以使用本发明的技术验证和/或量化元素和/或它们的化合物的捕集。这种验 证和/或量化可用于证实与规章的遵从性，以计算封存该元素或化合物，例如二氧化碳、硫 氧化物、氮氧化物和受到管制的任何其它元素或化合物(可以进行它们的同位素测量)的 信用和处罚，和用于本领域技术人员显而易见的任何其它合适的用途。例如，为了表明在一过程中发生二氧化碳封存，出自一过程的二氧化碳气体的总 量据显示小于进入该过程的二氧化碳气体的总量；此外，排出气体中的二氧化碳的来源可 能显示为与进入该过程的气体的相同和/或该过程的产物据显示已封存来自该气体的co2。 “指纹分析” 一材料通过测量和比较碳和/或其它元素，如氮和硫的稳定同位素的比来使该 材料中所含的碳和/或其它元素与来源相互关联。由于材料使用者试图在使用材料时获得碳信用，这种方法可用于证实二氧化碳封存和表明一材料是碳负性的。图1中显示具有三种可能的碳源的二氧化碳封存法。它们是含CO2的气流[100]、 在发生封存法的溶液上方的空气[105]，和所示封存法的水或溶液[110]，例如海水、盐水 或其它离子溶液。可以测量各自中的碳量。对于输入的含CO2的气流[100]，例如使用本领 域技术人员已知的市售气体探针测量CO2气体的分压。也测量或调节含CO2的气体的流速。 在由流速获知气体体积和已知该气体中的CO2浓度的情况下，进入该过程的CO2的总量是已 知的。空气是氧气(O2)、氮气(N2)、C02、水蒸汽、臭氧和其它气体的混合物。类似于对输入的 CO2气流测得的那样，为了表征系统[105]中的空气，例如使用市售探针测量CO2的分压，并 根据反应器的尺寸获知空气体积。该系统中的空气的这些值告诉我们该空气贡献的碳量。 使用任何合适的方法，例如库仑法测量水[110]中的碳浓度。无机和有机碳含量都可以使 用库仑法通过改变消化液来测量。一般而言，有机碳不参与该反应并因此不计入封存法中 的碳。由实例[115]的CO2封存法获得可能含有碳的四种组分。这些组分是流出气体 [120]、所需产物[130]、流出液体[135]和在反应发生后与该产物和流出液体接触的空气 [125]。如上所述，使用市售探针确定气体组分中的碳量以与该系统中的气体体积一起确定 二氧化碳分压。使用库仑法测量液体和固体组分中的碳量。也使用质谱法或离轴ICOS通 过它们的S 13C值表征这些材料。将产物的δ 13C值[130]和输入的CO2气流[100]的指 纹值进行比较。接近输入的CO2，例如仍然非常负的产物δ 13C表明该产物中的碳不来自水 [110]或空气[105]的事实。水和空气通常具有在这种材料和工艺表征方法中测得的仅略 微负的δ 13C值，不小于-8%。。输入组分中的碳量与来自该封存法的组分中的碳量的比较表明是否有任何碳未 计入。与δ 13C指纹分析联用的这种质量平衡表明，一部分CO2离开输入气流，不存在于流 出气流中，并且并入产物中。图1中所示的示例性方法是方法[115]，在此过程中来自输入气体的0)2溶解 [100]到溶液中，与溶液中的离子反应并形成用于以可长期储存形式或可转化成这种形式 的形式从输入气体中除去CO2的材料。该方法可产生溶液、沉淀材料，或浆料，只要最终产 物适合长期储存。可以在该方法的任何阶段测量任何组分的同位素含量或比，例如S 13C值 以获得原始CO2的最终状况的定量和/或定性测量。此外，通过例如库仑法进行的碳测量 允许精确量化CO2的最终状况。在任何测量的情况下，可以从材料中或随时间经过获得多 个样品，例如可以获得和分析1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或多于10个样品。因此，对于大批制 成和/或连续制成的产品，可以取合适数量的样品以指示所有量的材料的总S 13C值和/或 碳含量。在图1中所示的实例中，CO2可以从含CO2的气体(例如来自化石燃料燃烧的烟道 气)，从与该含CO2的气体溶于其中的水接触的空气[105]和从水本身[110]进入该方法。 测量这些中的一种、两种或所有的δ 13C值，也可以测量各自的CO2浓度和流速。可以对流出 气体[120]、与沉淀步骤的干燥产物和/或液体流出物接触的空气[125]、产物(例如含碳 酸盐的固体材料或碳酸盐和/或碳酸氢盐的液体浆料)[130]和液体流出物[135]进行类 似测量。可以类似地测试和考虑任何附加的CO2源或CO2汇。在已知各CO2源或CO2汇中的 流速、体积、流动时间、S 13C值和CO2浓度/量的情况下，直接计算质量平衡和证实例如CO2 从原始烟道气封存到产物中，以及量化封存的CO2量。要认识到，烟道气的不同来源，例如不同化石燃料，如来自各地的煤，可能具有不同的s 13C值，并且可以根据这种δ 13C值识别 或确认在给定地点使用给定的原材料制成的产物。尽管这种做的一种方式是将推定产物的 δ 13C与化石燃料(该产物据说来自该化石燃料)或所述化石燃料燃烧产生的CO2的δ 13C 值进行比较，也可以取样各个批次的产物，或许多批的代表性样品，以使用凭经验由产物本 身推导出的δ13(。可采用任一方法或组合检验和鉴别假冒材料。也要认识到，该化石燃料中存在的其它元素，如硫、硼和/或氮可能具有特定类型 的化石燃料特有的，例如所用的特定类型和地质来源的煤特有的，和可能甚至煤的特定批 次特有的它们自己的同位素比值。如果将s 13C值与一个或多个这些值结合，可以获得材料 来源的独特“指纹”，这可以与声称封存碳和/或来自化石燃料的其它物质的组合物的指纹 进行比较。因此，在一些实施方案中，本发明提供通过确定该组合物的S 13C值和硫、硼或 氮中的一种或多种的同位素组成值来验证组合物来源的方法。这些同位素值或值的组合可 以单独使用，或可以使用各元素的量和/或其比(例如碳/硼，或碳/硫，或硫/硼的比，等 等)验证该组合物的来源。关于同位素比，当使用元素本身的量时，可以将该组合物中的量 与在假定来源点，即封存地，提取的实际样品进行比较以确定是否匹配。量和同位素比的组 合提供精确分类和验证一组合物的极其有力的方法，并包括在本发明的实施方案中。任选封存在沉淀组合物中或溶液中的其它物质包括硫氧化物(S0X，例如SO2* SO3)、氮氧化物(N0X，例如NO或NO2)、重金属如汞、放射性物质和挥发性有机化合物中的一 种或多种。在分析的组合物中也可以测量和量化这些物质，或在一些情况中它们的衍生物， 并将数值与实际或理论值进行比较以确定从烟道气中除去的量(用于管制和/或贸易用 途)，或如果该组合物是未知组合物或声称源于特定化石燃料的组合物，验证其确实来源如 此。因此，在一些实施方案中，本发明包括分析样品的方法，包括确定该样品的δ 13C值和 确定SOx或其衍生物，如硫酸盐或亚硫酸盐，例如钙或镁的硫酸盐或亚硫酸盐，NOx或其衍生 物、或汞或其衍生物如氯化汞中的一种或多种的含量值并将这些值与基准值(其可以凭经 验由已知来源的实际样品推导，理论推导，或以任何其它合适的方式推导)进行比较。在一 些实施方案中，本发明包括分析样品的方法，其包括确定该样品的S 13C值，确定硼、硫或氮 中的一种或多种的类似同位素比值和确定SOx或其衍生物，如硫酸盐或亚硫酸盐，例如钙或 镁的硫酸盐或亚硫酸盐，NOx或其衍生物、或汞或其衍生物如氯化汞中的一种或多种的含量 值并将这些值与基准值(其可以凭经验由已知来源的实际样品推导，理论推导，或以任何 其它合适的方式推导)进行比较。如果需要，可以使用例如质谱法或离轴ICOS监测在该方法过程中该溶液的相对 碳同位素组成值。可以由总碱度测量计算溶解到该溶液中的CO2浓度。已知体积的溶液的 总碱度的测量导致能够计算二氧化碳含量。在该方法的进程中监测溶解到该溶液中的CO2 允许进行调节以制造所需封存产物，并且是该方法的任选组成部分。可以认识到，该方法同样适用于多种其它产品，包括但不限于燃料、环境被分析 物、食品和漆。可通过该方法表征任何如下材料——其中源材料的稳定同位素含量可以与 产物的进行比较。例如，也可以例如使用质谱法测量氧(16O和18O)、氮(14N和15N)、硫(32S 和34S)、氢(1H和2H)和/或硼C°B和11B)的稳定同位素的比。也可以认识到，可以使用各 种标准实验室分析技术测量这些和任何其它合适的元素的量。这些值可用于追踪产物中的 其它组分。例如可以以与碳类似的方式在产物中追踪来自烟道气的硫。类似地，也可以追踪氮。由此，可以产生特定产物的“指纹”。在最简单的情况下，该指纹是产物中稳定同位 素的比值(例如W值)。在另一些实施方案中，可以使用多个同位素比，例如2、3、4、5、 6或多于6。在一些实施方案中，产物的指纹包含稳定的碳同位素的值或比值。在一些实施 方案中，产物的指纹包含稳定的硫同位素的值或比值。在一些实施方案中，产物的指纹包含 稳定的氮同位素的值或比值。在一些实施方案中，产物的指纹包含稳定的硼同位素的值或 比值。在一些实施方案中，使用多于一种元素的稳定同位素的值或值的比的组合。在一些 实施方案中，提供碳和硫的稳定同位素的浓度值或浓度比的组合。在一些实施方案中，使用 多于一种元素的稳定同位素的值或值的比的组合。在一些实施方案中，提供碳和氮的稳定 同位素的浓度值或浓度比的组合。在一些实施方案中，使用多于一种元素的稳定同位素的 值或值的比的组合。在一些实施方案中，提供碳、氮和硫的稳定同位素的浓度值或浓度比的 组合。在一些实施方案中，产物的指纹包含S 13C值。在一些实施方案中，指纹包含δ 13C值 和δ 34S值。在一些实施方案中，指纹包含δ 13C值和δ 11B值。在一些实施方案中，指纹包 含δ 13C值和δ 15N值。在一些实施方案中，指纹包含δ 13C值、δ 34S值和δ 15N值。在一些 实施方案中，指纹包含S 13C值、δ 34S值和δ 11B值。在一些实施方案中，指纹包含δ 13C值、 δ 11B值和δ 15N值。含碳组合物在一些实施方案中，本发明提供含有具有负的相对碳同位素组成(δ 13C)值的碳 的组合物，例如合成组合物。这种值可能表明植物基来源，例如来自化石燃料燃烧的烟道 气，并可用于验证该该组合物中的碳部分或完全来自化石燃料的燃烧。有可能含有来自烟 道气燃烧的组分，例如CO2和任选其它组分，如含硫-、氮-、和/或重金属-的组分的组合 物可用作从环境中封存这类物质用的载体，并也可具有其它用途，如用在建筑环境中。在 一些实施方案中，该组合物是合成组合物。在本发明的一些实施方案中提供的合成组合物 通常通过产生含有具有负δ 13C值的碳的产物的任何合成方法形成，但是，它们可以通过将 CO2气体封存在该合成组合物中来形成，例如，该组合物可通过从已向其中引入来自例如化 石燃料燃烧的CO2气体的水溶液中沉淀材料来形成。本发明的其它可能的组合物，例如合 成组合物，包括含有例如具有负δ 13C值的碳酸盐和/或碳酸氢盐的水溶液，或既含固体又 含水性液体的浆料——该固体和/或水性液体可含有例如具有负δ 13C值的碳酸盐和/或 碳酸氢盐。该组合物可以以大于1千克，如大于10千克，例如，大于100千克，大于1000千 克，大于100，000千克，大于1，000, 000千克或甚至大于10，000, 000千克的量存在。该组 合物可以例如具有1千克至10，000，000千克，或10千克至10，000，000千克，或100千克 至10，000, 000千克，或1000千克至10，000, 000千克，或10，000千克至10，000, 000千克， 或1千克至1，000, 000千克，或10千克至1，000, 000千克，或100千克至1，000, 000千克， 或1000千克至1，000，000千克，或10，000千克至1，000，000千克，或1千克至100，000千 克，或10千克至100，000千克，或100千克至100，000千克，或1000千克至100，000千克， 或10，000千克至100，000千克，或1千克至10，000千克，或10千克至10，000千克，或100 千克至10，000千克，或1000千克至10，000千克，或1千克至1000千克，或10千克至1000 千克，或100千克至1000千克的质量。在一些情况中，该组合物可以是固体块。在一些情 况中，该组合物可以由颗粒物构成，其中各粒子相对较小，例如0.1-1000微米平均直径，或 在一些情况中，甚至1000微米至几厘米或更大的直径，或其组合，在这种情况中，该组合物被视为在单批、单堆或单容器等中的总粒子物料。在更大量的组合物的情况下，可能合意的 是，提取多个样品以确定例如s 13C值和/或碳含量的精确值。本发明的组合物还可以具 有落在一定范围内的平均密度，例如，在一些实施方案中，本发明的组合物具有50lb/ft3至 2001b/ft3的体密度(bulk density)，和在某些实施方案中751b/ft3至1251b/ft3的体密 度。本发明的组合物还可以具有落在一定范围内的平均硬度，如在一些实施方案中，本发明 的组合物具有在莫氏硬度标上1至7的平均硬度。在一些实施方案中，本发明的组合物具 有在莫氏(Mohs)硬度标上至少3的平均硬度。在一些实施方案中，本发明的组合物具有在 莫氏硬度标上至少4的平均硬度。在一些实施方案中，本发明的组合物具有在莫氏硬度标 上至少5的平均硬度。在一些实施方案中，本发明的组合物具有在莫氏硬度标上1至6的 平均硬度，如在莫氏硬度标上1至5，如2至5，如1至4，如2至6，如2至4。
在一些实施方案中，本发明的组合物包含δ 13C值小于-5. 00%。、-6%。、-7%。、 -8%。、-9%。、-10%。、-11%。、-12%。、-15%。、-17%。、-20%。、_21· 0%。、_21· 7%。、_21· 8%。、_21· 9%0、 -22. 0%0、-23. 0%0、-24. 0%0、-25. 0%0、-26. 0%0、-27. 0%0、-28. 0%0、-29. 0%0、-30. 0%0、--31. 0%。、-32. 0%。、-35. 0%。或-40. 0%。的碳。在这些实施方案的一些中，该组合物可进一步 具有至少w/w，如至少10% w/w，例如，至少20% w/w，在一些实施方案中，至少30% w/ w,40% w/w或甚至50% w/w的二氧化碳含量(例如，在一些实施方案中，为碳酸盐、碳酸氢 盐，或碳酸盐和碳酸氢盐的组合的形式)。可以通过本领域已知的任何合适的分析和/或 计算法确定二氧化碳含量。在一些实施方案中，本发明提供组合物，例如固体组合物或固 体和水溶液的浆料，该含碳组合物，例如合成的含碳组合物的δ 13C值小于-5%。，在某些实 施方案中该含碳组合物，例如合成的含碳组合物的S 13C值小于-5%。且二氧化碳含量为至 少10%。在一些实施方案中，该含碳组合物，例如合成的含碳组合物的δ 13C值小于-10%。， 在某些实施方案中该含碳组合物，例如合成的含碳组合物的δ 13C值小于-10%。且二氧化碳 含量为至少10%。在一些实施方案中，该含碳组合物，例如合成的含碳组合物的δ 13C值小 于-15%。，在某些实施方案中，该含碳组合物，例如合成的含碳组合物的δ 13C值小于_15%0 且二氧化碳含量为至少10%。在一些实施方案中，该含碳组合物，例如合成的含碳组合物的 δ 13C值小于-20. 0%。，在某些实施方案中该含碳组合物，例如合成的含碳组合物的δ 13C值 小于-20%。且二氧化碳含量为至少10%。在一些实施方案中，该含碳组合物，例如合成的含 碳组合物的S 13C值小于-22.0%。，在某些实施方案中，该含碳组合物，例如合成的含碳组合 物的δ 13C值小于-22%。且二氧化碳含量为至少10%。在一些实施方案中，该含碳组合物， 例如合成的含碳组合物的S 13C值小于-23.0%。，在某些实施方案中，该含碳组合物，例如合 成的含碳组合物的S 13C值小于-23%。且二氧化碳含量为至少10%。在一些实施方案中，该 含碳组合物，例如合成的含碳组合物的S 13C值小于-24.0%。，在某些实施方案中，该含碳组 合物，例如合成的含碳组合物的W值小于-24%。且二氧化碳含量为至少10%。在一些 实施方案中，该含碳组合物，例如合成的含碳组合物的S 13C值小于-25.0%。，在某些实施方 案中，该含碳组合物，例如合成的含碳组合物的δ 13C值小于_25%。且二氧化碳含量为至少 10%。在一些实施方案中，该含碳组合物，例如合成的含碳组合物的δ 13C值小于-27.0%。， 在某些实施方案中，该含碳组合物，例如合成的含碳组合物的δ 13C值小于-27%。且二氧化 碳含量为至少10%。在一些实施方案中，该含碳组合物，例如合成的含碳组合物的S13C 值小于-30.0%。，在某些实施方案中，该含碳组合物，例如合成的含碳组合物的δ 13C值小于-30%。且二氧化碳含量为至少10%。在一些实施方案中，该含碳组合物，例如合成的含碳 组合物的δ 13C值小于-40. 0%。，在某些实施方案中，该含碳组合物，例如合成的含碳组合物 的S 13C值小于-40%。且二氧化碳含量为至少10%。在本发明的一些实施方案中，提供除具有如本文所述的负δ 13C值外还是碳中性 的(carbon neutral)或碳负性的(carbon negative)含碳组合物，例如合成的含碳组合 物。碳中性和碳负性是表示与被该产物阻止进入大气(即封存)的二氧化碳量相比该产 物生产中释放的二氧化碳气体量的术语。碳中性的产物阻止与该产物生产中释放的量一样 多的二氧化碳到达地球大气层。碳负性的产物阻止比该产物生产过程中释放的量多的二 氧化碳到达地球大气层。例如，在将来自发电厂的烟道气注入不可透地下贮库的二氧化碳 封存法中，对照向实施该烟道气注射的机械系统供应动力而产生的二氧化碳，衡量通过该 封存技术实际阻止进入大气的二氧化碳。如果进入该不可透贮库的二氧化碳多于该封存 机械系统释放的二氧化碳，则该方法是碳负性的。在全文经此引用并入本文的专利申请US 12/344，019 (具体是第7页)和申请US 61/117，541 (具体是1和2页)中详细阐述碳负性 产品或方法的概念。在一些实施方案中，本发明的组合物含有锶，例如0. 001 %至5% w/w/锶，或 0. 00001%至 w/w 锶，或 0. 001%至 0. w/w 锶，或 0. 01%至 5% w/w 锶，或 0. 01%至 1 % w/w 锶，或 0. 01 %至 0. 1 % w/w 锶，或 0. 1 %至 5% w/w 锶，或 0. 1 %至 1 % w/w 锶。在一 些实施方案中，本发明的组合物含有硼，例如0. 000001%至2. 0% w/w硼，或0. 00001%至
w/w 硼，或 0. 0001%至 0. w/w 硼，或 0. 001%至 w/w 硼，或 0. 001%至 0. 1% w/w 硼，或0. 至5% w/w硼，或0. 至w/w硼。在一些实施方案中，本发明的组合物含 有硒，例如 0. 000001%至 2. 0% w/w 硒，或 0. 00001%至 w/w 硒，或 0. 0001%至 0. 1% w/ w 硒，或 0. 001%至 w/w 硒，或 0. 001%至 0. w/w 硒，或 0. 1 %至 5% w/w 硒，或 0. 1% 至w/w硒。在一些实施方案中，提供含碳组合物，例如合成的含碳组合物，其中该组合物含有 具有如本文所述的负δ 13C值的碳，其中至少一部分所述碳是碳酸盐和/或碳酸氢盐，例如 铍、镁、钙、锶、钡或镭或其组合的碳酸盐和/或碳酸氢盐的形式。碳酸盐与碳酸氢盐的摩尔 比可以为适合该组合物的制造方法和/或该组合物的预期用途的任何合适的比，如碳酸 盐 / 碳酸氢盐比为大于 100/1、小于 1/100、大于 50/1、25/1、10/1、9/1、8/1、7/1、6/1、5/1、 4/1、3/1、2/1、1/1、1/2、1/3，或 1/4 ；小于 50/1、25/1、10/1、9/1、8/1、7/1、6/1、5/1、4/1、 3/1、2/1、1/1、1/2、1/3，或1/4 ；或基本全是碳酸盐或基本全是碳酸氢盐。在一些实施方案 中，该碳酸盐/碳酸氢盐比可以为100/1至1/100，或50/1至1/50、或25/1至1/25，或10/1 至 1/10，或 5/1 至 1/5，或 2/1 至 1/2，或 100/11/10，或 100/1 至 1/1，或 50/1 至 1/10，或 50/1 至 1/1，或 25/1 至 1/10，或 25/1 至 1/1，或 10/1 至 1/1，或 1/100 至 10/1，或 1/100 至 1/1，或 1/50 至 10/1，或 1/50 至 1/1，或 1/25 至 10/1，或 1/25 至 1/1，或 1/10 至 1/1。在一 些实施方案中，本发明提供含有钙或镁或其组合的碳酸盐和/或碳酸氢盐的含碳组合物， 例如合成的含碳组合物。在一些实施方案中，本发明提供仅含钙或镁或其组合的碳酸盐而 不含碳酸氢盐，或仅含痕量碳酸氢盐的含碳组合物，例如合成的含碳组合物。另一些实施 方案提供仅包含钙或镁或其组合的碳酸氢盐的含碳组合物，例如合成的含碳组合物。在既 提供钙又提供镁的本发明的实施方案中，各种实施方案包括含碳组合物，例如合成的含碳组合物中的一定范围的钙/镁原子比。在本发明的一些实施方案中，该钙/镁摩尔比(Ca/ Mg)范围为小于1Λ00至大于200/1。在一些实施方案中，Ca/Mg比为1/1。在一些实施方 案中，Ca/Mg比范围为2/1至IAdA至2/3，或5/4至4/5。在一些实施方案中，Ca/Mg比 范围为1/7至200/1、1/15至12/10、1/10至5/1、1/7至1/2，或1/9至2/5。在一些实施方 案中，Ca/Mg比范围为1/200至1/7、1/70至1/7、或1/65至1/40。在一些实施方案中，Ca/ Mg范围为1/3至3/1或1/2至2/1。在一些实施方案中，Ca/Mg范围为2/1至全钙、3/1至 200/1,5/1 至 200/1，或 10/1 至 200/1。在一些实施方案中，在含碳组合物中包括除二氧化碳或源自二氧化碳的化合物 (例如碳酸盐和/或碳酸氢盐)外的其它组分。例如，在一些实施方案中，该组合物中存在 的碳至少部分源自化石燃料的燃烧和烟道气的生成，例如在工业过程中，且该化石燃料的 其它组分也可能提供该含碳组合物的附加组分。示例性组分包括燃烧气体，例如氮氧化物 (NOx)；硫氧化物(SOx)和硫化物；卤化物，如氯化氢和氟化氢；颗粒，如飞灰、水泥窑灰、其它 粉尘和金属，包括砷、铍、硼、镉、铬、铬VI、钴、铅、锰、汞、钼、硒、锶、铊或钒；和有机物，如烃 和挥发性有机化合物(VOC)、放射性材料、二噁英和PAH化合物。PAH(多环芳烃)是在燃烧 含碳和氢的材料时制成的有机化合物。本文所用的氮氧化物(NOx)是指氮的氧化物，例如 氧化一氮(NO)和二氧化氮(NO2)；硫氧化物(SOx)是指硫的氧化物，例如二氧化硫(SO2)和 三氧化硫(SO3)。在所有这些实施方案中，可以认识到，这些组分可能与形成该合成的含碳 组合物的反应中的其它参与者相互作用，以使这些组分以原始组分的衍生物形式存在于产 物(合成的含碳组合物)中。在一些实施方案中，本发明的组合物可包括飞灰。在一些实施方案中，本发明的组 合物含有 0. 001 % w/w-10. 0 %，如 0. 01 % w/w-5. 0 % w/w,如 0. 1 % w/w-5. 0 % w/w,如 1. 0 % w/w-5. 0 % w/w,如 1· 0 % w/w-4. 0 % w/w,如 1· 0 % w/w-3. 0 % w/w,如 1· 0 % w/w-2. 5 % w/ w，如0. w/w至2. 5% w/w飞灰的量的飞灰。在一些实施方案中，本发明的组合物含有 0. 0000001-0. 1%界/^，例如0· 000001-0. I%w/wj0· 00001-0. 1%，或0. 0000001-0. 01%, 或 0. 0000001-0. 001 %,或 0. 0000001-0. 001 %,或 0. 0000001-0. 00001 %,或 0. 000001-0. 1 %，或 0. 000001-0. 01 %，或 0. 000001-0. 001 %，或 0. 000001-0. 0001 %，或 0. 000001-0. 00001 %，或 0. 00001-0. 01 %，或 0. 00001-0. 001 %，或 0. 00001-0. 0001w/w 的 量的一种或多种汞化合物，例如氯化汞和/或其它汞化合物。在一些实施方案中，本发明 的组合物含有 0. 01-30% w/w，例如 0. 01-20% w/w，或 0. 01-10% w/w，或 0. 01-1% w/w，或 0. 1-30 % w/w,例如 0. 1-20 % w/w,或 0. 1-10 % w/w,或 0. 1-1 %，或 1-30 % w/w,例如 1-20 % w/w, 1-10% w/w，或1-5% w/w的量的一种或多种硫化合物，例如一种或多种硫酸盐、亚硫酸 盐，或硫酸盐和亚硫酸盐的组合。在一些实施方案中，本发明的组合物含有0. 01-30% w/w, 例如 0. 01-20 % w/w,或 0. 01-10 % w/w,或 0. 01-1 % w/w,或 0. 1-30 % w/w,例如 0. 1-20 % w/w,或 0. 1-10 % w/w,或 0. 1-1 %，或 1-30 % w/w,例如 1-20 % w/w、1-10 % w/w,或 1-5 % w/ w的量的一种或多种氮化合物，例如NOx的衍生物，如硝酸盐或亚硝酸盐。可以看出，组合物 可含有在上述重量百分比范围内的飞灰、汞化合物、硫化合物或氮化合物中的一种或多种， 例如一种或多种汞、硫或氮化合物。在一些实施方案中，本发明提供含有δ 13C值小于-5%。，或小于-10%。，或小 于-15%。，或小于-20%。，或小于_25%。的碳的组合物，如合成组合物，其还包括下列一种或多种S0X ；NOx ；金属，包括砷、铍、硼、镉、铬、铬VI、钴、铅、锰、汞、钼、硒、锶、铊或钒；VOCs ； 颗粒，如飞灰；或放射性化合物或其衍生物。在一些实施方案中，本发明提供δ 13C值小 于_5%。的含碳组合物，例如合成的含碳组合物，其进一步包含SOx或其衍生物。在一些实 施方案中，本发明提供S 13C值小于_5%。的含碳组合物，例如合成的含碳组合物，其进一步 包含颗粒物，例如飞灰。在一些实施方案中，本发明提供δ 13C值小于-5%。的含碳组合物， 例如合成的含碳组合物，其进一步包含金属，例如砷、铍、硼、镉、铬、铬VI、钴、铅、锰、汞、钼、 硒、锶、铊和钒、或其衍生物。在一些实施方案中，本发明提供δ 13C值小于-5%。的含碳组合 物，例如合成的含碳组合物，其进一步包含SOx或其衍生物和颗粒物，例如飞灰。在一些实施 方案中，本发明提供S 13C值小于-5%。的含碳组合物，例如合成的含碳组合物，其进一步包 含SOx或其衍生物和重金属，例如砷、铍、硼、镉、铬、铬VI、钴、铅、锰、汞、钼、硒、锶、铊和钒、 或其衍生物；在一些实施方案中，该重金属是汞或汞的衍生化合物。在一些实施方案中，本 发明提供δ 13C值小于-5%。的含碳组合物，例如合成的含碳组合物，其进一步包含颗粒物， 例如飞灰，和重金属，例如砷、铍、硼、镉、铬、铬VI、钴、铅、锰、汞、钼、硒、锶、铊和钒或其衍生 物；在一些实施方案中，该重金属是汞或汞的衍生化合物。在一些实施方案中，本发明提供 δ 13C值小于-5%。的含碳组合物，例如合成的含碳组合物，其进一步包含NOx或其衍生物。在 一些实施方案中，本发明提供S 13C值小于-5%。的含碳组合物，例如合成的含碳组合物，其 进一步包含VOC或其衍生物。在一些实施方案中，本发明提供δ 13C值小于-15%。的含碳组 合物，例如合成的含碳组合物，其进一步包含SOx或其衍生物。在一些实施方案中，本发明提 供δ 13C值小于-15%。的含碳组合物，例如合成的含碳组合物，其进一步包含颗粒物，例如飞 灰。在一些实施方案中，本发明提供S 13C值小于-15%。的含碳组合物，例如合成的含碳组 合物，其进一步包含金属，例如砷、铍、硼、镉、铬、铬VI、钴、铅、锰、汞、钼、硒、锶、铊和钒、或 其衍生物。在一些实施方案中，本发明提供S 13C值小于-15%。的含碳组合物，例如合成的 含碳组合物，其进一步包含SOx或其衍生物和颗粒物，例如飞灰。在一些实施方案中，本发明 提供δ 13C值小于-15%。的含碳组合物，例如合成的含碳组合物，其进一步包含SOx或其衍生 物和重金属，例如砷、铍、硼、镉、铬、铬VI、钴、铅、锰、汞、钼、硒、锶、铊和钒、或其衍生物；在 一些实施方案中，该重金属是汞或汞的衍生化合物。在一些实施方案中，本发明提供W 值小于-15%。的含碳组合物，例如合成的含碳组合物，其进一步包含颗粒物，例如飞灰，和 重金属，例如砷、铍、硼、镉、铬、铬VI、钴、铅、锰、汞、钼、硒、锶、铊和钒、或其衍生物；在一些 实施方案中，该重金属是汞或汞的衍生化合物。在一些实施方案中，本发明提供S13C值小 于-15%。的含碳组合物，例如合成的含碳组合物，其进一步包含NOx或其衍生物。在一些实施 方案中，本发明提供δ 13C值小于-15%。的含碳组合物，例如合成的含碳组合物，其进一步包 含VOC或其衍生物。在全文经此引用并入本文的专利申请US 61/156，809 (具体在第1-2、 19-24和32-39页)中给出关于工业过程副产物的包含的更多细节。
如本文所述，在一些实施方案中，该组合物中存在的碳至少部分源自化石燃料，例 如煤的燃烧和烟道气的生成，例如在工业过程中，且该化石燃料的其它组分也可能提供该 合成的含碳组合物的附加组分。除上文详述的组分外，化石燃料，例如煤中存在其它元素， 它们通过分馏法，也如方法部分中更充分描述和如本领域中公知的那样具有可以与标准进 行比较的同位素比。例如，也可以使用例如质谱法测量氧(16O和180)、氮(14N和15Ν)、硫(32S 和34S)、氢(1H和2H)和硼(kiB和11B)的稳定同位素的比。因此，在一些实施方案中，本发明提供包含S 13C值小于-5%。的碳的组合物，其进一步包含δ 11B值小于-2%。、小于_5%0、 小于-7%。、小于-10%。、小于-12%。、小于-14%。、小于-15%。、小于-17% ；小于-20%。、小 于-22%。、小于-25%。或小于-30%。的硼；δ 34S值小于-5%。、或0至+10%。的硫，或其组合。 这些组合物可进一步含有如本文进一步描述的SOx-衍生化合物、NOx-衍生化合物或汞-衍 生化合物中的一种或多种。在本发明的一些实施方案中，该含碳组合物，例如合成的含碳组合物，包括碳酸镁 或碳酸钙或其组合。在一些实施方案中，该含碳组合物包括白云石、具有化学式Catl. 5Mg0.5C03 的含钙和镁的碳酸盐和/或原白云石(钙/镁比偏离1 1的非晶白云石)。另一些实施 方案含有矿物方解石、文石或球霰石中的一种或多种或它们的组合的形式的CaC03。一些实 施方案具有碳酸钙水合形式，包括六水方解石(CaCO3 ·6Η20)、非晶碳酸钙(CaCO3 · H2O)或 单水方解石(CaCO^H2O)或其组合。一些实施方案含有各种水合级的碳酸镁，其中水合水 包括1、2、3、4或大于4个水合水或其组合，如无水合，如菱镁矿(MgCO3)或三水合，如三水 菱镁矿(MgCO3 · 3Η20)。另一些实施方案包括更复杂的碳酸镁形式，其包括水合水和氢氧化 物，如纡维菱镁矿(MgCO3 · Mg(OH)2 · 3Η20)、球碳镁石(Mg5(CO3)4(OH)2 · 5Η20)或水菱镁矿 (Mg5(CO3)4(OH)2·3Η20)或其组合。一些实施方案包括呈现所有或一些本文所述的各种水合 态的钙和/或镁的碳酸盐。在一些实施方案中，本发明提供包含碳酸盐或碳酸氢盐或其组合的含碳组合物， 例如合成的含碳组合物，其中该碳酸盐或碳酸氢盐中的碳具有小于_5%。或小于-10%。或小 于-15%。或小于-20%。或小于-25%。或小于-30%。或小于-35%。的δ 13C值，其中该组合物在 暴露在用于其预期用途的正常温度和湿度条件，包括具有正常PH的雨水中至少1、2、5、10 或20年，或多于20年，例如多于100年时不释放多于其总CO2的1%，或5%，或10%。在 一些实施方案中，该组合物在暴露在用于其预期用途的正常温度和湿度条件，包括具有正 常PH的雨水中至少1年时不释放多于其总CO2的1%。在一些实施方案中，该组合物在暴 露在用于其预期用途的正常温度和湿度条件，包括具有正常PH的雨水中至少1年时不释放 多于其总CO2的5%。在一些实施方案中，该组合物在暴露在用于其预期用途的正常温度和 湿度条件，包括具有正常PH的雨水中至少1年时不释放多于其总CO2的10%。在一些实施 方案中，该组合物在暴露在用于其预期用途的正常温度和湿度条件，包括具有正常PH的雨 水中至少10年时不释放多于其总CO2的1%。在一些实施方案中，该组合物在暴露在用于 其预期用途的正常温度和湿度条件，包括具有正常PH的雨水中至少100年时不释放多于其 总CO2的1%。在一些实施方案中，该组合物在暴露在用于其预期用途的正常温度和湿度条 件，包括具有正常PH的雨水中至少1000年时不释放多于其总CO2的1%。可以使用可合理 地预测这种稳定性的任何合适的替代标记或试验；可以使用例如可能合理地在加速试验中 指示长期稳定性的升高的温度条件或PH条件。例如，根据该组合物的预期用途和环境，可 以使该组合物的样品在50、75、90、100、120或150°C和10%至50%相对湿度下暴露1、2、5、 25、50、100、200 或 500 天，且其碳的小于 1 %、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%或 50% 的 损失可以被视为在给定时期，例如1、10、100、1000或多于1000年内的稳定性的充分证据。 可以通过任何合适的方法，例如库仑法监测该材料的CO2含量。可以仍根据预期或可能的 环境适当调节其它条件，包括PH、压力、紫外线辐射等。要认识到，可以使用本领域技术人员 合理推定为指示在指定时期内的必需稳定性的任何合适的条件。此外，如果公认化学知识表明该组合物具有在指定时期内的必需稳定性，这也可以补充或代替实际测量使用。例如， 可成为本发明的组合物的一部分的一些碳酸盐化合物(例如为指定的多晶型物形式)可以 是地质学上公知的并已知耐受正常气候几十年、几世纪或甚至几千年且没有明显分解，因 此具有必需的稳定性。在一些实施方案中，本发明提供含有包含碳酸盐或碳酸氢盐或其组合的组分的 建筑材料，其中该碳酸盐和/或碳酸氢盐中的碳具有小于-5. 00%。，例如小于-10%。，如小 于-15%。和在一些实施方案中，小于-20%。的S13C值。本文所用的术语“建筑材料”包括 发挥或可用于建筑用途的任何材料，例如，但不限于工作和家庭场所、工业结构和运输相关 结构，如公路、停车场和停车结构，以及环境结构，如水坝、防洪提等。在这些实施方案的一 些中，该建筑材料进一步如上所述含有SOx ；NOx ；金属，包括砷、铍、硼、镉、铬、铬VI、钴、铅、 锰、汞、钼、硒、锶、铊或钒；VOC ；颗粒，如飞灰；或放射性化合物或其衍生物，或其组合。此 外，在一些实施方案中，也如上所述，该建筑材料在暴露在用于其预期用途的正常温度和湿 度条件，包括具有正常PH的雨水中至少1、2、5、10或20年，或多于20年，例如多于100年 时不释放多于其总CO2的1 %，或5 %，或10 %。在一些实施方案中，本发明提供含有包含碳 酸盐或碳酸氢盐或其组合的组分的集料，例如合成集料，其中该碳酸盐或碳酸氢盐中的碳 具有小于-5%。，例如小于-10%。，如小于-15%。，和在一些实施方案中小于_20%。的δ 13C值。 在一些实施方案中，本发明的集料是细集料、粗集料、反应性集料、惰性或非反应性集料，或 成形或浇铸集料。反应性集料是水合时发生化学反应以使其结合到周围材料上的集料。一 些实施方案提供含有包含碳酸盐或碳酸氢盐或其组合的组分的水泥质建筑材料，其中该碳 酸盐或碳酸氢盐中的碳具有小于_5%。，例如小于-10%。，如小于-15%。，和在一些实施方案 中小于-20%。的δ 13C值。一些实施方案提供含有包含碳酸盐或碳酸氢盐或其组合的组分 的水泥或混凝土，其中该碳酸盐或碳酸氢盐中的碳具有小于-5%。，例如小于-10%。，如小 于-15%。和在一些实施方案中小于-20%。的δ 13C值。在一些实施方案中，本发明提供含有包 含碳酸盐或碳酸氢盐或其组合的组分的其它水泥质建筑材料，如灰浆、火山灰质材料或辅 助水泥质材料或其组合，其中该碳酸盐或碳酸氢盐中的碳具有小于_5%。，例如小于-10%。， 如小于-15%。和在一些实施方案中小于-20%。的δ 13C值。在一些实施方案中，本发明提供 含有包含碳酸盐或碳酸氢盐或其组合的组分的非水泥质建筑材料，如道路材料、砖、板、导 管、梁、盆、柱、瓦、纤维壁板产品、坯、隔音墙、石膏、干式墙、灰泥、土壤加固组合物、或隔绝 材料或它们的组合，其中该碳酸盐或碳酸氢盐中的碳具有小于_5%。，例如小于-10%。，如小 于-15%。和在一些实施方案中小于-20%。的S13C值。在一些实施方案中，该道路材料可以 是浙青或铺面材料。本发明的一些实施方案提供含有包含碳酸盐或碳酸氢盐或其组合的组分的非建 筑材料，其中该碳酸盐和/或碳酸氢盐中的碳具有小于-5%。，例如小于-10%。，如小于-15%。 和在一些实施方案中小于-20%。的δ 13C值。在一些实施方案中，该非建筑材料包括家用 或商业陶瓷产品；纸产品；聚合产品；润滑剂；粘合剂；橡胶产品；白垩；漆；个人护理产品； 化妆品；可食用产品；农产品；或环境修复产品。在一些实施方案中，本发明提供个人护理 产品，包括清洁产品或个人卫生产品。在一些实施方案中，本发明提供含有包含碳酸盐或 碳酸氢盐或其组合的组分的可食用产品，包括液态、固态或动物可食用产品，其中该碳酸盐 和/或碳酸氢盐中的碳具有小于_5%。，例如小于-10%。，如小于-15%。和在一些实施方案中小于-20%。的δ 13C值。本发明的一些实施方案提供含有包含碳酸盐或碳酸氢盐或其组合 的组分的农产品，包括土壤改良产品或杀虫剂，其中该碳酸盐和/或碳酸氢盐中的碳具有 小于-5%。，例如小于-10%。，如小于_15%。和在一些实施方案中小于-20%。的δ 13C值。本 发明的一些实施方案提供含有包含碳酸盐或碳酸氢盐或其组合的组分的环境修复产品，包 括森林土壤修复产品或中和过酸水的产品，其中该碳酸盐和/或碳酸氢盐中的碳具有小 于-5%。，例如小于-10%。，如小于-15%。和在一些实施方案中小于_20%。的δ 13C值。在一些 实施方案中，本发明提供含有包含碳酸盐或碳酸氢盐或其组合的组分的纸产品，其中该碳 酸盐和/或碳酸氢盐中的碳具有小于-5%。，例如小于-10%。，如小于-15%。和在一些实施方 案中小于-20%。的δ 13C值。本发明的一些实施方案提供含有包含碳酸盐或碳酸氢盐或其组 合的组分的润滑剂，其中该碳酸盐和/或碳酸氢盐中的碳具有小于-5%。的δ 13C值。在一些 实施方案中，本发明提供含有包含碳酸盐或碳酸氢盐或其组合的组分的漆，其中该碳酸盐 和/或碳酸氢盐中的碳具有小于_5%。的δ 13C值。本发明的建筑材料也可以具有落在一定 范围内的平均硬度，如在一些实施方案中，本发明的建筑材料具有在莫氏硬度标上1至7的 平均硬度。在一些实施方案中，本发明的建筑材料具有在莫氏硬度标上至少3的平均硬度。 在一些实施方案中，本发明的建筑材料具有在莫氏硬度标上至少4的平均硬度。在一些实 施方案中，本发明的建筑材料具有在莫氏硬度标上至少5的平均硬度。在一些实施方案中， 本发明的建筑材料具有在莫氏硬度标上1至6的平均硬度，如在莫氏硬度标上1至5，如2 至5，如1至4，如2至6，如2至4。 在一些实施方案中，本发明提供可流动组合物。在一些实施方案中，该可流动组合 物是假塑性的(即该可流动组合物的粘度随剪切速率提高而降低)。在一些实施方案中，该 可流动组合物是触变性的(即粘度在恒定剪切下随时间经过而降低)。在一些实施方案中， 粘度和非牛顿行为随固体浓度提高而提高。在一些实施方案中，浆料形式的该可流动组合 物具有在20°C大于IcP (厘泊)，如大于5cP、大于10cP、大于15cP、大于20cP、大于25cP、大 于30cP、大于35cP、大于40cP、大于45cP、大于50cP、大于75cP、大于100cP、大于250cP、大 于500cP、大于750cP的粘度，或在20°C大于IOOOcP的粘度。在一些实施方案中，可流动组 合物具有2000cP至IcP,如IOOcP至IOOOcP，包括150cP至500cP,例如200cP至400cP的粘 度。例如，该可流动组合物可具有300cP至400cP，如大约380cP的粘度。考虑到该可流动 组合物的假塑性，粘度可能随剪切速率提高而降低。此外，考虑到一些可流动组合物的触变 性，粘度可能在恒定剪切下随时间经过而降低。在一些实施方案中，该可流动组合物是包含 来自碳封存法的固体沉淀物和流出液体的浆料。在此类实施方案中，该固体沉淀物包括，但 不限于，碳酸盐、碳酸氢盐以及碳酸盐和碳酸氢盐的任何组合。在该固体沉淀物由使用来自 化石燃料燃烧过程的烟道气的碳封存法生成的一些实施方案中，该沉淀物具有负δ 13C值。 在此类实施方案中，该沉淀物中包含的碳酸盐、碳酸氢盐或碳酸盐和碳酸氢盐的任何组合 具有小于(即更负)_5° /00，如小于-6° /00、小于-7° /00、小于-8° /00、小于-9° /00、 小于-10° /00、小于-15° /00、小于-20° /00、小于-21° /00、小于-22° /00、小 于-23 ° /00、小于-24 ° /00、小于-25 ° /00、小于-26 ° /00、小于-27 ° /00、小 于-28° /00、小于-29° /00、小于-30° /00、小于-35° /00、小于-40° /00 的 S13C 值。 在一些实施方案中，该可流动组合物包括工业烟道气的其它成分，例如但不限于一氧化 碳、氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)、硫化物、卤化物、颗粒物如飞灰和粉尘；金属和含金属的化合物、放射性材料和有机物。在一些实施方案中，将可流动组合物置于贮库。在一些实 施方案中，将可流动组合物置于地下地质岩层。在一些实施方案中，该地质岩层不适合储存 超临界二氧化碳。在一些实施方案中，该地质岩层是用于形成该可流动组合物的组分的二 氧化碳封存法的组分源。在一些实施方案中，该可流动组合物是可泵送组合物。可泵送组 合物是可以使用导管和泵从一地运往另一地的组合物。在一些实施方案中，本发明提供包 含碳酸盐、碳酸氢盐或其组合的可流动组合物，其中该碳酸盐、碳酸氢盐或其组合中的碳具 有小于-5. 00%。的相对碳同位素组成(δ 13C)值且该组合物的粘度为1至2000cP，例如10 至lOOOcP。在一些实施方案中，该组合物是合成组合物。在一些实施方案中，该碳酸盐、碳 酸氢盐或其组合构成该组合物的至少10% w/w。在一些实施方案中，该组合物的C02含量 为至少10%。在一些实施方案中，该组合物具有负性碳足迹。在一些实施方案中，该组合物 进一步包含硼、硫或氮，其中该硼、硫或氮的相对同位素组成表明化石燃料来源。在一些实 施方案中，该碳酸盐、碳酸氢盐或其组合包含钙、镁或其组合，例如其中钙与镁(Ca/Mg)摩 尔比为1/200至200/1，或12/11/15，或5/1至1/10。其它合适的Ca/Mg比如本文所述。该 组合物可进一步包含SOx或其衍生物，如硫酸盐、亚硫酸盐或其组合。该组合物可进一步包 含金属，如铅、砷、汞、或镉或其组合。本发明的组合物可用于例如需要使用含有或可能含有植物来源的碳，例如化石燃 料来源的碳，例如作为本来要释放到大气中的二氧化碳的一部分的碳的材料的用途。在一 些情况中，可以为使用这类材料提供经济刺激，例如碳补偿报酬。在一些情况中，这类材料 的使用可符合政府的管理和/或奖励计划。制造本发明的组合物的方法包括可通过其制造具有必需的δ 13C值的碳的任何合 适的方法。这类方法描述在例如美国公开专利申请Nos. 2009/0020044和2009/0001020以 及美国专利申请No. 12/344,019中，它们的公开内容全文经此引用并入本文。例如，可以 使含二价阳离子的水暴露在来自工业源，例如来自燃煤发电厂或其它来源，的烟道气中，其 中该烟道气含有CO2，该CO2含主要或完全源自化石燃料的碳。该含二价阳离子的水可以是 例如海水、盐水和/或已富集二价阳离子的水。如美国公开专利申请Nos. 2009/0020044和 2009/0001020和美国专利申请No. 12/344,019中进一步详述的那样，通过添加碱(例如氢 氧化物，如氢氧化钠或来自工业废料、盐水、矿物，或其它来源的碱)和/或通过电化学方 法，从该水中除去质子，以驱使反应趋向于碳酸盐，例如碳酸镁和/或碳酸钙，其可以留在 溶液中或可以从溶液中沉淀。可以如上述公开专利申请中所述进一步处理该沉淀物，例如 通过干燥、加压、压碎、成形等。在上述专利申请中也描述了负碳制造法，例如利用低电压电 化学除碱法，例如需要小于2. 0V，或小于1. 5V或在一些实施方案中小于1. OV的电压的电化 学方法的方法。下面更详细给出制造本发明的组合物的一些方法，但是，可以使用任何合适的方 法。如下文进一步描述的那样，该方法和系统利用CO2源、除质子剂源(和/或除质子方法) 和二价阳离子源制造该组合物。二氧化碳方法包括使一定体积的二价阳离子水溶液与CO2源接触，在需要沉淀物的情况下， 对所得溶液施以促进沉淀的条件；在一些情况中，需要制造溶液或浆料，例如可流动组合 物，并且可以相应地撤销或调节沉淀条件。本发明的方法因此可以进一步包括使一定体积的二价阳离子水溶液与CO2源接触并同时对所述水溶液施以促进沉淀的条件。该含二价阳 离子的溶液中的二氧化碳可能足以沉淀显著量的含碳酸氢盐和/或碳酸盐的沉淀材料(例 如来自海水或盐水)；但是，通常使用追加的二氧化碳。该CO2源可以是含有具有必需的 S 13C值的碳的任何便利的CO2源。该CO2源可以是气体、液体、固体(例如干冰)、超临界流 体，或溶解在液体中的C02。在一些实施方案中，该0)2源是气态0)2源。该气流可以是基本 纯净的CO2,或包含多组分——包括CO2和一种或多种附加气体和/或其它物质，如灰分和 其它颗粒。在一些实施方案中，该气态CO2源是废气流(即工厂的活动过程的副产物)，如 工厂的排气。工厂的性质可以不等，该工厂包括但不限于发电厂、化学加工厂、机械加工厂、 精炼厂、水泥厂、炼钢厂和作为燃料燃烧或另一加工步骤(例如水泥厂的煅烧)的副产物产 生CO2的其它工厂。包含CO2的废气流既包括还原条件流(例如合成气、转换的合成气、天然气、氢气 等)，又包括氧化条件流(例如燃烧产生的烟道气)。对本发明而言可能便利的特定废气流 包括含氧的燃烧工厂烟道气(例如来自煤或另一碳基燃料，该烟道气几乎或完全没有预处 理)、燃气轮机增压的锅炉产品气体、煤气化产品气体、转换的煤气化产品气体、厌氧消化池 产品气体、井口天然气流、重整天然气或甲烷水合物等。在本发明的方法和系统中可以使用 来自任何便利来源的燃烧气体。在一些实施方案中，使用工厂，如发电厂、水泥厂和煤加工 厂的后燃烧排放烟囱中的燃烧气体。因此，该废料流可以由各种不同类型的工厂产生。通常，用于该方法的废料流包括 燃烧化石燃料(例如煤、油、天然气)和天然存在的有机燃料沉积物的人造燃料产品(例如 浙青砂、重油、油页岩等)的工厂产生的废气流。在一些实施方案中，适用于本发明的系统 和方法的废料流源自燃煤发电厂，如粉煤发电厂、超临界煤发电厂、mass burn煤发电厂、流 化床煤发电厂；在一些实施方案中，该废料流源自燃气或燃油锅炉和水蒸汽轮机发电厂、燃 气或燃油锅炉简单循环燃气轮机发电厂，或燃气或燃油锅炉联合循环燃气轮机发电厂。在 一些实施方案中，使用燃烧合成气(即通过有机物，例如煤、生物质等的气化制成的气体) 的发电厂产生的废料流。在一些实施方案中，使用来自集成式气化联合循环(IGCC)厂的废 料流。在一些实施方案中，根据本发明的系统和方法使用废热回收蒸汽锅炉(HRSG)厂产生 的废料流。水泥厂产生的废料流也适用于本发明的系统和方法，只要该烟道气的δ 13C值在 所需范围内以产生具有必需的S13C值的产物。水泥厂废料流来自湿法和干法工厂的废料 流，这些工厂可以使用竖窑或回转窑，并可以包括预煅烧炉。这些工厂各自可燃烧单一燃 料，或可相继或同时燃烧两种或更多种燃料。其它工厂，如冶炼厂和精炼厂也是包括二氧化 碳的废料流的可用来源。工业废气流可含有二氧化碳作为主要的非空气衍生组分，或尤其在燃煤发电厂 的情况下可含有附加组分，如氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)和一种或多种附加气体。 附加气体和其它组分可以包括CO、汞和其它重金属，和粉尘粒子(例如来自煅烧和燃烧 过程)。该气流中的附加组分还可能包括卤化物，如氯化氢和氟化氢；颗粒物，如飞灰、粉 尘和金属，包括砷、铍、硼、镉、铬、铬VI、钴、铅、锰、汞、钼、硒、锶、铊和钒；和有机物，如烃、 二噁英和PAH化合物。可处理的合适的气态废料流在一些实施方案中具有以200ppm至 1，000，OOOppm,如 200，OOOppm 至 IOOOppm,包括 200，OOOppm 至 2000ppm,例如 180，OOOppm至 2000ppm，或 180，OOOppm 至 5000ppm，也包括 180，OOOppm 至 10，OOOppm 的量存在的二氧
化碳。该废料流，特别是燃烧气体的各种废料流，可以包括一种或多种附加组分，例如，水、 NOx (单氮氧化物N0和NO2)、SOx (单硫氧化物S0、SO2和SO3)、VOC (挥发性有机化合物)、 重金属如汞，和颗粒物(悬浮在气体中的固体或液体粒子)。烟道气温度也不等。在一些实 施方案中，包含CO2的烟道气的温度为0°C至2000 V，如60 V至700°C，包括100°C至400 V。在一些实施方案中，一种或多种附加组分或共同产物(即在用于将CO2转化成碳 酸氢盐和/或碳酸盐的相同条件下由其它源材料[例如S0x、N0x等]制成的产物)沉淀或 截留在通过使包含这些附加组分的废气流与包含二价阳离子(例如碱土金属离子，如Ca2+ 和Mg2+)的水溶液接触而形成的沉淀材料或溶液或浆料中。钙和/或镁的硫酸盐、亚硫酸盐 等可以沉淀或截留在由包含SOx (例如SO2)的废气流制成的沉淀材料或溶液或浆料(进一 步包含钙和/或镁的碳酸氢盐和/或碳酸盐)中。镁和钙可能分别反应形成MgS04、CaS04，以 及其它含镁和含钙的化合物(例如亚硫酸盐)，从而无需脱硫步骤，如烟道气脱硫(“FGD”)， 从该烟道气流中有效除去硫。此外，可以不额外释放CO2而形成CaC03、MgC03和相关化合物。 在该二价阳离子水溶液含有高含量的硫化合物(例如硫酸根)的情况下，可以使该水溶液 富集钙和镁以使钙和镁可供在形成CaS04、MgSO4和相关化合物之后或除形成CaS04、MgSO4 和相关化合物之外形成碳酸氢盐和/或碳酸盐化合物。在一些实施方案中，脱硫步骤可以 阶段化以与含碳酸氢盐和/或碳酸盐的沉淀材料的沉淀同步，或该脱硫步骤可以阶段化以 在沉淀之前进行。在一些实施方案中，在不同阶段收集多种反应产物(例如MgC03、CaC03、 CaSO4、前述的混合物等)，而在另一些实施方案中，收集单一反应产物(例如，包含碳酸盐、 碳酸氢盐、硫酸盐和/或亚硫酸盐等的沉淀材料)。在使用这些实施方案的步骤中，其它组 分，如重金属(例如汞、汞盐、含汞的化合物)可能截留在含碳酸氢盐和/或碳酸盐的沉淀 材料中或可能独立地沉淀(如果使用沉淀的话)。可以使用来自工厂的一部分气态废料流(即并非全部气态废料流)制造溶液、浆 料或沉淀材料。在这些实施方案中，用于该方法的这部分气态废料流可以为该气态废料流 的75%或更低，如60%或更低，包括50%和更低。在另一些实施方案中，在沉淀材料、溶液 或浆料的沉淀中使用该工厂产生的基本(例如80%或更多)所有的气态废料流。在这些 实施方案中，80%或更多，如90%或更多，包括95%或更多，最多100%的该来源生成的气 态废料流(例如烟道气)可用于沉淀材料的沉淀。本发明的方法可以从给定的CO2源中除 去显著部分，或基本所有的CO2，例如超过该CO2源中的CO2的30 %、40 %、50 %、60 %、70 %、 80%、90%、95%、99%，或甚至超过 99. 9%。二价阳离子本发明的方法包括使一定体积的二价阳离子水溶液与CO2源接触和任选对所得溶 液施以促进沉淀的条件。在一些实施方案中，使一定体积的二价阳离子水溶液与CO2源接 触同时任选对所述水溶液施以促进沉淀的条件。二价阳离子可根据在特定地点的可得性来 自许多不同的二价阳离子源。这类源包括工业废料、海水、盐水、硬水、岩石和矿物(例如石 灰、方镁石、包含金属硅酸盐的材料如蛇纹石和橄榄石)和任何其它合适的来源。在一些地点，来自各种工业过程的工业废料流提供二价阳离子(以及在一些情 况中，该方法中可用的其它材料，如金属氢氧化物)的便利来源。这类废料流包括但不限 于，采矿废料；化石燃料燃烧灰(例如飞灰、底灰、炉渣之类的燃烧灰)；渣(例如铁渣、磷渣)；水泥窑废料；炼油厂/石化精炼厂废料(例如油田和甲烷层盐水)；煤层废料(例如 采气盐水和煤层盐水)；纸加工废料；水软化废盐水(例如离子交换流出物)；硅加工废 料；农业废料；金属表面精整废料；高PH纺织废料；和碱渣。化石燃料燃烧灰、水泥窑灰和 渔——统称为金属氧化物的废料源，进一步描述在2009年6月17日提交的美国专利申请 No. 12/486，692中，其公开内容全文经此引用并入本文。要认识到，这些来源中的一些，例如 煤层废料、飞灰本身是具有负S 13C值的碳源；另一些可能给予该值略高于化石燃料中的值 的碳，但它们的添加不必然显著改变最终产物的S 13C值，例如使其偏离本文所述的值(具 体细节见实施例)。本文所述的任何二价阳离子源可以混合并适用于实施本发明。例如，包 含金属硅酸盐的材料(例如蛇纹石、橄榄石)——进一步描述在2009年7月10日提交的美 国专利申请No. 12/501,217中，该申请经此引用并入本文——可以与本文所述用于实施本 发明的任何二价阳离子源结合。在一些地点，用于制备本发明的组合物的便利的二价阳离子源是水(例如，包含 二价阳离子的水溶液，如海水或地表盐水)，这可以随实施本发明的特定地点而变。可用的 合适的二价阳离子水溶液包括包含一种或多种二价阳离子，例如碱土金属阳离子，如Ca2+ 和Mg2+，的溶液。在一些实施方案中，该水性二价阳离子源包含碱土金属阳离子。在一些 实施方案中，该碱土金属阳离子包括钙、镁或其混合物。在一些实施方案中，该二价阳离子 水溶液包含 50 至 50，OOOppm, 50 至 40，OOOppm, 50 至 20，OOOppm, 100 至 10，OOOppm, 200 至 5000ppm，或400至IOOOppm的量的钙。在一些实施方案中，该二价阳离子水溶液包含50至 40，OOOppm, 50 至 20，OOOppm, 100 至 10，OOOppm, 200 至 10，OOOppm, 500 至 5000ppm，或 500 至2500ppm的量的镁。在一些实施方案中，如果Ca2+和Mg2+都存在，该二价阳离子水溶液中 Ca2+ 与 Mg2+ 的比(即 Ca2+ Mg2+)为 1 1 至 1 2. 5 ；1 2. 5 至 1 5 ；1 5 至 1 10 ； 1 10 至 1 25 ;1 25 至 1 50 ;1 50 至 1 100 ;1 100 至 1 150 ;1 150 至 1 200 ； 1 200 至 1 250 ;1 250 至 1 500 ;1 500 至 1 1000，或其范围。例如， 在一些实施方案中，该二价阳离子水溶液中Ca2+与Mg2+的比为1 1至1 10;1 5至 1 25 ；1 10 至 1 50 ;1 25 至 1 100 ； 1 50 至 1 500 ；或 1 100 至 1 1000。 在一些实施方案中，该二价阳离子水溶液中Mg2+与Ca2+的比(即Mg2+ Ca2+)为1 1至 1 2. 5 ;1 2. 5 至 1 5 ;1 5 至 1 10 ;1 10 至 1 25 ;1 25 至 1 50 ;1 50 至 1 100 ;1 100 至 1 150 ;1 150 至 1 200 ;1 200 至 1 250 ;1 250 至 1 500 ； 1 500至1 1000，或其范围。例如，在一些实施方案中，该二价阳离子水溶液中 Mg2+与 Ca2+的比为 1 1至1 10 ;1 5 至 1 25;1 10 至 1 50 ； 1 25 至 1 100; 1 50 至 1 500;或 1 100 至 1 1000。该二价阳离子水溶液可包含衍生自淡水、微咸水、海水或盐水(例如天然存在 的盐水或人造盐水，如地热电厂废水、脱盐装置废水)以及盐度大于淡水的其它含盐水 (salines)的二价阳离子，其中任何都可能是天然存在的或人造的。微咸水是比淡水咸但不 如海水咸的水。微咸水具有大约0.5至大约35ppt (千分之份数)的盐度。海水是来自海、 洋或任何其它盐水体的水，其具有大约35至大约50ppt的盐度。盐水是盐饱和或接近饱和 的水。盐水具有大约50ppt或更大的盐度。在一些实施方案中，作为二价阳离子源的水源 是富含矿物(例如富钙和/或富镁)的淡水源。在一些实施方案中，作为二价阳离子源的 水源是选自海、洋、湖泊、沼泽、河口、泻湖、地表盐水、深层盐水、碱湖或内海等的天然存在的咸水源。在一些实施方案中，作为二价阳离子源的水源是选自地热电厂废水或脱盐废水 的人造盐水。淡水通常是便利的二价阳离子(例如碱土金属的阳离子，如Ca2+和Mg2+)源。可 以使用许多合适的淡水源的任何，包括从相对不含矿物的来源到相对富含矿物的来源的淡 水源。富矿淡水源可能是天然存在的，包括任何硬水源、湖泊或内海。一些富矿淡水源，如 碱湖或内海(例如Turkey的Lake Van)也提供pH改性剂来源。富矿淡水源也可以是人造 的。例如，可以使贫矿(软)水与二价阳离子源，如碱土金属阳离子(例如Ca2+、Mg2+等)接 触以制造适用于本文所述的方法和系统的富矿水。可以使用任何便利的程序(例如添加固 体、悬浮液或溶液)将二价阳离子或其前体(例如盐、矿物)添加到淡水(或本文所述的任 何其它类型的水)中。在一些实施方案中，将选自Ca2+和Mg2+的二价阳离子添加到淡水中。 在一些实施方案中，将选自Na+和K+的一价阳离子添加到淡水中。在一些实施方案中，将包 含Ca2+的淡水与燃烧灰(例如飞灰、底灰、炉渣)或其产物或加工形式合并，从而产生包含 钙和镁阳离子的溶液。在一些实施方案中，二价阳离子水溶液可获自也提供燃烧气流的工厂。例如，在水 冷工厂，如海水冷却的工厂中，工厂已用于冷却的水可随后用作制造溶液、浆料或固体沉淀 材料的水。如果需要，该水可以在进入本发明的系统之前冷却。这类方法可以例如与单程冷 却系统一起使用。例如，可以使用城市或农业供水作为工厂的单程冷却系统。来自该工厂 的水可随后用于制造溶液、浆料或沉淀材料，其中输出的水具有降低的硬度和更高的纯度。除质子剂和除质子方法本发明的方法包括使一定体积的二价阳离子水溶液与CO2源接触(以溶解CO2)和 任选对所得溶液施以促进沉淀的条件。在一些实施方案中，使一定体积的二价阳离子水溶 液与CO2源接触(以溶解CO2)并同时任选对水溶液施以促进沉淀的条件。CO2溶解到二价 阳离子水溶液中以产生碳酸一与碳酸氢盐和碳酸盐平衡的物类。为了制造例如适合沉 淀的含有碳酸氢盐尤其是碳酸盐的材料，从该含二价阳离子的溶液中的各种物类(例如碳 酸、碳酸氢盐、水合氢离子等)中除去质子以使该平衡移向碳酸盐。随着除去质子，更多CO2 进入溶液。在一些实施方案中，在使含二价阳离子的水溶液与CO2接触的同时使用除质子 剂和/或方法以提高该反应的一个相中的CO2吸收，其中PH可保持不变、提高或甚至降低， 随后迅速除质子(例如通过添加碱)，以使含碳酸盐的沉淀材料迅速沉淀。可以通过任何便 利的方法从各种物类(例如碳酸、碳酸氢盐、水合氢离子等)中除去质子，包括但不限于使 用天然存在的除质子剂、使用微生物和真菌、使用合成的化学除质子剂、回收人造废料流和 使用电化学方式。天然存在的除质子剂包括在可能创造或具有碱性局部环境的更宽环境中发现的 任何除质子剂。一些实施方案提供在添加到溶液中时创造碱性环境的天然存在的除质子 剂，包括矿物。这类矿物包括但不限于，石灰(CaO)；方镁石(MgO)；氢氧化铁矿物(例如针 铁矿和褐铁矿)；和火山灰。本文提供了这类矿物和包含这类矿物的岩石的消化方法。一 些实施方案提供使用天然碱性水体作为天然存在的除质子剂。天然碱性水体的实例包括 但不限于地表水源(例如碱湖，如California的MonoLake)和地下水源(例如碱性蓄水 层，如位于California的Searles Lake的深层地质碱性蓄水层)。另一些实施方案使用 来自干燥的碱性水体的沉积物，如沿着Africa，s Great Rift Valley的Lake Natron的
31地壳。在一些实施方案中，使用在它们的正常代谢中分泌碱性分子或溶液的有机体作为 除质子剂。这类有机体的实例是产生碱性蛋白酶的真菌(例如具有9的最佳pH值的深 海真菌aspergillus ustus)和制造碱性分子的细菌(例如来自Bristish Columbia的 Atlin wetland的cyanobacteria，如Lyngbyasp.，其由光合作用副产物提高pH值)。在 一些实施方案中，使用有机体产生除质子剂，其中有机体(例如将脲水解成氨的Bacillus pasteurii)将污染物(例如脲)代谢产生除质子剂或包含除质子剂(例如氨、氢氧化铵) 的溶液。在一些实施方案中，与反应混合物分开培养有机体，其中除质子剂或包含除质子剂 的溶液用于添加到该反应混合物中。在一些实施方案中，与除质子剂联合使用天然存在或 人造的酶。碳酸酐酶(其是植物和动物生成的酶)加速碳酸在水溶液中转化成碳酸氢盐。 因此，碳酸酐酶可用于增强CO2的溶解和例如加速沉淀材料的沉淀(如果使用沉淀)。用于除质子的化学试剂通常是指大量生产的市售合成化学试剂。例如，用于除质 子的化学试剂包括但不限于，氢氧化物、有机碱、超强碱、氧化物、氨和碳酸盐。氢氧化物包 括在溶液中提供氢氧根阴离子的化学物类，包括例如氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)、氢 氧化钙(Ca(OH)2)或氢氧化镁(Mg(OH)2)。有机碱是含碳分子，其通常为含氮的碱，包括伯 胺，如甲胺，仲胺，如二异丙胺，叔胺，如二异丙基乙胺，芳胺，如苯胺，杂芳族化合物，如吡 啶、咪唑和苯并咪唑和它们的各种形式。在一些实施方案中，使用选自吡啶、甲胺、咪唑、苯 并咪唑、组氨酸和膦腈(phophazene)的有机碱从例如用于沉淀材料的沉淀的各种物类(例 如碳酸、碳酸氢盐、水合氢离子等)中除去质子。在一些实施方案中，使用氨将PH升至足 以由二价阳离子溶液和工业废料流沉淀沉淀材料的水平。适合用作除质子剂的超强碱包 括乙醇钠、氨基化钠(NaNH2)、氢化钠(NaH)、丁基锂、二异丙基氨基化锂、二乙基氨基化锂和 双(三甲基甲硅烷基)氨基化锂。氧化物，包括例如，氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)、氧化锶 (SrO)、氧化铍(BeO)和氧化钡(BaO)也是可用的合适的除质子剂。用于本发明的碳酸盐包 括但不限于，碳酸钠。除了包含目标阳离子和其它合适的金属形式外，来自各种工业过程的废料流可以 提供除质子剂。这类废料流包括但不限于，采矿废料；化石燃料燃烧灰(例如燃烧灰，如飞 灰、底灰、炉渣)；渣(例如铁渣、磷渣)；水泥窑废料；炼油厂/石化精炼厂废料(例如油田 和甲烷层盐水)；煤层废料(例如采气盐水和煤层盐水)；纸加工废料；水软化废盐水(例 如离子交换流出物)；硅加工废料；农业废料；金属表面精整废料；高PH纺织废料；和碱渣。 采矿废料包括由从土地提取金属或另一昂贵或有用的矿物产生的任何废料。在一些实施方 案中，使用来自采矿的废料改变PH值，其中该废料选自来自拜耳铝提取法的赤泥；来自海 水的镁提取的废料(例如，在Moss Landing, California中发现的Mg(OH)2)；和来自包括 浸提的采矿法的废料。例如，赤泥可以如全文经此引用并入本文的2009年3月18日提交 的美国临时专利申请No. 61/161369中所述用于改变pH值。化石燃料燃烧灰、水泥窑灰和 渔——统称为金属氧化物的废料源，进一步描述在2009年6月17日提交的美国专利申请 No. 12/486692中，其公开内容全文经此引用并入本文——可以单独或与其它除质子剂一起 使用以便为本发明提供除质子剂。农业废料(通过动物废物或过度使用肥料产生)可能含 有氢氧化钾(KOH)或氨(NH3)或两者。因此，农业废料在本发明的一些实施方案中可用作 除质子剂。这种农业废料通常收集在池子中，但其也可能渗入蓄水层中，在此可获取其并使 用。
电化学方法是从溶液中的各种物类中除去质子的另一方式，通过从溶质中除去质 子(例如碳酸或碳酸氢盐的脱质子)或从溶剂中除去质子(例如水合氢离子或水的脱质 子)。例如，如果CO2溶解造成的质子生成匹配或超过从溶质分子中电化学除质子，可能造 成溶剂的脱质子。在一些实施方案中，使用低电压电化学方法除质子，例如，在将CO2溶解 在反应混合物或该反应混合物的前体溶液(即，可能含有或不含二价阳离子的溶液)中时。 在一些实施方案中，通过低电压电化学方法处理溶解在不含二价阳离子的水溶液中的CO2 以从碳酸、碳酸氢盐、水合氢离子或由CO2溶解产生的任何物类或其组合中除去质子。低电 压电化学方法在2、1.9、1.8、1.7或1.6￥或更低，如1. 5、1. 4、1. 3、1. 2、1. IV或更低，如IV 或更低，如0. 9V或更低，0. 8V或更低，0. 7V或更低，0. 6V或更低，0. 5V或更低，0. 4V或更 低，0. 3V或更低，0. 2V或更低，或0. IV或更低的平均电压下运行。不生成氯气的低电压电 化学方法便于用在本发明的系统和方法中。不生成氧气的低电压电化学除质子法也便于用 在本发明的系统和方法中。在一些实施方案中，低电压电化学方法在阴极处生成氢气并将 其输送至阳极，在此将该氢气转化成质子。不生成氢气的电化学方法也可以是便利的。在 一些情况下，电化学除质子法不生成任何气态副产物。电化学除质子法进一步描述在2008 年12月24日提交的美国专利申请No. 12/344,019 ;2008年12月23日提交的美国专利申 请 No. 12/375，632 ；2008 年 12 月 23 日提交的国际专利申请 No. PCT/US08/088242 ；2009 年 1月28日提交的国际专利申请No. PCT/US09/32301 ；和2009年6月24日提交的国际专利 申请No. PCT/US09/48511中，它们各自全文经此引用并入本文。或者，电化学方法可用于通过例如氯碱法或其变体产生苛性碱分子(例如氢氧化 物)。在容纳该含二价阳离子的水溶液或充有气态废料流(例如充有CO2)的溶液的装置 中可能存在电极(即阴极和阳极)，选择性隔板，如膜可以将电极隔开。用于除去质子的电 化学系统和方法可能产生副产物(例如氢)，其可以收集和用于其它用途。本发明的系统 和方法中可用的其它电化学方法包括但不限于2008年7月16日提交的美国临时专利申请 No. 61/081，299和美国临时专利申请No. 61/091，729中描述的那些，它们的公开内容经此 引用并入本文。可以使用上述除质子剂源和除质子方法的组合。合并和加工反应物的方法可以使用各种不同的方法制备本发明的组合物。感兴趣的程序包括但不限于， 2008年5月23日提交的美国专利申请序号Nos. 12/126,776 ;2008年6月27日提交的 12/163，205 ；2008 年 12 月 24 日提交的 12/344，019 ；和 2009 年 5 月 29 日提交的 12/475，378 以及2007年12月28日提交的美国临时专利申请序号Nos. 61/017，405 ;2007年12月28 日提交的61/017,419 ;2008年5月29日提交的61/057，173 ;2008年5月29日提交的 61/056，972 ；2008 年 6 月 17 日提交的 61/073，319 ；2008 年 7 月 10 日提交的 61/079，790 ； 2008 年 7 月 16 日提交的 61/081，299 ；2008 年 7 月 22 日提交的 61/082，766 ；2008 年 8 月13日提交61/088347 ;2008年8月12日提交的61/088，340 ;2008年9月30日提交的 61/101，629 ；和2008年9月30日提交的61/101，631中公开的那些；它们的公开内容经此 引用并入本文。本发明的组合物包括可以在溶液或浆料中或通过从二价阳离子溶液中沉淀钙和/ 或镁的碳酸氢盐或碳酸盐组合物来制成的碳酸氢盐和碳酸盐组合物。构成本发明的组分的 该碳酸氢盐和/或碳酸盐化合物组合物包括亚稳碳酸盐化合物，其可以如下文更详细描述
33的那样从二价阳离子溶液，如咸水(saltwater)中沉淀。本发明的碳酸氢盐和/或碳酸盐 化合物组合物包括沉淀的结晶和/或非晶碳酸氢盐和碳酸盐化合物。咸水衍生的本发明的碳酸氢盐和/或碳酸盐化合物组合物(即衍生自咸水并由一 种或多种不同的碳酸盐晶态和/或非晶态化合物构成且含有或不含一种或多种氢氧化物 晶态或非晶态化合物的组合物)是衍生自咸水的组合物。因此，它们是以一定方式获自咸 水的组合物，例如通过以足以由初始体积的咸水制造所需碳酸氢盐和/或碳酸盐化合物组 合物的方式处理一定体积的咸水。某些实施方案的碳酸氢盐和/或碳酸盐化合物组合物通 过例如从包括碱土金属阳离子，如钙和镁等的二价阳离子溶液(例如咸水)中沉淀来制造， 其中这类二价阳离子溶液可统称为含碱土金属的水。该方法中用的咸水可以不同。如上综述，感兴趣的咸水包括微咸水、海水和盐水， 以及盐度大于淡水(其具有小于5ppt溶解的盐的盐度)的其它含盐水(salines)。在一些 实施方案中，富钙水可以与硅酸镁矿物，如橄榄石或蛇纹石，在溶液中合并，所述溶液已经 由于添加二氧化碳形成碳酸而变为酸性的，该碳酸溶解硅酸镁，从而形成如上所述的硅酸 碳酸钙镁化合物。在制造本发明的碳酸氢盐和/或碳酸盐化合物组合物的方法中，任选对一定体积 的水施以足以产生含碳酸氢盐和/或碳酸盐的溶液的碳酸氢盐/碳酸盐化合物沉淀条件， 如果需要，该溶液可随后用于制造沉淀材料和母液(即在碳酸氢盐和/或碳酸盐化合物从 该咸水中沉淀后留下的水部分)。所得沉淀材料和母液可以一起构成本发明的碳酸氢盐和 /或碳酸盐化合物组合物(例如以浆料形式)或可以分离成沉淀物和母液，各自或两者也可 作为本发明的组合物(例如固体和溶液组合物)。可以使用任何便利的沉淀条件，该条件导 致产生碳酸氢盐/碳酸盐化合物组合物。对于沉淀的化合物，促进沉淀的条件(即沉淀条件)可以不同。例如，水温可以 在适合发生所需矿物的沉淀的范围内。在一些实施方案中，水温可以为5至70°C，如20至 500C，包括25至45°C。因此，尽管给定的一组沉淀条件可具有0至100°C的温度，但在某些 实施方案中可能不得不调节水温以产生所需沉淀材料。对于碳酸盐化合物，在正常海水中，93%的溶解的CO2是碳酸氢根离子(HC03_)形 式，且6%是碳酸根离子(C03_2)形式。当碳酸钙从正常海水中沉淀时，释放C02。在pH大于 10. 33的淡水中，多于90%的碳酸盐是碳酸根离子形式，且在碳酸钙沉淀过程中不释放C02。 在海水中，在接近PH 9. 7的略低pH下发生这种转变。尽管在给定沉淀过程中该方法中所 用的水的PH值可以为5至14，在某些实施方案中将pH值升至碱性水平以按需要驱使碳酸 盐化合物以及其它化合物，例如氢氧化物的沉淀。在某些这些实施方案中，将PH值升至尽 可能降低(如果不是消除的话)沉淀过程中的CO2生成的水平，以使溶解的CO2例如以碳酸 盐和碳酸氢盐形式截留在该沉淀材料中。在这些实施方案中，可以将PH值升至10或更高， 如11或更高。可以使用任何便利的方法提高水的pH值。在某些实施方案中，使用除质子剂，其 中这类试剂的实例包括氧化物、氢氧化物(例如飞灰中的氧化钙；氢氧化钾、氢氧化钠、水 镁石(Mg(OH2)等)、碳酸盐(例如碳酸钠)等，其中许多如上所述。提高沉淀反应混合物或 其前体(例如含二价阳离子的溶液)的PH值的一种这样的方法是使用来自燃煤发电厂的 煤灰，其含有许多氧化物。其它煤工艺(如煤的气化以产生合成气)也产生氢气和一氧化碳，并且也可充当氢氧化物源。一些天然存在的矿物，如蛇纹石，含有氢氧化物并且可以溶 解产生氢氧化物源。蛇纹石的添加也将二氧化硅和镁释放到溶液中，从而形成含二氧化硅 的沉淀材料。添加到反应混合物或其前体中的除质子剂的量取决于该除质子剂的特定性质 和正被改性的反应混合物或其前体的体积，并且足以将该反应混合物或其前体的PH值提 高至所需PH值。或者，可以通过如上所述的电化学方法将该反应混合物或其前体的PH值 提高至所需水平。可以在某些条件下使用另外的电化学方法。例如，可以使用电解，其中使 用汞电池法(也称作Castner-Kellner法)；隔膜电池法、膜电池法或它们的一些组合。如 果需要，可以收集水解产物的副产物，例如H2、钠金属等并按需要用于其它用途。在另一些 实施方案中，可以使用2008年7月16日提交的美国临时申请序号Nos. 61/081，299和2008 年8月25日提交的61/091，729中所述的pH升高法；它们的公开内容经此引用并入本文。也可以将pH升高剂以外的添加剂引入水中以影响制成的材料的性质。因此，该方 法的某些实施方案包括在对该水施以沉淀条件之前或之中在该水中提供添加剂。可以用痕 量的某些添加剂促成某些碳酸钙多晶型物。例如，通过在碳酸钙过饱和溶液中包含痕量的 氯化镧形式的镧，可以以极高收率获得球霰石——CaCO3的高度不稳定的多晶型物，其以各 种不同的形态沉淀并迅速转化成方解石。感兴趣的除镧外的其它添加剂包括但不限于过渡 金属等。例如，亚铁或正铁离子的添加已知促使形成否则不会形成的无序白云石(原白云 石)。也可以通过选择适当的主要离子比来影响沉淀材料的性质。主要离子比也显著影 响多晶型物形成。例如，随着水中的镁钙比提高，文石优于低镁方解石变成优先的碳酸钙 多晶型物。在低镁钙比下，低镁方解石是优选多晶型物。因此，可以使用宽范围的镁钙 比，包括例如 100 1、50 1、20 UlO 1、5 1、2 1、1 1、1 2、1 5、1 10、 1 20,1 50,1 100，或任何上述比。在某些实施方案中，该镁钙比取决于该沉淀法 中所用的水源(例如海水、盐水、微咸水、淡水)，而在另一些实施方案中，将镁钙比调节 至落在一定范围内。沉淀速率也极大影响化合物相形成。通过用所需相接种该溶液，可以实现最快速 的沉淀。在不接种的情况下，可以通过快速提高海水的PH值来实现快速沉淀，这产生更非 晶态的成分。当存在二氧化硅时，反应速率越快，越多二氧化硅并入含碳酸盐的沉淀材料 中。PH值越高，沉淀越快且沉淀材料越非晶态。相应地，由二价阳离子溶液制造所需沉淀材料的一组沉淀条件在某些实施方案中 包括水温和PH值，在一些情况下包括该水中添加剂和离子物类的浓度。沉淀条件也可以包 括如混合速率、搅拌形式(如超声)以及晶种、催化剂、膜或底物的存在等因素。在一些实施 方案中，沉淀条件包括过饱和条件、温度、PH和/或浓度梯度，或循环或改变任何这些参数。 用于制备本发明的含碳酸盐和/或碳酸氢盐的沉淀材料的程序可以是分批或连续程序。要 认识到，为制造给定沉淀材料，沉淀条件在连续流系统中可能与分批系统中不同。在某些实施方案中，该方法进一步包括使经受矿物沉淀条件的该水体与CO2源接 触。水与CO2源的接触可以在对该水施以CO2沉淀条件之前和/或之中发生。相应地，本发 明的实施方案包括在对该咸水体施以矿物沉淀条件之前使该水体与CO2源接触的方法。本 发明的实施方案包括在对该咸水体施以碳酸氢盐和/或碳酸盐化合物沉淀条件的同时使 该咸水体与CO2源接触的方法。本发明的实施方案包括在对该咸水体施以碳酸氢盐和/或碳酸盐化合物沉淀条件之前和在对该咸水体施以碳酸氢盐和/或碳酸盐化合物沉淀条件 的同时使该水体与CO2源接触的方法。在一些实施方案中，该相同的水可以循环多于一次， 其中第一沉淀周期主要除去碳酸钙和碳酸镁矿物并留下残留的碱性水，可以向其中加入其 它碱土金属离子源，可以使更多C02循环通过其中，从而沉淀更多碳酸盐化合物。在这些实施方案中，与该咸水体接触的CO2源可以是任何便利的具有必需的δ 13C 值的CO2源，且接触程序可以是任何便利的程序。当CO2是气体时，感兴趣的接触程序包 括，但不限于直接接触程序，例如将该气体鼓泡通过该咸水体，并流接触方式，即单向流动 的气相和液相流之间的接触，对流方式，即对向流动的气相和液相流之间的接触等。因此， 可以视便利使用注入器、鼓泡器、流体文丘里反应器、喷雾器、气体过滤器、喷嘴、塔盘或填 充塔反应器等实现接触。关于用于使二价阳离子溶液与CO2源接触的示例性系统和方法， 参见2009年3月10日提交的美国临时专利申请No. 61/158,992 ;2009年4月9日提交的 61/168，166 ；2009 年 4 月 16 日提交的 61/170，086 ；2009 年 5 月 14 日提交的 61/178，475 ； 2009年7月24日提交的61/228，210 ；2009年7月30日提交的61/230，042 ；和2009年9 月2日提交的61/239，429，它们各自经此引用并入本文。上述程序产生沉淀材料和母液的浆料。如果需要，该由沉淀材料和母液构成的组 合物可以在沉淀后和进一步加工之前储存一段时间，或可以不进一步加工或最低限度加 工，并用作储存用、弃置用或用于其它用途的浆料，例如以可流动组合物形式。如果需要，该 可流动组合物可以泵送至地下以便长期封存该沉淀的和/或可溶的组分中所含的co2。或 者，可以储存该浆料以供以后使用。例如，该组合物可以在1至40°C，如20至25°C的温度 下储存1至1000天或更久，如1至10天或更久。如果需要进一步处理，可随后分离浆料组分。实施方案可包括处理母液，其中该母 液可能与产物存在于相同的组合物中，或可以不这样。例如，如果将母液送回海洋，可以使 该母液与气态CO2源以足以提高母液中存在的碳酸根离子浓度的方式接触。可以使用任何 便利的程序，如上述那些，实施接触。在某些实施方案中，该母液具有碱性PH值且与CO2源 的接触以足以将PH降至5至9，例如6至8. 5，包括7. 5至8. 2的方式进行。在某些实施方 案中，该处理过的盐水可以与如上所述的CO2源接触以进一步封存C02。例如，如果将母液送 回海洋，可以使该母液与气态CO2源以足以提高母液中存在的碳酸根离子浓度的方式接触。 可以使用任何便利的程序，如上述那些，实施接触。在某些实施方案中，该母液具有碱性PH 值且与CO2源的接触以足以将pH降至5至9，例如6至8. 5，包括7. 5至8. 2的方式进行。所得反应母液可以本身是溶液形式的本发明的组合物。在一些实施方案中，该 母液可以使用任何便利的程序弃置。在某些实施方案中，可将其送往尾矿池以便弃置。 在某些实施方案中，其可以弃置在天然存在的水体，例如洋、海、湖或河中。在某些实施 方案中，将母液送回本发明的方法的进料水源，例如洋或海。或者，可以如美国申请序号 No. 12/163，205 (其公开内容经此引用并入本文)中进一步描述的那样进一步加工该母液， 例如施以脱盐程序。在某些实施方案中，在产物制成后，将所得产物与母液分离以产生分离的产物。可 以使用任何便利的方式实现产物分离，包括机械方式，例如其中从产物中浙除大部分过量 水(例如仅借助重力或辅以真空)、机械加压、通过从母液中过滤产物以产生滤液等。大部 分水的分离在某些实施方案中产生湿的脱水沉淀材料。在一些实施方案中，该脱水沉淀材料为大于5%水、大于10%水、大于20%水、大于30%水、大于50%水、大于60%水、大于 70%水、大于80%水、大于90%水，或大于95%水。所得脱水沉淀材料可随后按需要干燥以产生干燥产物。可以通过风干该湿沉淀 材料来实现干燥。在风干湿沉淀材料的情况下，风干可以在室温或升高的温度下。在再一 实施方案中，将湿沉淀材料喷雾干燥以干燥该沉淀材料，其中通过使其穿过热气体(如来 自发电厂的气态废料流)来干燥含沉淀材料的液体，例如其中经由雾化器将该液体进料泵 送到主干燥室中并与雾化器方向并流或对流地传送热气体。根据该系统的特定干燥程序， 干燥站可以包括过滤元件、冻干结构、喷雾干燥结构等。如果需要，该脱水沉淀材料产物可 以在干燥之前洗涤。该沉淀材料可以用淡水洗涤，例如以从该脱水沉淀材料中除去盐(如 NaCl)。在某些实施方案中，该沉淀材料在后继使用之前以一定的方式精制(即加工)。精 制可包括各种不同的程序。在某些实施方案中，对该产物施以机械精制，例如研磨，以获得 具有所需物理性质，例如粒度等的产物。
实施例实施例1.固体沉淀物和原材料的δ 13C值的测量此实施例验证使用罐装二氧化碳(CO2)和富镁的工业废料从盐水溶液中沉淀碳酸 盐材料并测定材料和产物的S 13C值。在向大气敞开的容器中实施该程序。原材料是市售罐装CO2气体、海水和作为碱的工业废料源来自氢氧化镁产地的水 镁石尾矿。通过尾矿的干燥等分试样的X-射线衍射图的Rietveld分析测得该水镁石尾矿 为大约 85% Mg(OH)2,12% CaCO3 和 3% SiO2。在容器中装入本地可得的海水(在Santa Cruz, CA附近)。将水镁石尾矿添加到 海水中，其提供适合碳酸盐沉淀的PH(碱性)和二价阳离子浓度，并将CO2气体鼓入该碱性 海水溶液。留出足够的时间以使反应组分相互作用，此后将沉淀材料与剩余海水溶液(也 称作上清液)分离。该沉淀物碳酸盐材料在空气中在40°C干燥。见图3。所得粉末适合进 一步加工以供使用，例如用作建筑环境中的材料，如用在路基、或混凝土等中的集料。该粉 末也可以以制成的状态作为碳封存材料储存。或者，该材料可以留在上清液中，并任选在用 大气平衡后以浆料形式储存，其中该沉淀物和溶液中的碳酸盐和碳酸氢盐都充当碳封存材 料。该材料的其它用途如本文所述，并且是本领域技术人员显而易见的。使用S 13C分析、 X-射线衍射(XRD)分析和扫描电子显微术(SEM)表征该碳酸盐材料。测量工艺原材料、沉淀碳酸盐材料和上清液的δ 13C值。不测量大气的δ 13C值，但 在表2中给出来自文献的值。所用分析系统由Los GatosResearch制造并使用直接吸收光 谱法提供含2%至20% CO2的干燥气体的δ 13C和浓度数据。使用具有已知同位素组成的 标准5% CO2气体校准该仪器，在2Μ高氯酸中消化的石灰华和IAEA大理石#20样品释放的 CO2的测量产生在文献中发现的值的容许测量误差内的值。使用注射器提取该CO2源气体 的样品。使该CO2气体通过气体干燥器(Perma PureMD Gas Dryer，型号MD-110-48F-4，由 Nafion 聚合物制成)，随后进入台面市售碳同位素分析系统。固体样品，如水镁石尾矿 和沉淀物，先用加热的高氯酸(2M HClO4)消化。从该封闭的消化系统中释放CO2气体，随后 送入气体干燥器。从此处收集该气体，并注入分析系统，从而产生S 13C数据。这种消化过程显示在图2中。类似地，消化该上清液以释放CO2气体，其随后干燥和送往该分析仪器， 从而产生s 13C数据。来自CO2源、工业废料(水镁石尾矿)、碳酸盐沉淀物和上清液的分析的测量结果 列在表2并显示在图7中。该沉淀物和上清液的δ 13C值分别为-31. 98%。和-38. 59%。。该 反应的这两种产物的δ 13C值都反映了 CO2源的并入(δ 13C = -41. 39%。)以及包括一些碳 酸钙的水镁石尾矿的影响(δ 13C = -6. 73% )。这一实施例表明，δ 13C值可用于证实碳酸 盐组合物中以及由该二氧化碳制成的溶液中的碳的主要来源。表2用于同位素分馏表征的实验源材料和测得的值 3. Zeebe, R. Ε.禾口 Wolf-Galdrow，Ε， Isotopes (2005)Elsevier, San Diego, g. 169.
CO9in Seawater-Equilibrium, Kinetics,
4. FROM NIST SPECIFICATION RM8563, CO2Light Isotopic GasStandard实施例2 固体沉淀物和原材料的δ 13C值的测量在250，000加仑容器中进行这种沉淀。原材料是市售罐装CO2气体、海水(来自 Santa Cruz5CA附近)、50% NaOH溶液和作为工业废料的水镁石尾矿。通过尾矿的干燥等分 试样的χ-射线衍射图的Rietveld分析测得该水镁石尾矿为大约85% Mg(0H)2U2% CaCO3 和3%Si02。在该250，000加仑容器中部分装入本地可得的海水。通过位于该容器底部的 扩散器将二氧化碳气体鼓入海水。在CO2鼓入后，海水的pH值达到大约5. 5。将水镁石尾矿 添加到该海水中，从而提供适合沉淀碳酸盐固体且不将CO2释放到大气中的镁浓度和碱度 的提高。停止CO2气体鼓泡和水镁石尾矿的添加。随后加入氢氧化钠溶液以实现大约9. 5 的PH值。留出足够的时间以使反应组分相互作用，此后将沉淀材料与剩余海水溶液(也称 作上清液)分离。使用在喷雾干燥装置中的热的干燥空气干燥该材料。产生超过500千克 材料。见图4。所得粉末适合进一步加工以供使用，例如用作建筑环境中的材料，如用在路 基或混凝土等中的集料。该粉末也可以以制成的状态作为碳封存材料储存。或者，该材料 可以留在上清液中，并任选在用大气平衡后以浆料形式储存，其中该沉淀物和溶液中的碳 酸盐和碳酸氢盐都充当碳封存材料。该材料的其它用途如本文所述，并且是本领域技术人 员显而易见的。使用S 13C分析、X-射线衍射(XRD)分析和扫描电子显微术(SEM)表征该 碳酸盐材料。测量工艺原材料、所得材料和上清液的δ 13C值。不测量大气的δ 13C值，但在表2 中给出来自文献的值。所用分析系统如实施例1中所述由Los Gatos Research制造。来自CO2源、工业废料(水镁石尾矿)、碳酸盐沉淀物和上清液的分析的测量结果 列在表2和显示在图8中。该沉淀物和上清液的δ 13C值分别为-30. 04%。和-34. 16%。。该 反应的两种产物的S 13C值都反映了 CO2源的并入(δ 13C = -41. 56%。)和包括一些碳酸钙 的水镁石尾矿的影响(δ 13C = -6. 73%。)。沉淀的碳酸盐材料比上清液更可能从水镁石尾 矿中结合碳酸钙，因此该沉淀物的S 13C值通过和上清液相比较较不负(lessnegative)来 反映这一点。这一实施例表明，S 13C值可用于证实碳酸盐组合物中以及由该二氧化碳制成 的溶液中的碳的主要来源。实施例3 固体沉淀物和原材料的δ 13C值的测量使用由燃烧丙烷产生的烟道气和富镁工业废料实施该实验。在向大气敞开的容器 中实施该程序。原材料是来自丙烷燃烧器的烟道气、海水(来自Santa Cruz, CA附近)和作为工 业废料的水镁石尾矿。通过尾矿的干燥等分试样的X-射线衍射图的Rietveld分析测得该 水镁石尾矿为大约85% Mg(OH)2,12% CaCO3和3% SiO2。在容器中装入本地可得的海水。将水镁石尾矿添加到该海水中，从而提供适合沉 淀碳酸盐且不将CO2释放到大气中的pH(碱性)和二价阳离子浓度。以适合从该碱性海水 溶液中沉淀碳酸盐材料的速率和时间鼓入烟道气。留出足够的时间以使反应组分相互作 用，此后将沉淀材料与剩余海水溶液(也称作上清液)分离并喷雾干燥。见图5。所得粉 末适合进一步加工以供使用，例如用作建筑环境中的材料，如用在路基、或混凝土等中的集 料。该粉末也可以以制成的状态作为碳封存材料储存。或者，该材料可以留在上清液中，并 任选在用大气平衡后以浆料形式储存，其中该沉淀物和溶液中的碳酸盐和碳酸氢盐都充当碳封存材料。本文所用的"CO2封存”和“碳封存”同义。该材料的其它用途如本文所述，并 且是本领域技术人员显而易见的。测量工艺原材料、所得沉淀碳酸盐材料和上清液的δ 13C值。不测量大气的S13C 值，但在表2中给出和在图9中显示来自文献的值。所用分析系统如实施例1中详述由Los Gatos Research制造，并使用直接吸收光谱法提供含2%至20% CO2的气体的δ 13C和浓度 数据。来自烟道气、工业废料(水镁石尾矿)、碳酸盐沉淀物和上清液的分析的测量结果 列在表2中。该沉淀物和上清液的δ 13C值分别为-19. 92%。和-24. 8%。。该反应的这两种 产物的δ 13C值反映了烟道气CO2源的并入(δ 13C = -25. 00% )和包括一些碳酸钙的水镁 石尾矿的影响(S 13C = -6. 73%。)。这一实施例表明，δ 13C值可用于证实碳酸盐组合物中 (当该碳酸盐的CO2源是燃烧时)以及由该二氧化碳制成的溶液中的碳的主要来源。实施例4.固体沉淀物和原材料的δ 13C值的测量该实验使用罐装SO2和二氧化碳(CO2)气体的混合物和作为工业废料的飞灰从水 溶液中沉淀碳酸化材料。在封闭容器中实施该程序。原材料是市售罐装SO2和CO2气体(S02/C02气体)的混合物、去离子水和作为工业 废料的飞灰。在容器中装入去离子水。在熟化后，将飞灰添加到该去离子水中，从而提供适合沉 淀碳酸盐且不将CO2释放到大气中的ρΗ(碱性)和二价阳离子浓度。以适合从该碱性溶液 中沉淀碳酸盐材料的速率和时间鼓入S02/C02气体。留出足够的时间以使反应组分相互作 用，此后将沉淀材料与剩余溶液(也称作上清液)分离并喷雾干燥。见图6。所得粉末适合 进一步加工以供使用，例如用作建筑环境中的材料，如用在路基、或混凝土等中的集料。该 粉末也可以以制成的状态作为碳封存材料储存。或者，该材料可以留在上清液中，并任选在 用大气平衡后以浆料形式储存，其中该沉淀物和溶液中的碳酸盐和碳酸氢盐都充当碳封存 材料。该材料的其它用途如本文所述，并且是本领域技术人员显而易见的。如实施例1中详述的那样测量工艺原材料、沉淀碳酸盐材料和上清液的δ 13C值。来自S02/C02气体、工业废料(飞灰)、碳酸盐沉淀物和上清液的分析的测量结果列 在表2和显示在图10中。该沉淀物和上清液的δ 13C值分别为-15. 88%。和-11. 70%。。该 反应的这两种产物的δ 13C值反映了 S02/C02气体的并入(δ 13C = -12. 45%。)和包括一些 没有完全燃烧成气体的碳的飞灰的并入(δ 13C = -17. 46%。)。由于飞灰(本身是化石燃料 的燃烧产物)具有比所用CO2更负的S13C,该沉淀物的总δ 13C值通过比CO2本身的更负来 反映这一点。这一实施例表明，S 13C值可用于证实当使用包括SOx(SO2)以及CO2的气体混 合物时，碳酸盐组合物中的碳的主要来源。尽管已经展示和描述了本发明的优选实施方案，但本领域技术人员显而易见的 是，这类实施方案仅作为实例提供。本领域技术人员会在不背离本发明的情况下想到许多 变动、修改和替代。应该理解的是，可以使用本文所述的本发明的实施方案的各种替代方案 实施本发明。下列权利要求旨在确定本发明的范围并由此涵盖在这些权利要求及其对等物 的范围内的方法和结构。
权利要求
包含碳酸盐、碳酸氢盐或其组合的组合物，其中该组合物中的碳具有小于 26.10‰的相对碳同位素组成(δ13C)值。
2.权利要求1的组合物，其中该组合物是合成组合物。
3.权利要求1的组合物，其中所述碳酸盐、碳酸氢盐或其组合构成该组合物的至少 50%。
4.权利要求1的组合物，其中该组合物具有大于100千克的质量。
5.权利要求1的组合物，其中该组合物的CO2含量为至少10%。
6.权利要求1的组合物，其中该组合物具有负性碳足迹。
7.权利要求1的组合物，进一步包含硼、硫或氮，其中该硼、硫或氮的相对同位素组成 表明化石燃料来源。
8.权利要求的组合物，其中所述碳酸盐、碳酸氢盐或其组合包含钙、镁或其组合。
9.权利要求8的组合物，其中钙/镁(Ca/Mg)摩尔比为1/200至200/1。
10.权利要求8的组合物，其中钙/镁(Ca/Mg)摩尔比为12/1至1/15。
11.权利要求8的组合物，其中钙/镁(Ca/Mg)摩尔比为5/1至1/10。
12.权利要求1的组合物，进一步包含SOx或其衍生物。
13.权利要求12的组合物，其中该组合物包含SOx衍生物且其中该SOx衍生物是亚硫 酸盐、硫酸盐或其组合。
14.权利要求1的组合物，进一步包含金属。
15.权利要求14的组合物，其中该金属包含铅、砷、汞、或镉或其组合。
16.包括包含碳酸盐、碳酸氢盐或其组合的组分的建筑材料，其中所述碳酸盐、碳酸氢 盐或其组合中的碳具有小于-10. 00%。的相对碳同位素组成(S13C)值。
17.权利要求16的建筑材料，其中所述包含碳酸盐、碳酸氢盐或其组合的组分是碳中 性的或碳负性的。
18.权利要求16的建筑材料，其中所述包含碳酸盐、碳酸氢盐或其组合的组分是合成的。
19.权利要求16的建筑材料，其中所述碳酸盐、碳酸氢盐或其组合构成所述包含碳酸 盐、碳酸氢盐或其组合的组分的至少50%。
20.权利要求16的建筑材料，其中所述包含碳酸盐、碳酸氢盐或其组合的组分的CO2含 量为至少10%。
21.权利要求16的建筑材料，进一步包含硼、硫或氮，其中该硼、硫或氮的相对同位素 组成表明化石燃料来源。
22.权利要求16的建筑材料，其中所述碳酸盐、碳酸氢盐或其组合包含钙、镁或其组合。
23.权利要求22的建筑材料，其中钙/镁(Ca/Mg)摩尔比为1/200至200/1。
24.权利要求22的建筑材料，其中钙/镁(Ca/Mg)摩尔比为12/1至1/15。
25.权利要求16的建筑材料，其中所述包含碳酸盐、碳酸氢盐或其组合的组分构成该 建筑材料的至少20%。
26.权利要求16的建筑材料，其中该建筑材料是水泥质材料。
27.权利要求26的水泥质建筑材料，其中该建筑材料是水泥或混凝土。
28.权利要求16的建筑材料，其中该建筑材料是非水泥质材料。
29.权利要求28的建筑材料，其中该建筑材料是集料。
30.权利要求28的建筑材料，其中该建筑材料是道路材料。
31.权利要求28的建筑材料，其中该建筑材料是砖、板、导管、梁、盆、柱、瓦、纤维壁板 产品、坯、隔音墙、石膏、干式墙、灰泥、土壤加固组合物、或隔绝材料或它们的组合。
32.权利要求16的建筑材料，其中所述包含碳酸盐、碳酸氢盐或其组合的组分进一步 包含SOx或其衍生物。
33.权利要求32的建筑材料，其中该组分包含SOx衍生物且其中该衍生物是硫酸盐、亚 硫酸盐或其组合。
34.权利要求16的建筑材料，其中所述包含碳酸盐、碳酸氢盐或其组合的组分进一步^li 3ο
35.权利要求32的建筑材料，其中该金属包含铅、砷、汞或镉或其组合。
36.包含碳酸盐、碳酸氢盐或其组合的可流动组合物，其中所述碳酸盐、碳酸氢盐或其 组合中的碳具有小于-5. 00%。的相对碳同位素组成(δ 13C)值，且该组合物的粘度为1至 2000cPo
37.权利要求36的组合物，其中该粘度为10至IOOOcP。
38.权利要求36的组合物，其中该组合物是合成组合物。
39.权利要求36的组合物，其中所述碳酸盐、碳酸氢盐或其组合构成该组合物的至少 10% w/w。
40.权利要求36的组合物，其中该组合物的CO2含量为至少10%。
41.权利要求36的组合物，其中该组合物具有负性碳足迹。
42.权利要求36的组合物，进一步包含硼、硫或氮，其中该硼、硫或氮的相对同位素组 成表明化石燃料来源。
43.权利要求36的组合物，其中所述碳酸盐、碳酸氢盐或其组合包含钙、镁或其组合。
44.权利要求43的组合物，其中钙/镁(Ca/Mg)摩尔比为1/200至200/1。
45.权利要求43的组合物，其中钙/镁(Ca/Mg)摩尔比为12/1至1/15。
46.权利要求43的组合物，其中钙/镁(Ca/Mg)摩尔比为5/1至1/10。
47.权利要求36的组合物，进一步包含SOx或其衍生物。
48.权利要求36的组合物，进一步包含金属。
49.权利要求48的组合物，其中该金属包含铅、砷、汞或镉或其组合。
50.包含碳酸盐、碳酸氢盐或其组合的合成组合物，其中该组合物中的碳具有小 于-5. 00%。的相对碳同位素组成(S13C)值且该组合物是碳负性的。
51.权利要求50的组合物，其中所述碳酸盐、碳酸氢盐或其组合构成该组合物的至少 50%。
52.权利要求50的组合物，其中该组合物具有大于100千克的质量。
53.权利要求50的组合物，其中该组合物的CO2含量为至少10%。
54.权利要求50的组合物，进一步包含硼、硫或氮，其中该硼、硫或氮的相对同位素组 成表明化石燃料来源。
55.权利要求50的组合物，其中所述碳酸盐、碳酸氢盐或其组合包含钙、镁或其组合。
56.权利要求55的组合物，其中钙/镁(Ca/Mg)摩尔比为1/200至200/1。
57.权利要求55的组合物，其中钙/镁(Ca/Mg)摩尔比为12/1至1/15。
58.权利要求55的组合物，其中钙/镁(Ca/Mg)摩尔比为5/1至1/10。
59.权利要求50的组合物，进一步包含SOx或其衍生物。
60.权利要求50的组合物，进一步包含金属，
61.权利要求60的组合物，其中该金属包含铅、砷、汞、或镉或其组合。
62.表征合成组合物的方法，包括确定该组合物的相对碳同位素组成(S13C)值。
63.权利要求62的方法，其中该组合物是建筑材料或地下储存用材料。
64.权利要求62的方法，其中该组合物是水泥质组合物或集料。
65.权利要求62的方法，其中该组合物是用于储存CO2的组合物。
66.权利要求62的方法，进一步包括确定该组合物的CO2释放稳定性。
67.权利要求62的方法，进一步包括测量该组合物的碳含量。
68.权利要求62的方法，进一步包括比较该组合物的δ13C值与另一 δ 13C值。
69.权利要求68的方法，其中所述另一S13C值是基准S13C值。
70.权利要求69的方法，其中所述另一δ 13C值是该组合物的可能的原材料的值。
71.权利要求69的方法，其中所述另一δ 13C值是化石燃料、衍生自所述化石燃料的烟 道气、水源或其组合的值。
72.权利要求69的方法，进一步包括根据该比较确定该组合物是否包含从化石燃料源 中封存的CO2。
73.权利要求62的方法，进一步包括量化该组合物中封存的二氧化碳的量。
74.指纹分析组合物的方法，包括确定该组合物中多种元素的稳定同位素的值或该组 合物中多种元素的稳定同位素的比值，以确定该组合物的同位素指纹，其中该组合物包含 碳酸盐、碳酸氢盐或其组合。
75.权利要求74的方法，其中所述稳定同位素包含碳、硫、氮或硼或其组合的同位素。
76.权利要求74的方法，其中该组合物是建筑材料或地下储存用材料。
77.权利要求74的方法，其中该组合物是储存由此确定的至少两种所述同位素的元素 的化合物用的组合物。
78.权利要求74的方法，进一步包括比较至少两个稳定同位素值或至少两个稳定同位 素比值或其组合。
79.权利要求74的方法，进一步包括根据该材料的同位素指纹确定该组合物的一种或 多种组分的可能来源。
80.确定组合物是否含有从化石燃料源中封存的元素的方法，包括确定该元素的同位 素值或同位素值比，比较所述确定的值与基准同位素值或同位素值比，和确定该组合物是 否含有从化石燃料源中封存的元素。
81.权利要求80的方法，其中该元素是碳、硫、氮或硼。
82.权利要求80的方法，其中该元素是碳，且该比较是S13C值。
全文摘要
提供表征和制造具有负δ13C值的组合物的方法。本发明的方面包括表征源材料和工艺产物。本发明的方面还包括含有负δ13C值的碳的组合物。
文档编号A01N59/10GK101909449SQ200980101610
公开日2010年12月8日 申请日期2009年9月30日 优先权日2008年9月30日
发明者B·R·康斯坦茨, J·R·奥奈尔, S·奥梅隆 申请人:卡勒拉公司