废旧电池的回收利用-废旧电池的回收利用

一 : 废旧电池的回收利用

废旧电池的回收利用 ................................................................................ 1

一、国内使用电池现状 ...................................................................... 1

二、废旧电池的危害: ...................................................................... 2

三、电池的种类 .................................................................................. 3

四、国内外废旧电池处理方式 .......................................................... 3

1.固化深埋、存放于废矿井 ...................................................... 4

2、回收利用 .................................................................................. 4

五、工业上废旧电池回收利用技术 .................................................. 5

1.锌锰干电池 .............................................................................. 5

2.镍镉电池 .................................................................................. 5

3.铅蓄电池 .................................................................................. 6

六、实验室锌锰废干电池的综合利用 ............................................. 6

七、 电池回收利用的对策与建议 .................................................... 8

参考文献:........................................................................................... 9

废旧电池的回收利用

(xx大学 化学工程学院 分析化学09级)

摘要:现在各类电池被广泛的使用,各类废旧电池也大量产生,被仍入环境中的废旧电池会对环境有很大污染,对动植物和人类的生活有很严重的危害。文章简要叙述了目前国内电池的生产和使用状况,电池的分类及危害;同时简要说明国内外电池的处理方式、回收利用方法,实验室进行对干电池的回收利用的实验方法。最后给出对废旧电池回收利用的对策与建议。

关键词:废旧电池;回收利用;环境污染;消耗;危害;电池种类;管理体系;技术开发 Abstract: all kinds of battery now is widely used, and the production of large Numbers of of all kinds of used batteries, is still in the environment for used batteries have very big environment pollution, of plants and animals and human life is very serious harm. This paper briefly introduced the present domestic battery production and use conditions, the classification of battery and harm; Also briefly explain the processing means of battery at home and abroad, recycling methods, laboratory for the recycling of dry cell experimental methods. Finally are given to recycle used batteries countermeasures and Suggestions.

Key-words: used batteries; Recycling; Environmental pollution; Consumption; Harm; The battery species; Management system; Technology development

一、国内使用电池现状

现在,电池被广泛的利用,我国是世界上头号干电池生产和消费大国,电池的年产量在140亿-150亿只以上,占全世界的四分之一。目前我国电池生产企业有1400多家,,年消耗量有70亿只,约有105万吨,生产的电池多数在国消耗,我国生产的电池有96%为锌锰电池和碱锰电池,其主要成分为锰、汞、锌、铬等重金属。全深圳一年就会产生7000万枚废旧电池。如果再加上企业和商家消费的废旧电池,其数目将是高得惊人。以每年生产100亿只干电池计算,全年将要消耗15.6万吨锌,22.6万吨二氧化锰,2080吨铜,2.7万吨氯化锌,7.9万吨氯化铵,4.3万吨碳棒。

民用干电池是目前使用量最大、也是最分散的电池产品。主要有锌锰和碱性锌锰两大系列,还有少量的锌银、锂电池等品种。锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池一般都使用汞或汞的化合物作缓蚀剂,汞和汞的化合物是剧毒物质。目前, 我国没有专门的回收废旧电池的机构, 而任共被西处乱扔, 既造成对环境的污染, 又浪费了大量的宝贵资源。废电池作为生活垃圾进行焚烧处理时,废电池中的Hg、Cd、Pb、Zn等重金属一部分在高温下排入大气,一部分成为灰渣,产生二次污染。

国内使用最多的工业电池为铅蓄电池,铅占蓄电池总成本50%以上,主要采用 1

火法、湿法冶金工艺以及固相电解还原技术。外壳为塑料,可以再生,基本实现无二次污染。小型二次电池目前使用较多的有镍镉、镍氢和锂离子电池,镍镉电池中的镉是环保严格控制的重金属元素之一,锂离子电池中的有机电解质,镍镉、镍氢电池中的碱和制造电池的辅助材料铜等重金属,都构成对环境的污染。小型二次电池目前国内的使用总量只有几亿只,且大多数体积较小,废电池利用价值较低,加上使用分散,绝大部分作生活垃圾处理,其回收存在着成本和管理方面的问题,再生利用也存在一定的技术问题。

电池中含有的大量的重金属物质,包括铅、镍、汞、锂、锌、锰、银、镉、钠等。其中汞、镍、镉、铅、锌5种重金属物质已被列入1998年国家环保局、国家经济贸易委员会、国家对外贸易经济合作部与国家公安部联合颁布的《国家危险废物名录》,成为国家明令严格控制的危险废物。

1998年《国家危险废物名录》上定出汞、镉、锌、铅、铬为危险废弃物:

汞:食用被汞污染的水产品,产生甲基汞中毒,会产生头晕,四肢末梢麻木,记忆力减退,神经错乱,甚至死亡,还影响孕妇胎儿畸形。

铅:食用含铅食物,会影响酶及正常血红素合成,影响神经系统,铅在骨骼及肾脏中积累,有潜在的长期影响。

镉:进入骨骼造成骨疼病,骨骼软化萎缩,易发生病理性骨折,最后饮食不进,于疼痛中死亡。

铬:铬进入人体内,分布于肝、肾中,使人患肝炎和肾炎等病。

二、废旧电池的危害:

这些电池的组成物质在电池使用过程中,被封存在电池壳内部,并不会对环境造成影响。但废弃后经过长期机械磨损和腐蚀,使得内部的重金属和酸碱等泄露出来,进入土壤或水源,就会通过各种途径进入人的食物链。废电池无论裸露在大气中还是深埋在地下,其重金属成分都会随渗液溢出,造成地下水和土壤的污染,日积月累,会严重危害人类健康。生物从环

境中摄取的重金属可以经过食物链的生物放大作用,逐级在较高级的生物中成千上万地富积,然后经过食物进入人的身体,在某些器官中积蓄造成慢性中毒。日本的水俣病就是汞中毒的典型案例。废弃在自然界电池中的汞会慢慢从电池中溢出来,进入土壤或水源,再通过农作物进入人体,损伤人的肾脏。在微生物的作用下,无机汞可以转化成甲基汞,聚集在鱼类的身体里,人食用了这种鱼后,甲基汞会进入人的大脑细胞,使人的神经系统受到严重破坏,重者会发疯致死。著名的日本水俣病就是甲基汞所致。镉渗出污染土地和水体,最终进入人体使人的肝和肾受损,也会引起骨质松软,重者造成骨骼变形。汽车废旧电池中含有酸和重金属铅泄漏到自然界可引起土壤和水源污染,最终对人造成危害。

一节电池烂在地里,能够使一平方米的土地失去利用价值。对自然环境威胁最大的5种物质中,电池里就包含了3种.一颗钮扣电池弃入大自然后,可以污染60万升水,相当于一个人一生的用水量。而中国每年要消耗这样的电池70亿只??碱性锌锰电池的生产和使用, 对社会带来诸多问题。 其中环境污染和矿物资源过度开发对社会的可持续发展是最严重的威胁。回收和再生碱性锌锰电池就显得意义重大和迫切。

之所以决定研究“废旧干电池的回收利用”这个课题,目标是要了解废旧干电池的回收和利用的方法,让人们明白废旧干电池对环境的破坏有多大。我们也认识到了被当作垃圾扔掉的废旧电池,和其它垃圾一起埋入地下,会对环境造成巨大的污染,在前面的资料中可以看出,废旧电池如果不回收,对我们人们的生活就存在很大的威胁,也说明了回收利用废旧电池的这一项工程是十分必要的。我们人类的生存,无时无刻依赖着大自然,但在不知不觉中,人类在破坏着它,实际上是在进行一场慢性自杀。人的生活离不开环境,所以我们不能再破坏环境,我们要保护它,努力的创造一个更美好的环境。我们要积极的去保护环境,回 2

收废旧电池就是其中的一种,这是对于环境,也就是对与我们大家有益的事情,所以我们要积极去做这件事。

因此我们要呼吁人们能够把废旧的分类电池收集,回收再利用。课题的意义是使废旧的干电池回收再利用,防止环境污染。人人都能行动起来,为环保做出一些贡献。因此,如何开展对废旧龟池综合利用途径的探讨应起有关部门的足够重视,实行废旧干电池回收利用,利国利民,势在必行!

三、电池的种类

电池主要有一次性电池、二次电池和汽车电池。一次性电池包括纽扣电池、普通锌锰干电池和碱电池,一次性电池多含汞。二次电池主要指充电电池,其中含有重金属镉。汽车废电池中含有酸和重金属铅铅。 常用电池主要有以下几种类型:

(1) 锌锰电池:以锌为负极,二氧化锰为正极,以氯化氨或氯化锌为电解质制成的电池,包括各种型号的圆筒型、迭层式、组合式的锌锰电池。广泛用于工农业和国防工业、铁路信号、江海航标、气象探测、自动控制仪表等。

(2) 碱性锌锰电池(包括可充碱锰电池):以锌粉为负极、电解二氧化锰为正极,以氢氧化钾为电解液,采取反极式结构制成的电池,用于收录机、剃须刀、随身听、照相机、各种通讯工具。

(3) 银锌或碱性锌锰微型电池:以锌为负极,氧化银或电解锰为正极,以氢氧化钠或氢氧化钾为电解质,采用微型钮扣式密封结构制成的不能充电的一次电池。主要用于手表、电子计算器、打火机、电子玩具、助听器、测光表等。

(4) 锂电池、铅蓄电池:以锂为负极活性物质,正极材料常用聚氟化碳,过渡元素的金属卤化物、氧化物和硫化物等有机溶剂和无机电解液组成的电池,主要用于计算器、发报机、军事装备中各种电子器具、小型电动玩具等。

(5) 锂离子电池:用嵌入锂的化合物作正极,用炭素材料作负极,用锂盐非水有机溶剂为电解质的电池。主要用于全自动照相机、小型摄影机、手提式计算机、移动式电话和智能化仪表等。

(6) 镉镍电池:以海绵状金属镉为负极,以氢氧化镍沥青为正极活性材料,氢氧化钾水溶液为电解液的电池。用于应急照明、发动机起动、病员并行工具、电源便携工具、仪表和航天技术、移动电话等。

(7) 氢镍电池:以MH(贮氢合金)制成的氢电极为负极,氢氧化镍为正极,用氢氧化钾电解液制成的电池,取代了污染严重的镉镍电池,称之为“绿色电池",主要用途同镉镍电池。

关于电池符号(LR6、LR03):L表示碱性,R表示圆筒型,LR6是通常所说的五号碱性锌锰电池,LR03是通常所说的七号碱性锌锰电池。

四、国内外废旧电池处理方式

目前,国内及国际上通行的废旧电池处理方式大致有三种:固化深埋、存放于废矿井、回收利用。

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1.固化深埋、存放于废矿井 废电池一般都运往专门的有毒、有害垃圾填埋场,固化深埋和存放于废矿井只是解决了废旧电池的存放问题,还对土壤的污染严重。但这种做法不仅花费太大而且还造成浪费, 因为其中尚有不少可作原料的有用物质,并没有根本解决废旧电池的处置问题。

2、回收利用

目前国内外主要的处理方式有4 种,人工分选、干法、湿法和干湿法。

(1) 人工分选回收利用法就是将回收的废旧干电池,先进行分类,人工分选出碳棒、铜帽、锌皮及各种残留物,并分别用相应的方法予以处理,这种方法简单易行,但使用劳动力多,经济效益差。 (2) 所谓干法,也叫烟法或火法,或者称为热处理。就是对废旧干电池分类筛选、破碎后,再放人焙烧炉中在 600 ~ 800 度下焙烧,将排出的气体冷凝后提取汞,再将焙烧剩余物放入回转窑在 1100 ~ 1300 度下低烧,从烟气中回收氧化锌,从残渣中回收锰和铁。运用此法,一般冶炼厂无须增加设备和劳力,就可回收干电池中的锌,若须进一步回收其他物质,尚须增加设备。不过,热处理的方法花费较高。

(3) 所谓湿法,就是将干电池分类破碎后,置于侵取槽中,加入稀硫酸进行浸取,再经过滤,从滤液中提取金属锌,滤渣分离出铜帽铁皮后,再从剩余泥渣中进一步提取出锰来。在这里除铅蓄电池外,各类电池均溶解于硫酸,然后借助离子树脂从溶液中提取各种金属,用这种方式获得的原料比热处理方法纯净,因此在市场上售价更高,而且电池中包含的各种物质有95%都能提取出来。湿处理可省去分拣环节(因为分拣是手工操作,会增加成本)。其成本虽然比填埋方法略高,但贵重原料不致丢弃,也不会污染环境。此法可以利用现有湿法炼锌工厂的设备和技术,对废旧干电池进行回收利用。

(4) 干湿法,就是将干法和湿法的优点结合起来,先用焙烧的方法回收汞和部分锌,再用浸动和电积的方法回收锰和剩余的锌。运用此法,回收效果较好,但工序较复杂,成本也较高。

国外通常的做法是采用湿法,但比国内的处理方法多一道工序,也就是说,不仅用酸浸取、电积以提取铁、镉等,而且用碱中和来沉淀锌、镍等。此外,日本二次原料研究所采取筛选、磁选、氯化、再筛选外加三次熔炼的方法来处理废电池。相比之下,国外的处理方法工序更多,更细致,更复杂,只有在较大的规模下才较经济。我国的废旧干电池处理厂家只有不断扩大规模,充分利用规模经济来降低成本,并在此基础上大幅度提高技术水平,才能兼顾环境效益、社会效益与经济效益,促进废旧干电池的有效回收与利用。

(5) 真空热处理法,德国阿尔特公司研制的真空热处理法还比较便宜,不过这首先需要在废电池中分拣出镍镉电池,废电池在真空中加热,其中汞迅速蒸发,即可将其回收,然后将剩余原料磨碎,用磁体提取金属铁,再从余下粉末中提取镍和锰。

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五、工业上废旧电池回收利用技术

1.锌锰干电池

(1) 湿法冶金法

该法基于可溶于酸的原理,将电池中的Zn,MnO2与酸作用生成可溶性盐进入溶液,溶Zn,MnO2液经过净化后电解生产金属锌和电解MnO2或生产其它化工产品、化肥等。湿法冶金又分为焙烧-浸出法和直接浸出法。

焙烧-浸出法是将废电池焙烧,使其中的氯化铵、氯化亚汞等挥发成气相并分别在冷凝装置中回收,高价金属氧化物被还原成低价氧化物,焙烧产物用酸浸出,然后从浸出液中用电解法回收金属。

直接浸出法是将废干电池破碎、筛分、洗涤后,直接用酸浸出其中的锌、锰等金属成分,经过滤,滤液净化后,从中提取金属并生产化工产品。

(2) 常压冶金法

该法是在高温下使废电池中的金属及其化合物氧化、还原、分解和挥发以及冷凝的过程。

方法一:在较低的温度下,加热废干电池,先使汞挥发,然后在较高的温度下回收锌和其它重金属。

方法二:先在高温下焙烧,使其中的易挥发金属及其氧化物挥发,残留物作为冶金中间产品或另行处理。

湿法冶金和常压治金处理废电池,在技术上较为成熟,但都具有流程长、污染源多、投资和消耗高、综合效益低的共同缺点。1996年,日本TDK公司对再生工艺作了大胆的改革,变回收单项金属为回收做磁性材料。这种做法简化了分离工序,使成本大大降低,从而大幅度提高了干电池再生利用的效益。近年来,人们又开始尝试研究开发一种新的冶金法--真空冶金法:基于废电池各组分在同一温度下具有不同的蒸气压,在真空中通过蒸发与冷凝,使其分别在不同温度下相互分离从而实现综合利用和回收。由于是在真空中进行,大气没有参与作业,故减小了污染。虽然目前对真空冶金法的研究尚少,且还缺乏相应的经济指标,但它明显克服了湿法冶金法和常压冶金法的一些缺点,因而必将成为一种很有前途的方法。

2.镍镉电池

Ni-Cd电池含有大量的Ni,Cd和Fe,其中Ni是钢铁、电器、有色合金、电镀等方面的重要原料。Cd是电池、颜料和合金等方面用的稀有金属,又是有毒重金属,故日本较早即开展了废镍隔电池再生利用的研究开发,其工艺也有干法和湿法两种。干法主要利用镉及其氧化物蒸气压高的特点,在高温下使镉蒸发而与镍分离。湿法则是将废电池破碎后,一并用硫酸浸出后再用H2S分离出镉。

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3.铅蓄电池

铅蓄电池的体积较大而且铅的毒性较强,所以在各类电池中,最早进行回收利用,故其工艺也较为完善并在不断发展中。

在废铅蓄电池的回收技术中,泥渣的处理是关键,废铅蓄电池的泥渣物相主要是PbSO4,PbO2,PbO,Pb等。其中PbO2是主要成分,它在正极填料和混合填料中所占重量为41%~46%和24%~28%。因此,PbO2还原效果对整个回收技术具有重要的影响,其还原工艺有火法和湿法两种。火法是将PbO2与泥渣中的其它组分PbSO4,PbO等一同在冶金炉中还原冶炼成Pb。但由于产生SO2和高温Pb尘第二次污染物,且能耗高,利用率低,故将会逐步被淘汰。湿法是在溶液条件下加入还原剂使PbO2还原转化为低价态的铅化合物。已尝试过的还原剂有许多种。其中,以硫酸溶液中FeSO4还原PbO2法较为理想,并具有工业应用价值。还原剂可利用钢铁酸洗废水配制,以废治废。

Ni-Mh电池、新型的锂离子电池随着近年手持电话和电子设备的发展得到了大量的应用。在日本,Ni-Mh电池的产量,1992年达1800万只,1993年达7000万只,到2000年已占市场份额的近50%。现在已经有大量的废Ni-Mh电池产生。这些废Ni-Mh电池的正、负极材料中含有许多有用金属,如镍、钴、稀土等。因此,回收Ni-Mh电池是十分有益的,有关它们的再生利用技术亦在积极开发中。

六、实验室锌锰废干电池的综合利用

(设计实验)

[实验目的]

1.进一步熟悉无机物的实验室提取、制备、提纯、分析等方法与技能;

2.学习实验方案的设计;

3.了解废弃物中有效成分的回收利用方法。

[实验原理与材料准备]

日常生活中用的干电池主要为锌锰干电池,其负极是作为电池壳体的锌电极,正极是被 MnO2 (为增强导电能力,填充有碳粉)包围着的石墨电极,电解质是氯化锌及氯化铵的糊状物,其结构如图1 所示。其电池反应为:

Zn +2NH4Cl +2MnO2 = Zn(NH3)2Cl2 + 2MnOOH

在使用过程中,锌皮消耗最多,二氧化锰只起氧化作用,氯化铵作为电解质没有消耗,炭粉是填料。因而回收处理废干电池可以获得多种物质,如铜、锌、二氧化锰、氯化铵和炭棒等,实为变废为宝的一种可利用资源。

回收时,剥去废干电池外层包装纸,用螺丝刀撬去顶盖,用小刀除去盖下面的沥青层,即可用钳子慢慢拔出炭棒(连同铜帽),取下铜帽集存,可作为实验或生产硫酸铜的原料。炭棒留作电极使用。

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图 1 锌-锰电池构造图

1.火漆;2.黄铜帽;3.石墨;4.锌筒; 5.去极剂;6.电解液+淀粉;7.厚纸壳

用剪刀把废电池外壳剥开,取出里面的黑色物质,它是二氧化锰、炭粉、氯化铵、氯

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化锌等的混合物。把这些黑色物质倒入烧杯中,加入蒸馏水(按每节1电池加入50mL水计算),搅拌溶解,澄清后过滤。滤液用以提取氯化铵,滤渣用以制备MnO2及锰的化合物,电池的锌壳可用以制锌粒及锌盐。

剖开电池后,从下列三项对锌锰电池进行实验。 [实验内容]

1. 从黑色混合物的滤液中提取氯化铵 1.1 要求

(1)设计实验方案,提取并提纯氯化铵。 (2)产品定性检验:

A.证实其为铵盐;B. 证实其为氯化物;C.判断有否杂质存在。

(3)测定产品中NH4Cl的百分含量。(不作要求) 1.2 提示

已知滤液的主要成分为NH4Cl和ZnCl2,两者在不同温度下的溶解度见表1。

表1. NH

在不同温度下的溶解度(g/100g水)

氯化铵在 100℃时开始显著地挥发,338℃时离解,350℃时升华。

2.从黑色混合物的滤渣中提取MnO2 2.1 要求

(1)设计实验方案,精制二氧化锰。

(2)设计实验方案,验证二氧化锰的催化作用。 (3)试验MnO2与盐酸、MnO2与KMnO4 的作用。 2.2 提示

黑色混合物的滤渣中含有二氧化锰、炭粉和其它少量有机物。用少量水冲洗,滤干固体,灼烧以除去炭粉和有机物。

粗二氧化锰中尚含有一些低价锰和少量其它金属氧化物,应设法除去,以获得精制二

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氧化锰。纯二氧化锰密度5.03g/cm,535℃时分解为O2和Mn2O3,不溶于水、硝酸及稀H2SO4。

精制二氧化锰做如下试验:

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(1)催化作用 二氧化锰对氯酸钾热分解反应有催化作用。

(2)与浓HCl作用 二氧化锰与浓HCl发生如下反应:

MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O

注意:所设计的实验方法(或采用的装置)要尽可能避免产生实验室空气污染。

2-(3)MnO4的生成及歧化反应 在大试管中加入5mL 0.002mol/L KMnO4及5mL 2mol/LNaOH

溶液,再加入少量所制备的MnO2固体。

3. 由锌壳制取七水硫酸锌

3.1 要求

(1)设计实验方案,以锌单质制备七水硫酸锌。

3+2+ (2)产品定性检验:A.证实硫酸盐; B.证实为锌盐;C.不含Fe、Cu。

3.2 提示

3+2+将洁净的碎锌片以适量的酸溶解。溶液中有Fe、Cu杂质时,设法除去。七水硫酸锌极

易溶于水(在15℃时,无水盐为33.4%),不溶于乙醇。在39℃时溶于结晶水,100℃开始失水。在水中水解呈酸性。

七、电池回收利用的对策与建议

1 从电池生产者入手,做好分类回收电池的生产者应对含有危险废物的电池进行标识,表明有害物质的种类和含量,以便于分类回收,同时生产者也要不断改进电池的生产工艺,减少电池中重金属等有害成分的含量。

2 加大宣传力度,提高环保和意识目前人们对废旧电池污染的认识不足,还未形成自觉收集废电池的环境保护意识,虽然近几年废旧电池的回收已引起有关部门重视,指定了专门进行回收的定点单位,但收效甚微。因此应大力宣传,提高人们对废电池回收利用意义的认识,相关团体组织也应开展相应的实践活动,培养人们保护环境的社会责任感,在全社会形成一个良好的环保氛围。

3 完善法律法规,建立完善的管理体系

为实现电池产品的低汞和无汞化,在电池管理政策上我国制定了《无汞干电池》标准,相关部委也发出《关于限制电池汞含量的规定》,这些规定起到了从源头上控制废电池环境污染的作用。政府相关部门还要制定符合我国国情的管理办法和具体可行的实施细则,通过立法要求生产者、销售者回收其产品废弃物,同时,尽快建立健全回收体系,为废旧电池的回收利用创造各种便利条件。

4 加强技术研究开发

要加大对废旧电池回收利用技术应用的研究,研制出投资小、污染少、处理效益高的新工艺。同时,从电池生产的源头控制有害成分的含量,加快环保型可充电电池的开发,减少电池的废弃量。今后,废旧锂离子电池的资源化技术研究将会更加全面和成熟。我们应该加强废电池的环境管理,使处理技术朝着低成本、无二次污染的方向发展。同时走发展新型绿色环保电池之路,使生产和再生利用形成一个良性循环,真正做到利于民又无害于民、无害于自然。

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参考文献:

【1】蓝用国,殷惠民.废旧干电池的几种综合利用方法【J】环境科学动态,2004.4:30

【2】张俊喜,王丽萍.废旧干电池回收利用工艺研究【J】中国资源综合利用,2002.7:16

【3】黄启明,李伟善.废旧碱性锌住电池的回收与利用【J】华南师范大学, 广州

【4】靳鑫.普通干电池的组成结构与回收利用(太原市实验中学 山西省 030012)

【5】阴军英,张超,王彩红.废旧锂电池的回收和综合利用研究【J】滨州学院 化学化工技术研究中心,山东 滨州 256603

【6】温俊杰,李荐.锂离子二次电池回收有价金属工艺研究[J]环境保护,2001,(2):47-48.

【7】吴芳.废旧理离子二次电池中回收钴和锂[J].中国有色金属学报,2004,4(4):697-701.

【8】张 辉.国外废铅蓄电池回收利用技术简介(物资邮物资再生利用研究所)

【9】Churl Kyoung Lee,Kang-in Rhee.Preparation of LiCoO2 From SpentLithium-ion Batteries[J].Journal of Power Sources,2002,109(1):17-21.

【10】愚公移山.废旧干电池的回收利用 .愚公移山的日志 - 网易博客

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二 : 废旧电池的回收利用

废旧电池的回收利用 ................................................................................ 1

一、国内使用电池现状 ...................................................................... 1

二、废旧电池的危害: ...................................................................... 2

三、电池的种类 .................................................................................. 3

四、国内外废旧电池处理方式 .......................................................... 3

1.固化深埋、存放于废矿井 ...................................................... 4

2、回收利用 .................................................................................. 4

五、工业上废旧电池回收利用技术 .................................................. 5

1.锌锰干电池 .............................................................................. 5

2.镍镉电池 .................................................................................. 5

3.铅蓄电池 .................................................................................. 6

六、实验室锌锰废干电池的综合利用 ............................................. 6

七、 电池回收利用的对策与建议 .................................................... 8

参考文献:........................................................................................... 9

回收电瓶 废旧电池的回收利用

废旧电池的回收利用

(xx大学 化学工程学院 分析化学09级)

摘要:现在各类电池被广泛的使用,各类废旧电池也大量产生,被仍入环境中的废旧电池会对环境有很大污染,对动植物和人类的生活有很严重的危害。[www.loach.net.cn)文章简要叙述了目前国内电池的生产和使用状况,电池的分类及危害;同时简要说明国内外电池的处理方式、回收利用方法,实验室进行对干电池的回收利用的实验方法。最后给出对废旧电池回收利用的对策与建议。

关键词:废旧电池;回收利用;环境污染;消耗;危害;电池种类;管理体系;技术开发 Abstract: all kinds of battery now is widely used, and the production of large Numbers of of all kinds of used batteries, is still in the environment for used batteries have very big environment pollution, of plants and animals and human life is very serious harm. This paper briefly introduced the present domestic battery production and use conditions, the classification of battery and harm; Also briefly explain the processing means of battery at home and abroad, recycling methods, laboratory for the recycling of dry cell experimental methods. Finally are given to recycle used batteries countermeasures and Suggestions.

Key-words: used batteries; Recycling; Environmental pollution; Consumption; Harm; The battery species; Management system; Technology development

一、国内使用电池现状

现在,电池被广泛的利用,我国是世界上头号干电池生产和消费大国,电池的年产量在140亿-150亿只以上,占全世界的四分之一。目前我国电池生产企业有1400多家,,年消耗量有70亿只,约有105万吨,生产的电池多数在国消耗,我国生产的电池有96%为锌锰电池和碱锰电池,其主要成分为锰、汞、锌、铬等重金属。全深圳一年就会产生7000万枚废旧电池。如果再加上企业和商家消费的废旧电池,其数目将是高得惊人。以每年生产100亿只干电池计算,全年将要消耗15.6万吨锌,22.6万吨二氧化锰,2080吨铜,2.7万吨氯化锌,7.9万吨氯化铵,4.3万吨碳棒。

民用干电池是目前使用量最大、也是最分散的电池产品。主要有锌锰和碱性锌锰两大系列,还有少量的锌银、锂电池等品种。锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池一般都使用汞或汞的化合物作缓蚀剂,汞和汞的化合物是剧毒物质。目前, 我国没有专门的回收废旧电池的机构, 而任共被西处乱扔, 既造成对环境的污染, 又浪费了大量的宝贵资源。废电池作为生活垃圾进行焚烧处理时,废电池中的Hg、Cd、Pb、Zn等重金属一部分在高温下排入大气,一部分成为灰渣,产生二次污染。

国内使用最多的工业电池为铅蓄电池,铅占蓄电池总成本50%以上,主要采用 1

回收电瓶 废旧电池的回收利用

火法、湿法冶金工艺以及固相电解还原技术。(www.loach.net.cn]外壳为塑料,可以再生,基本实现无二次污染。小型二次电池目前使用较多的有镍镉、镍氢和锂离子电池,镍镉电池中的镉是环保严格控制的重金属元素之一,锂离子电池中的有机电解质,镍镉、镍氢电池中的碱和制造电池的辅助材料铜等重金属,都构成对环境的污染。小型二次电池目前国内的使用总量只有几亿只,且大多数体积较小,废电池利用价值较低,加上使用分散,绝大部分作生活垃圾处理,其回收存在着成本和管理方面的问题,再生利用也存在一定的技术问题。

电池中含有的大量的重金属物质,包括铅、镍、汞、锂、锌、锰、银、镉、钠等。其中汞、镍、镉、铅、锌5种重金属物质已被列入1998年国家环保局、国家经济贸易委员会、国家对外贸易经济合作部与国家公安部联合颁布的《国家危险废物名录》,成为国家明令严格控制的危险废物。

1998年《国家危险废物名录》上定出汞、镉、锌、铅、铬为危险废弃物:

汞:食用被汞污染的水产品,产生甲基汞中毒,会产生头晕,四肢末梢麻木,记忆力减退,神经错乱,甚至死亡,还影响孕妇胎儿畸形。

铅:食用含铅食物,会影响酶及正常血红素合成,影响神经系统,铅在骨骼及肾脏中积累,有潜在的长期影响。

镉:进入骨骼造成骨疼病,骨骼软化萎缩,易发生病理性骨折,最后饮食不进,于疼痛中死亡。

铬:铬进入人体内,分布于肝、肾中,使人患肝炎和肾炎等病。

二、废旧电池的危害:

这些电池的组成物质在电池使用过程中,被封存在电池壳内部,并不会对环境造成影响。但废弃后经过长期机械磨损和腐蚀,使得内部的重金属和酸碱等泄露出来,进入土壤或水源,就会通过各种途径进入人的食物链。废电池无论裸露在大气中还是深埋在地下,其重金属成分都会随渗液溢出,造成地下水和土壤的污染,日积月累,会严重危害人类健康。生物从环

境中摄取的重金属可以经过食物链的生物放大作用,逐级在较高级的生物中成千上万地富积,然后经过食物进入人的身体,在某些器官中积蓄造成慢性中毒。日本的水俣病就是汞中毒的典型案例。废弃在自然界电池中的汞会慢慢从电池中溢出来,进入土壤或水源,再通过农作物进入人体,损伤人的肾脏。在微生物的作用下,无机汞可以转化成甲基汞,聚集在鱼类的身体里,人食用了这种鱼后,甲基汞会进入人的大脑细胞,使人的神经系统受到严重破坏,重者会发疯致死。著名的日本水俣病就是甲基汞所致。镉渗出污染土地和水体,最终进入人体使人的肝和肾受损,也会引起骨质松软,重者造成骨骼变形。汽车废旧电池中含有酸和重金属铅泄漏到自然界可引起土壤和水源污染,最终对人造成危害。

一节电池烂在地里,能够使一平方米的土地失去利用价值。对自然环境威胁最大的5种物质中,电池里就包含了3种.一颗钮扣电池弃入大自然后,可以污染60万升水,相当于一个人一生的用水量。而中国每年要消耗这样的电池70亿只??碱性锌锰电池的生产和使用, 对社会带来诸多问题。 其中环境污染和矿物资源过度开发对社会的可持续发展是最严重的威胁。回收和再生碱性锌锰电池就显得意义重大和迫切。

之所以决定研究“废旧干电池的回收利用”这个课题,目标是要了解废旧干电池的回收和利用的方法,让人们明白废旧干电池对环境的破坏有多大。我们也认识到了被当作垃圾扔掉的废旧电池,和其它垃圾一起埋入地下,会对环境造成巨大的污染,在前面的资料中可以看出,废旧电池如果不回收,对我们人们的生活就存在很大的威胁,也说明了回收利用废旧电池的这一项工程是十分必要的。我们人类的生存,无时无刻依赖着大自然,但在不知不觉中,人类在破坏着它,实际上是在进行一场慢性自杀。人的生活离不开环境,所以我们不能再破坏环境,我们要保护它,努力的创造一个更美好的环境。我们要积极的去保护环境,回 2

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收废旧电池就是其中的一种,这是对于环境,也就是对与我们大家有益的事情,所以我们要积极去做这件事。[www.loach.net.cn)

因此我们要呼吁人们能够把废旧的分类电池收集,回收再利用。课题的意义是使废旧的干电池回收再利用,防止环境污染。人人都能行动起来,为环保做出一些贡献。因此,如何开展对废旧龟池综合利用途径的探讨应起有关部门的足够重视,实行废旧干电池回收利用,利国利民,势在必行!

三、电池的种类

电池主要有一次性电池、二次电池和汽车电池。一次性电池包括纽扣电池、普通锌锰干电池和碱电池,一次性电池多含汞。二次电池主要指充电电池,其中含有重金属镉。汽车废电池中含有酸和重金属铅铅。 常用电池主要有以下几种类型:

(1) 锌锰电池:以锌为负极,二氧化锰为正极,以氯化氨或氯化锌为电解质制成的电池,包括各种型号的圆筒型、迭层式、组合式的锌锰电池。广泛用于工农业和国防工业、铁路信号、江海航标、气象探测、自动控制仪表等。

(2) 碱性锌锰电池(包括可充碱锰电池):以锌粉为负极、电解二氧化锰为正极,以氢氧化钾为电解液,采取反极式结构制成的电池,用于收录机、剃须刀、随身听、照相机、各种通讯工具。

(3) 银锌或碱性锌锰微型电池:以锌为负极,氧化银或电解锰为正极,以氢氧化钠或氢氧化钾为电解质,采用微型钮扣式密封结构制成的不能充电的一次电池。主要用于手表、电子计算器、打火机、电子玩具、助听器、测光表等。

(4) 锂电池、铅蓄电池:以锂为负极活性物质,正极材料常用聚氟化碳,过渡元素的金属卤化物、氧化物和硫化物等有机溶剂和无机电解液组成的电池,主要用于计算器、发报机、军事装备中各种电子器具、小型电动玩具等。

(5) 锂离子电池:用嵌入锂的化合物作正极,用炭素材料作负极,用锂盐非水有机溶剂为电解质的电池。主要用于全自动照相机、小型摄影机、手提式计算机、移动式电话和智能化仪表等。

(6) 镉镍电池:以海绵状金属镉为负极,以氢氧化镍沥青为正极活性材料,氢氧化钾水溶液为电解液的电池。用于应急照明、发动机起动、病员并行工具、电源便携工具、仪表和航天技术、移动电话等。

(7) 氢镍电池:以MH(贮氢合金)制成的氢电极为负极,氢氧化镍为正极,用氢氧化钾电解液制成的电池,取代了污染严重的镉镍电池,称之为“绿色电池",主要用途同镉镍电池。

关于电池符号(LR6、LR03):L表示碱性,R表示圆筒型,LR6是通常所说的五号碱性锌锰电池,LR03是通常所说的七号碱性锌锰电池。

四、国内外废旧电池处理方式

目前,国内及国际上通行的废旧电池处理方式大致有三种:固化深埋、存放于废矿井、回收利用。

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1.固化深埋、存放于废矿井 废电池一般都运往专门的有毒、有害垃圾填埋场,固化深埋和存放于废矿井只是解决了废旧电池的存放问题,还对土壤的污染严重。(www.loach.net.cn]但这种做法不仅花费太大而且还造成浪费, 因为其中尚有不少可作原料的有用物质,并没有根本解决废旧电池的处置问题。

2、回收利用

目前国内外主要的处理方式有4 种,人工分选、干法、湿法和干湿法。

(1) 人工分选回收利用法就是将回收的废旧干电池,先进行分类,人工分选出碳棒、铜帽、锌皮及各种残留物,并分别用相应的方法予以处理,这种方法简单易行,但使用劳动力多,经济效益差。 (2) 所谓干法,也叫烟法或火法,或者称为热处理。就是对废旧干电池分类筛选、破碎后,再放人焙烧炉中在 600 ~ 800 度下焙烧,将排出的气体冷凝后提取汞,再将焙烧剩余物放入回转窑在 1100 ~ 1300 度下低烧,从烟气中回收氧化锌,从残渣中回收锰和铁。运用此法,一般冶炼厂无须增加设备和劳力,就可回收干电池中的锌,若须进一步回收其他物质,尚须增加设备。不过,热处理的方法花费较高。

(3) 所谓湿法,就是将干电池分类破碎后,置于侵取槽中,加入稀硫酸进行浸取,再经过滤,从滤液中提取金属锌,滤渣分离出铜帽铁皮后,再从剩余泥渣中进一步提取出锰来。在这里除铅蓄电池外,各类电池均溶解于硫酸,然后借助离子树脂从溶液中提取各种金属,用这种方式获得的原料比热处理方法纯净,因此在市场上售价更高,而且电池中包含的各种物质有95%都能提取出来。湿处理可省去分拣环节(因为分拣是手工操作,会增加成本)。其成本虽然比填埋方法略高,但贵重原料不致丢弃,也不会污染环境。此法可以利用现有湿法炼锌工厂的设备和技术,对废旧干电池进行回收利用。

(4) 干湿法,就是将干法和湿法的优点结合起来,先用焙烧的方法回收汞和部分锌,再用浸动和电积的方法回收锰和剩余的锌。运用此法,回收效果较好,但工序较复杂,成本也较高。

国外通常的做法是采用湿法,但比国内的处理方法多一道工序,也就是说,不仅用酸浸取、电积以提取铁、镉等,而且用碱中和来沉淀锌、镍等。此外,日本二次原料研究所采取筛选、磁选、氯化、再筛选外加三次熔炼的方法来处理废电池。相比之下,国外的处理方法工序更多,更细致,更复杂,只有在较大的规模下才较经济。我国的废旧干电池处理厂家只有不断扩大规模,充分利用规模经济来降低成本,并在此基础上大幅度提高技术水平,才能兼顾环境效益、社会效益与经济效益,促进废旧干电池的有效回收与利用。

(5) 真空热处理法,德国阿尔特公司研制的真空热处理法还比较便宜,不过这首先需要在废电池中分拣出镍镉电池,废电池在真空中加热,其中汞迅速蒸发,即可将其回收,然后将剩余原料磨碎,用磁体提取金属铁,再从余下粉末中提取镍和锰。

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五、工业上废旧电池回收利用技术

1.锌锰干电池

(1) 湿法冶金法

该法基于可溶于酸的原理,将电池中的Zn,MnO2与酸作用生成可溶性盐进入溶液,溶Zn,MnO2液经过净化后电解生产金属锌和电解MnO2或生产其它化工产品、化肥等。[www.loach.net.cn)湿法冶金又分为焙烧-浸出法和直接浸出法。

焙烧-浸出法是将废电池焙烧,使其中的氯化铵、氯化亚汞等挥发成气相并分别在冷凝装置中回收,高价金属氧化物被还原成低价氧化物,焙烧产物用酸浸出,然后从浸出液中用电解法回收金属。

直接浸出法是将废干电池破碎、筛分、洗涤后,直接用酸浸出其中的锌、锰等金属成分,经过滤,滤液净化后,从中提取金属并生产化工产品。

(2) 常压冶金法

该法是在高温下使废电池中的金属及其化合物氧化、还原、分解和挥发以及冷凝的过程。

方法一:在较低的温度下,加热废干电池,先使汞挥发,然后在较高的温度下回收锌和其它重金属。

方法二:先在高温下焙烧,使其中的易挥发金属及其氧化物挥发,残留物作为冶金中间产品或另行处理。

湿法冶金和常压治金处理废电池,在技术上较为成熟,但都具有流程长、污染源多、投资和消耗高、综合效益低的共同缺点。1996年,日本TDK公司对再生工艺作了大胆的改革,变回收单项金属为回收做磁性材料。这种做法简化了分离工序,使成本大大降低,从而大幅度提高了干电池再生利用的效益。近年来,人们又开始尝试研究开发一种新的冶金法--真空冶金法:基于废电池各组分在同一温度下具有不同的蒸气压,在真空中通过蒸发与冷凝,使其分别在不同温度下相互分离从而实现综合利用和回收。由于是在真空中进行,大气没有参与作业,故减小了污染。虽然目前对真空冶金法的研究尚少,且还缺乏相应的经济指标,但它明显克服了湿法冶金法和常压冶金法的一些缺点,因而必将成为一种很有前途的方法。

2.镍镉电池

Ni-Cd电池含有大量的Ni,Cd和Fe,其中Ni是钢铁、电器、有色合金、电镀等方面的重要原料。Cd是电池、颜料和合金等方面用的稀有金属,又是有毒重金属,故日本较早即开展了废镍隔电池再生利用的研究开发,其工艺也有干法和湿法两种。干法主要利用镉及其氧化物蒸气压高的特点,在高温下使镉蒸发而与镍分离。湿法则是将废电池破碎后,一并用硫酸浸出后再用H2S分离出镉。

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3.铅蓄电池

铅蓄电池的体积较大而且铅的毒性较强,所以在各类电池中,最早进行回收利用,故其工艺也较为完善并在不断发展中。(www.loach.net.cn]

在废铅蓄电池的回收技术中,泥渣的处理是关键,废铅蓄电池的泥渣物相主要是PbSO4,PbO2,PbO,Pb等。其中PbO2是主要成分,它在正极填料和混合填料中所占重量为41%~46%和24%~28%。因此,PbO2还原效果对整个回收技术具有重要的影响,其还原工艺有火法和湿法两种。火法是将PbO2与泥渣中的其它组分PbSO4,PbO等一同在冶金炉中还原冶炼成Pb。但由于产生SO2和高温Pb尘第二次污染物,且能耗高,利用率低,故将会逐步被淘汰。湿法是在溶液条件下加入还原剂使PbO2还原转化为低价态的铅化合物。已尝试过的还原剂有许多种。其中,以硫酸溶液中FeSO4还原PbO2法较为理想,并具有工业应用价值。还原剂可利用钢铁酸洗废水配制,以废治废。

Ni-Mh电池、新型的锂离子电池随着近年手持电话和电子设备的发展得到了大量的应用。在日本,Ni-Mh电池的产量,1992年达1800万只,1993年达7000万只,到2000年已占市场份额的近50%。现在已经有大量的废Ni-Mh电池产生。这些废Ni-Mh电池的正、负极材料中含有许多有用金属,如镍、钴、稀土等。因此,回收Ni-Mh电池是十分有益的,有关它们的再生利用技术亦在积极开发中。

六、实验室锌锰废干电池的综合利用

(设计实验)

[实验目的]

1.进一步熟悉无机物的实验室提取、制备、提纯、分析等方法与技能;

2.学习实验方案的设计;

3.了解废弃物中有效成分的回收利用方法。

[实验原理与材料准备]

日常生活中用的干电池主要为锌锰干电池,其负极是作为电池壳体的锌电极,正极是被 MnO2 (为增强导电能力,填充有碳粉)包围着的石墨电极,电解质是氯化锌及氯化铵的糊状物,其结构如图1 所示。其电池反应为:

Zn +2NH4Cl +2MnO2 = Zn(NH3)2Cl2 + 2MnOOH

在使用过程中,锌皮消耗最多,二氧化锰只起氧化作用,氯化铵作为电解质没有消耗,炭粉是填料。因而回收处理废干电池可以获得多种物质,如铜、锌、二氧化锰、氯化铵和炭棒等,实为变废为宝的一种可利用资源。

回收时,剥去废干电池外层包装纸,用螺丝刀撬去顶盖,用小刀除去盖下面的沥青层,即可用钳子慢慢拔出炭棒(连同铜帽),取下铜帽集存,可作为实验或生产硫酸铜的原料。炭棒留作电极使用。

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图 1 锌-锰电池构造图

1.火漆;2.黄铜帽;3.石墨;4.锌筒; 5.去极剂;6.电解液+淀粉;7.厚纸壳

用剪刀把废电池外壳剥开,取出里面的黑色物质,它是二氧化锰、炭粉、氯化铵、氯

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化锌等的混合物。(www.loach.net.cn)把这些黑色物质倒入烧杯中,加入蒸馏水(按每节1电池加入50mL水计算),搅拌溶解,澄清后过滤。滤液用以提取氯化铵,滤渣用以制备MnO2及锰的化合物,电池的锌壳可用以制锌粒及锌盐。

剖开电池后,从下列三项对锌锰电池进行实验。 [实验内容]

1. 从黑色混合物的滤液中提取氯化铵 1.1 要求

(1)设计实验方案,提取并提纯氯化铵。 (2)产品定性检验:

A.证实其为铵盐;B. 证实其为氯化物;C.判断有否杂质存在。

(3)测定产品中NH4Cl的百分含量。(不作要求) 1.2 提示

已知滤液的主要成分为NH4Cl和ZnCl2,两者在不同温度下的溶解度见表1。

表1. NH

在不同温度下的溶解度(g/100g水)

氯化铵在 100℃时开始显著地挥发,338℃时离解,350℃时升华。

2.从黑色混合物的滤渣中提取MnO2 2.1 要求

(1)设计实验方案,精制二氧化锰。

(2)设计实验方案,验证二氧化锰的催化作用。 (3)试验MnO2与盐酸、MnO2与KMnO4 的作用。 2.2 提示

黑色混合物的滤渣中含有二氧化锰、炭粉和其它少量有机物。用少量水冲洗,滤干固体,灼烧以除去炭粉和有机物。

粗二氧化锰中尚含有一些低价锰和少量其它金属氧化物,应设法除去,以获得精制二

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氧化锰。纯二氧化锰密度5.03g/cm,535℃时分解为O2和Mn2O3,不溶于水、硝酸及稀H2SO4。

精制二氧化锰做如下试验:

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(1)催化作用 二氧化锰对氯酸钾热分解反应有催化作用。[www.loach.net.cn)

(2)与浓HCl作用 二氧化锰与浓HCl发生如下反应:

MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O

注意:所设计的实验方法(或采用的装置)要尽可能避免产生实验室空气污染。

2-(3)MnO4的生成及歧化反应 在大试管中加入5mL 0.002mol/L KMnO4及5mL 2mol/LNaOH

溶液,再加入少量所制备的MnO2固体。

3. 由锌壳制取七水硫酸锌

3.1 要求

(1)设计实验方案,以锌单质制备七水硫酸锌。

3+2+ (2)产品定性检验:A.证实硫酸盐; B.证实为锌盐;C.不含Fe、Cu。

3.2 提示

3+2+将洁净的碎锌片以适量的酸溶解。溶液中有Fe、Cu杂质时,设法除去。七水硫酸锌极

易溶于水(在15℃时,无水盐为33.4%),不溶于乙醇。在39℃时溶于结晶水,100℃开始失水。在水中水解呈酸性。

七、电池回收利用的对策与建议

1 从电池生产者入手,做好分类回收电池的生产者应对含有危险废物的电池进行标识,表明有害物质的种类和含量,以便于分类回收,同时生产者也要不断改进电池的生产工艺,减少电池中重金属等有害成分的含量。

2 加大宣传力度,提高环保和意识目前人们对废旧电池污染的认识不足,还未形成自觉收集废电池的环境保护意识,虽然近几年废旧电池的回收已引起有关部门重视,指定了专门进行回收的定点单位,但收效甚微。因此应大力宣传,提高人们对废电池回收利用意义的认识,相关团体组织也应开展相应的实践活动,培养人们保护环境的社会责任感,在全社会形成一个良好的环保氛围。

3 完善法律法规,建立完善的管理体系

为实现电池产品的低汞和无汞化,在电池管理政策上我国制定了《无汞干电池》标准,相关部委也发出《关于限制电池汞含量的规定》,这些规定起到了从源头上控制废电池环境污染的作用。政府相关部门还要制定符合我国国情的管理办法和具体可行的实施细则,通过立法要求生产者、销售者回收其产品废弃物,同时,尽快建立健全回收体系,为废旧电池的回收利用创造各种便利条件。

4 加强技术研究开发

要加大对废旧电池回收利用技术应用的研究,研制出投资小、污染少、处理效益高的新工艺。同时,从电池生产的源头控制有害成分的含量,加快环保型可充电电池的开发,减少电池的废弃量。今后,废旧锂离子电池的资源化技术研究将会更加全面和成熟。我们应该加强废电池的环境管理,使处理技术朝着低成本、无二次污染的方向发展。同时走发展新型绿色环保电池之路,使生产和再生利用形成一个良性循环,真正做到利于民又无害于民、无害于自然。

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回收电瓶 废旧电池的回收利用

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【9】Churl Kyoung Lee,Kang-in Rhee.Preparation of LiCoO2 From SpentLithium-ion Batteries[J].Journal of Power Sources,2002,109(1):17-21.

【10】愚公移山.废旧干电池的回收利用 .愚公移山的日志 - 网易博客

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三 : 废旧电子产品的回收

电子产品回收 废旧电子产品的回收

四 : 谁知道我国废旧电池的回收现状回答请详细一点!谢谢!

谁知道我国废旧电池的回收现状

回答请详细一点!谢谢!


近年来,由于广大媒介的宣传和一些民间回收力量的产生,我国部分城市的市民不断认识到废旧电池的危害性,在许多城市,废电池回收活动开展的特别引人注意,显得特别耀眼,可进行到储存和处理时又逐渐失去了光芒,目前我国废电池回收活动大致有三种力量:

1、 政府部门:

部分城市的政府有关部门处于对社会的责任感,与环卫工作相结合,在还没有最终处理办法的前提下,进行的公益性长期回收工作,接收社会各界所收集的废电池,他们大大推动了非政府组织和其它回收活动的进程,但随着回收量的加大,运输所产生的费用和储存所占用的产地又成了有关回收部门的大难题。

2、 非政府回收力量:

部分地区性的民间环保组织和高校环保社团,或独自举行,或与企业合作,开展的地区性废电池危害性宣传和回收活动,部分组织还在小区、学生宿舍等场所设立了长期的回收箱,以宣传教育的方式向市民和同学介绍废电池的危害。但如没有政府部门接收所收集的废电池,回收活动就无法具有长期性。

3、 商业回收:

部分电池生产企业和商场以宣传为主要目的,进行的短期废电池有奖回收、以旧换新等有偿回收活动。

但如何回收才规范、才能真正杜绝废电池的污染、才能符合现在的商业需要等问题,迫使我们必须坐下来,研讨下一步该如何开展工作才能保证回收工作的可持续性发展,和最终解决这一公害。带着这些问题我们曾对我国部分城市的回收工作进行了走访和调查。情况基本如下:

北京:

北京市第二清洁车辆厂有用垃圾回收中心在社会各界的呼吁下于98年4月正式接收北京市区的废旧电池,中心设立热线电话,配备了两辆废电池收集车,北京市区的个人和团体凡只要收集到30斤废电池,中心就会派废电池收集车上门免费回收,所收集的废电池中心利用垃圾车的集装箱进行集中堆放,中心现在承担着北京市内300多个回收网点的回收工作,这些网点多为商场和学校自发设置。至今中心已储存了140吨废旧干电池。据中心负责人介绍中心开展回收工作是处于社会责任感,回收工作的资金来源都是利用原有的设施和资源,此项工作不但没有收益还占用了中心的许多场地和设施,正在腐烂的电池已腐蚀了集装箱,如还没有处理厂和国家政策的支持他们很难再继续维持此项工作。

上海:

上海市废弃物管理处通过小区垃圾分离收集试点,回收到废干电池70多吨,他们还通过各种宣传手段在小区和学校进行废电池的危害宣传。这些电池至今还分别存放在上海宝山北塘桥和嘉定安亭的处理场仓库里,处理场根据废电池的种类进行了分类储存。除此,处理场还对日光灯管、废弃油漆桶等有害废弃物进行了分类收集和储存,据废弃物管理处的领导介绍今年上海垃圾分离收集工作将辐射全市的各大小区,但有害垃圾处理的技术仍然是一个比较棘手的问题,可喜的是上海市政府和有关部门正在研究和探讨有关的政策和处理技术。

南京:

南京市部分学校开展了一系列废电池收集活动引起了社会各界的支持和响应,部分商场和学校纷纷设立了废电池回收箱,但储存和处理问题仍然是制约回收工作的难题,今年年初南京市市容委在是政府的支持和其他部门的配合下结合生活垃圾分类收集管理工作,成立了垃圾分类管理办公室,他们通过宣传提倡市民生活垃圾分类袋装投递,有用垃圾由资源回收员上门向市民有偿回收,他们规定资源回收员对废电池等有害废弃物必须无偿的回收交到回收站集中保管,然后由环卫部门派车到回收站定期收集,最后运到环保局指定的废电池临时储存场。垃圾分类管理办公室的成立把南京市各界的废电池回收活动再次推倒了高潮,据悉许多学校和商场都开始设立回收箱,无偿地进行废电池收集工作。但据环保部门介绍对废电池进行临时储存并不是长远之计,废电池的无害化处理再利用才是最终的解决办法。

大连:

大连市几所高校环保社团联手在学校开展了废电池回收活动,引起了社会各界的关注,在环保志愿者的四处游说下商场和企业也加入到回收队伍中,一系列回收活动引起了政府有关部门和各媒介的支持,在大连市环保局、大连晚报、大连市教委、共青团大连市委、中银电池有限公司和南孚电池有限公司等单位的合作下,共同发起了"少一块电池,少一份污染"活动,他们在大连的各大广场、小区、学校等公共场所设立了统一的废电池回收桶,教委还在小学设立了有关的环境教育课,旨在提高下一代的环保意识。所收集的废电池由大连经济开发区的东泰产业废弃物处理有限公司定期上门收集,据这家企业的负责人介绍,当时有关部门和学生社团找到他们希望他们能暂时接收市区收集的废电池进行储存,他们考虑到企业暂时还有闲置的仓库,出于社会的责任感接受了这个公益性的工作,但随着回收点的不断增加和回收量的增大,他们为这项公益事投入也在不断的加大,现在仓库已堆放了近30吨废旧电池,已远远超出了当时的预算,他们希望政府能给予他们相关的政策和资金支持,以便研制技术处理这些废电池。

石家庄市:

石家庄市垃圾无害化处理总场废电池处置管理办公室,他们决定,将在全市建立500个废电池回收网点,可形成社区、大中小学、各销售商家、工矿企业及娱乐场所回收的废电池收集网络,并对各收集地内的废电池统一运送、封存,待废电池处置场建成后,再启封进行最后处理。以彻底解决这一公害。据处置办公室的领导介绍,由于我国还没有关于废电池的相关管理办法,他们至今还没有得到一笔可用于此项工程的资金,但他们还是利用现有的资源以宣传教育的方式,经常在市区开展废电池的危害性宣传,以便不断提高市民对废电池危害的认识。

昆明:

昆明作为云南的省会,废电池回收活动在全省也是开展的比较早的城市。在新闻媒体的倡导下,部分高校的环保团体在校园里都设立了回收箱,民间环保组织"绿色高原"举行的"举手之劳,远离危害"活动正式面向社会回收废电池,活动得到了各媒体的广泛关注,一些学校社团和单位团部都积极加入到回收行列中。但由于有关部门对废电池的回收和处理问题还在积极的研讨当中,废电池到现在还没有部门接收,部分电池的运输和储存问题暂时是"绿色高原"在完成。

我国干电池的产量居世界首位,除少数出口外,绝大多数在国内销售,废电池的再生材料很多,据推算,每生产10亿只锌锰电池,将消耗金属锌1.6万t、MnO22.3万t、炭棒4300t、氯化铵7900t。据了解,电池产品对环境的危害主要是酸、碱等电解质溶液和重金属的污染。

目前,与发达国家相比,我国处理废旧电池的代价高昂,因而投资回收处理废旧电池的厂商不但不会赢利,还会亏损。希望国家应从政策上给予扶持,目前从政策上政府还没有切实可行的补贴措施。

我国废弃物的分类回收体系还很不健全,废旧电池回收来源分散,回收量仅仅是使用量的1.7%,还远远达不到产业化回收处理的规模,满足不了废旧电池处理厂的生产能力。因而,怎样有效解决回收环节的相关问题,做好废旧电池的分类回收和提高回收率,是个关键性的问题。

废旧电池作为一种有毒有害废弃物夹杂在生活垃圾里进入在土壤和地下水源里,对我们的生存环境和人身健康造成了极大的威胁,但由于我国对废电池的危害性了解和处理技术开发研究比较晚,废电池随意乱扔直接进入生活垃圾的习惯养成已久。要减少废电池对环境和人身健康的威胁,只凭志愿者的热情和小规模的回收活动是远远不够的。国家应给予政策上的支持;企业、环保部门、环卫部门和社会各界都要积极行动起来;由专业的处理场进行安全运输和无害化处理等一系列系统的社会化回收工程的建立,才能解决我国的废电池回收和处理问题。

五 : 废旧电池的回收及利用

【摘 要】对国内的废旧电池处理现状进行了基础[www.loach.net.cn]调查,进一步明确废旧电池中的铅、锌、镉、镍等重金属物质对环境和人体的危害,提出废旧电池的回收及综合利用的方法。

【关键词】废旧电池;环境;综合利用
前言
随着人们生活水平的提高,越来越多的电子产品进入寻常百姓家庭,且消耗量迅速增多,随之而来的废旧电池的产生量与日俱增,废旧电池中含有的多种重金属,若不经过回收和妥善处理,有毒物质会在环境中聚集,最终积聚在人体内难以排除,导致损害神经系统、造血功能、肾脏和骨髓,甚至致癌。废旧电池的回收及利用,已成为急待解决的问题。
1.废旧电池的来源及危害
1.1废旧电池的种类与来源
废旧电池的种类主要为锌银电池、镉一氧化汞电池、镍金属氧化电池、锂离子电池、燃料电池、钠硫电池、固体电解质电池、热激活电池、水激活电池等。
废旧电池的主要来源以移动电话(手机)为代表的民用无线通讯设备用电池,各种汽车使用的蓄电池,随声听笔记本电脑、摄像机、BP机、石英钟、电子表、儿童的各种电动玩具电池等为主。
国内拥有干电池厂家200多家,上世界末生产量子力学50亿节/a,年耗量在一半以上,生产的干电池除少量出口外,大部分在国内销售,国内每年还从国外进口少量的高容量电池。
1.2废电池的危害
电池的用途不同,规格型号各异,电池的构成材料也不同,大多数干电池中都含有50%的金属,含有重金属铅、锌、镉、镍等多种对人体有害的物质,镉能使人的骨质软化、瘫痪:铅可以引起支气管癌等疾病。在电池工艺中为了防腐蚀及防电池中电解液渗漏,提高电池的使用寿命,在电池中加汞的化合物,大多数碱性干电池中的汞含量达1%-5%,中性干电池为0.025%全国每年用生产干电池的汞就达到几十吨。汞与汞的化合物都对人具有明显的神经毒性,使脑部受损、运动失调、视野变窄、发音困难、听力减退等不良影响。
含铅、锌、镉、等重金属废电池如大量丢弃于环境中,对生态环境造成严重的危害,1节1号电池烂在地里,能使1?土地失去利用价值;一粒纽扣电池可以污染60万升水,等于一个人一生的饮用水。重金属不能自然降解,被生物吸收后,通过食物链逐渐积累,最后危害人类自身的健康,如丢弃在普遍的生活垃圾里,但垃圾堆肥处理时,会因含金属及汞而影响发酵,垃圾焚烧处理时,烟气中汞含量高影响打气环境质量,污染空气,垃圾如果填埋处理,电池中重金属随着渗液渗入地下污染土壤直至地下水。
2.废旧电池的处理现状
旧电池属于固废中的有毒废物,有相当一部分消费者把旧电池混入普通生活垃圾里扔掉,还有少部分有环保意识的人们苦于收集,但无处处理。
1997年国家有关部门发出了限制电池产品含量的通知,此后有一部分不含汞、铅等的电池已经上市,但是大多数消费者对废旧电池污染环境的危害了解不多,在够买电池时往往有很多的随意性,没有把够买的电池从是否符合环保要求去考虑。消费者没有同厂家联系起来,生产厂家生产环保电池需要改进生产工艺、设备、原材料配方,提高了成本,降低了经济效益,造成企业的不情愿认可。
3.废旧电池的回收
3.1废旧电池回收的必要性
随着国内通讯、化工机械制造业的发展,对各种金属的要求量也越来越大,大多数电池中含有50%的金属,回收再利用可弥补工业持续发展中的原料资源的不足。回收利用电池的金属及废料可减少矿石的开采量。国内多种自然矿源趋于萎缩,国内铁、铜、铅锌等重要矿产资源已进入采掘中期、晚期。从旧电池中回收金属不需建矿山,就免去建矿、选矿等一些繁杂的前期工作程序(调查、选址、勘测、立顶等),可保护矿产资源及生态环境。根据相关资料得知,每再生利用1万t废铜要比用矿石冶炼生产铜节省投资1亿多元,节省能源折合标准煤5.9万t少向大气排放烟尘、SO2有害气体3600t。少向环境排放固废(尾矿渣)100t,避免采矿、选矿过程中所排放废水对地表水的污染。即保护环境又节省资源。
3.2废旧电池的回收措施
废旧电池应单独作为一类与其他生活垃圾分类收集,使电池得到再生利用,防止有害物质扩散。首先,在街道、集镇、农村、学校、机关等固定地点没立废电池回收箱,便于收集废旧电池,然后由垃圾处理部门统一收集进行处理回收,进行再利用。其次,要实行有偿收集,鼓励市民及拾荒者将废旧电池收集起来送零售店、批发商处的机制,政府应从其他补助资金中抽出部分资金,用于鼓励零售店,回收旧电池的热情。另外,消费者在够买电池时也可以付一部分回收电池时的费用,电池以旧换新等,回收商与制造厂家相联系,使废旧电池回收商可得到一部分回收报酬。
4.废旧电池的综合利用构想
4.1加强管理力度
对新建,改建,扩建生产电池厂家,在进行环境影响评价的工程分析中,不仅要考虑产品的原材料、工艺、成品含有重金属及有害物质需达标排放问题,而且要评价分析产品售后的回收利用问题。生产厂家要做到清洁生产,使本厂产品利于再生利用。环保及有关部门应加大监督管理力度,定期或不定期监察回收利用情况,在环境影响评价中根据生产规模,建议建立影响的处理旧电池再生资源工艺生产线,有效地促进回收和利用再生资源。
4.2鼓励生产环保型电池
含重金属及含汞电池应有相关标识,以便于回收分类,国家应在税收或其他方面,在政策上给予放宽,鼓励绿色环保型电池的生产。采用计算机网络控制,利用系统功能模块数据传输技术对破碎后废旧电池进行分拣类。将锌、锰、银、汞、镉和铁等金属物质提取回收、炉渣还可以用来制作建筑材料,对不能利用的物质进行环境无害化处理,一改以前的工序繁复、工艺流程长、处理成本高的缺憾从而实现了废旧电池处理的无害化、资源化、安定化的综合利用。
4.3提高全民意识
提高全社会全民的环保意识,从幼儿园就开展环境保护方面的教育没,对废旧电池的回收利用成为习惯化、规范化。
此外加大旧电池的无害化处理工艺的研究力度,对无污染、少污染、成本低、耗能少、见效快的处理工艺及成果,给予政策或资金上的倾斜,使废弃的旧电池进入生产―消费―再生的良性循环的轨道。
5.结语
为了人类健康、生活、工作的长远利用着想,应提高全民族的环保意识,提高人们的综合素质,不断改变人们的观念,让环保观念从一点一滴进入到人民的日常生活中,既而成为人民的习惯行为,从而使回收废旧电池的行为成为人们日常生活中的一部分。
参考文献:
[1]郭立,何深思。 废干电池回收的障碍与对策。 环境保护杂志出版社,2002.4.
[2]王军晖。《开展“废旧电池的危害和利用初探”研究及思考》。物理老师。2002.7.
[3]梁鹏翔主编、汪继强主审《电池材料》 电子工业出版社(1995).

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