废电池回收利用与二次污染的防治.pdf
环境保护 随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，人们的环境保护意识越来越强烈。 废旧电池的回收利用对于保护环境、有效利用资源具有重要的现实意义。 电池的种类、成分及危害 1.1电池的种类 电池的种类很多，主要分为一次电池（一次电池）、蓄电池（二次电池）、燃料电池、太阳能电池、原子能电池等。人们常用的电池主要类型是一次电池和蓄电池。 尤其是我国干电池产量位居世界第一。 除少数出口外，大部分内销。 1.2 电池的构成 常用电池的构成 据测算，每生产10亿只锌锰电池，将消耗黄金300吨，氯化铵900吨。 因此，废旧电池的再生资源很多。 1.3 电池的危害电池产品对环境造成的危害主要是酸、碱等电解质溶液和重金属的污染。 不同类型的电池有不同的污染物。 一般来说，电池中的有害物质主要有Zn、Hg、Cd、Ni、Pb等重金属； 铅酸电池； 各种碱性电池中的KOH和锂电池中的LiPF电解液。 汞及其化合物，特别是有机汞化合物，具有极强的生物毒性，生物蓄积速度快，在脑器官中的生物半衰期长。 Cd易在动植物体内蓄积，影响动植物生长，且毒性较大。 Pb对内脏、生殖、心血管系统等器官和系统有不良影响，表现为智力下降、肾脏损害、不孕不育、高血压等。 Zn、Ni的毒性相对较小，但当超过一定浓度范围时，会对人体产生不良影响和危害。
废旧电池中的酸性和碱性电解质溶液会影响土壤和水系统的pH值，使土壤和水系统呈酸性或碱性。 电池电解液污染的废电池回收及二次污染防治（黑龙江科技大学资源与环境工程学院，黑龙江哈尔滨） 摘要：根据电池的成分，分析有害废电池的污染与危害对环境进行了介绍。 本文简要介绍了废旧电池回收利用的常见方式，特别重点介绍了二次污染的防治以及应注意的几个问题。 关键问题：废旧电池； 回收； 环保,,,(,,,,中国):er,,.:;;离子电池系列 大量元素或物质 主要有害物质 锌锰电池 Zn, MnOHg 碱性锌锰电池 Zn , MnO, KOHHg 、KOH镍镉电池Cd、Ni、KOHCd、KOH镍氢电池MH、Ni、锂离子电池Li、Co或Ni、Mn有机电解液铅酸电池Pb、H 收稿日期: 2004-02-18 作者简介：白清子（1965年一出生），女，副教授，从事应用化学、精细有机合成、化学环保等方面的教学和科研工作。
30 主要成分是可溶性重金属，特别是铅酸电池电解液中大量的硫酸铅和镍镉电池中的氢氧化镉。 电池中的重金属离子溶解在土壤或水中并被植物根部吸收。 当牲畜以植物为食时，重金属会在其体内积聚。 当人类食用含有重金属的食物、蔬菜、肉类和水时，重金属就会沿着食物链在人体内积累。 由于重金属离子在人体内很难排出体外，最终会损害人的神经系统和肝功能。 废旧电池回收利用研究2.1废旧电池回收利用现状我国最常用的工业电池是铅酸电池。 铅占电池总成本的50%以上。 主要采用火法、湿法冶金工艺和固相电解还原技术。 外壳采用塑料制成，可回收利用，基本实现无二次污染。 目前，最常用的小型二次电池是镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池。 镍镉电池中的镉是环保部门严格控制的重金属元素之一。 锂离子电池、镍镉、镍氢电池中的有机电解液、电池中的碱以及制造电池的辅助材料铜等重金属均构成环境污染。 目前我国使用的小型二次电池总数仅有数亿个，且大多尺寸较小。 废旧电池的利用价值低、用途分散。 其中大部分被作为生活垃圾处理。 它们的回收存在成本和管理方面的问题。 回收还存在一定的技术问题。 民用干电池是目前应用最广泛、最分散的电池产品，国内年消费量达80亿只。 主要有锌锰和碱性锌锰两大系列，还有少量锌银、锂电池等品种。
锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池一般采用汞或汞化合物作为缓蚀剂。 汞和汞化合物是剧毒物质。 废电池作为生活垃圾焚烧时，废电池中的Hg、Cd、Pb、Zn等重金属部分在高温下排放到大气中，部分变成灰烬，产生二次污染。 2.2 废旧干电池回收技术人工分选回收利用技术，一般将干电池进行分类，然后简单地机械剖开，人工分离出锌片、塑料盖、碳棒等，以及剩余的MnO、锰酸锂等混合物。送回砖窑煅烧生产脱水MnO，该方法简单易行，但耗费大量劳动力，经济效益不大。 火法回收技术一般是将干电池分类破碎，然后送入回转窑。 在100～1300℃的高温下，锌和氯化锌被氧化成氧化锌，随烟气排出。 氧化锌用旋风除尘器回收并留下。 二氧化锰和亚锰矿进入残渣，然后进一步回收锰和其他物质。 该方法简单易行。 一般冶炼厂无需增加额外设备即可回收锌。 湿法回收技术是基于锌和二氧化锰溶于酸的原理。 将废旧干电池分级破碎后，放入浸出槽中，加入稀硫酸（100-120L）浸出，得到硫酸锌溶液，可用于电解该方法得到金属锌。 滤渣经洗涤分离，分离出铜帽和碳棒后，将剩余的MnO和亚锰矿煅烧得到MnO。 其方法有焙烧浸出法和直接浸出法。 与火法相比，湿法具有投资少、成本低、建厂快、利润高、工艺灵活等优点，但不能保证有害成分完全回收。
废旧电池回收过程中二次污染的防治上述三种回收方法均简单易行，但各有其缺点，都存在二次污染的问题。 通过大量的实验测量，我们获得了防治二次污染的可行方法。 。 首先，对废旧干电池进行分类，机械剖开后，将铜帽和锌片分离，可以单独回收。 剩余炭袋料经磁选除铁后，取上清液按1：4小时的比例进行蒸发结晶。 沉淀物的主要成分为MnO、MnO(OH)、乙炔黑、碳棒等物质，添加到回转窑精炼至600时，可将产生的烟气冷凝得到冷凝液，可以定期清洗以获得纯汞。 它还可以防止汞蒸气污染环境。 在煅烧过程中，大部分混合物被还原为 MnO。 反应过程如下：将2MnO1:4加入到浓度小于硫酸溶液的硫酸溶液中。 在80小时的温度下，发生如下反应：MnO+H，得到硫酸锰盐溶液。 同时，其他可溶性重金属硫酸盐也将被引入。 所得锌皮、铜等金属可直接重熔利用。 氯化铵可制成肥料或提纯作为化学试剂。 硫酸锰是动植物生长的激素成分，可用作油漆和油墨的干燥剂以及一些有机合成反应。 催化剂、除环保31号锰干电池可回收材料成分。 这种回收方法投资少，使用设备简单，易于在中小城市实施，从而消除了废旧电池的运输问题。 将废旧电池回收后的溶液浓缩，与EDTA结合形成金属络合物，可彻底杜绝二次污染。
经测定，废电池回收后溶液中重金属含量符合国家环保标准。 为了分离这些金属，可以根据它们不同的稳定性对它们进行分类。 该表显示了金属离子和 EDTA 的络合物稳定常数。 10节“华泰牌”5号锌锰干电池可回收材料质量 氯化铵 硫酸锰 其他重金属沉淀物 焦油等 35.40.7 1.10 11.0 11.3 21.0 3.6 27.9 电池回收后无法处置，普遍堆放。 电池在堆放过程中可能会泄漏或有毒物质可能扩散。 由于电池种类繁多，假冒伪劣产品较多，也给电池回收带来困难。 有些电池是含汞电池，有些是含镉电池，有些使用氯化铵作为电解液，有些使用氯化锌。 它是一种电解质，因此建议制造商使用统一标准来识别电池的类型及其主要成分，以便回收利用。 加强高性能、环保电池的开发，使普通民用电池实现无汞化。 国家应对废旧电池的回收处理给予政策支持。 兰思国。 废旧干电池的几种综合利用方法[J]. 环境科学动态，2000（4）牛东杰，聂永峰。 我国废旧电池管理策略分析[J]，城市环境与城市生态，2000，13(1)杨家岭。 工业废弃物中重金属的回收[J]. 化工环境保护，1997，17 夏月清，等。 含汞废电池综合回收利用方法[P]，2002 张胜涛，等。 废旧电池的危害及其回收利用[J]. 电池工业，2002，7（1）（主编/赵建国）有害金属与EDTA形成络合物的稳定常数（18~25金属离子pb gKMY 18.04 21.80 16.46 16.50 14.04 16.31 18.90 环保国外动态德国发明协会“说”垃圾桶 最近，德国人将高科技与环保意识结合起来，发明了一种会说话的垃圾桶。
德国环保部门正在首都柏林最繁华的地区安装这种垃圾桶。 据悉，经过一段时间的成功试验，环保部门已在柏林最大的购物区、最繁忙的商业区和波茨坦塔娱乐中心以西的柏林动物园内安装了20个这样的会说话的垃圾桶。 当垃圾被扔进这个垃圾桶时，它会说“谢谢”； 它用英语、法语或日语说“欢迎来到柏林”，甚至还会唱歌。 这款垃圾桶具有与其他垃圾桶相同的橙色外观，盖子上装有太阳能电池和语音装置。 天气不好时，垃圾桶也会发出噪音。 垃圾桶上还装有霓虹灯，在夜间引导人们的道路。 人们唯一担心的是它发出的声音可能会在半夜吵醒熟睡的人。 环保部门表示，安装会说话的垃圾桶是为了鼓励人们以幽默的方式保持环境清洁。