廢舊電池簡介

1.電池的組成：干電池、充電電池的組成成分：鋅皮（鐵皮）、碳棒、汞、硫酸化物、銅帽；蓄電池以鉛的化合物為主。舉例：1號(hào)廢舊鋅錳電池的組成，重量70克左右，其中碳棒5.2克，鋅皮7.0克，錳粉25克，銅帽0.5克，其他32克。

2.電池的種類：電池主要有一次性電池、二次電池和汽車電池。一次性電池包括紐扣電池、普通鋅錳電池和堿電池，一次性電池多含汞。二次電池主要指充電電池，其中含有重金屬鎘。汽車廢電池中含有酸和重金屬鉛。

3.電池?cái)?shù)量：DC、MP3等數(shù)碼產(chǎn)品在以超猛的速度發(fā)展，而且都在使用著電池，電池的使用量在迅速增加，如果再不付諸行動(dòng)的話，電池山的現(xiàn)象遲早會(huì)發(fā)生。

廢電池看上去很不起眼，可是害處卻很大。如果你知道電池中含有的汞、鎘、鉛等金屬物質(zhì)的危害，你也就知道廢電池的厲害了。

廢舊電池電池的危害

電池產(chǎn)品對環(huán)境的危害主要是酸、堿等電解質(zhì)溶液和重金屬的污染。不同類型的電池污染物也不同。

一般來說，電池中的有害物質(zhì)主要有Zn、Hg、CNi、Pb等重金屬；鉛蓄電池中的H2S04；各種堿性電池中的KOH和鋰電池中的IiPP6電解液等。Hg及其化合物，特別是有機(jī)汞化物，具有極強(qiáng)的生物毒性、較快的生物富集速率和較長的腦器官生物半衰期。Cd易在動(dòng)植物體內(nèi)富集，影響動(dòng)植物的生長，具有很強(qiáng)的毒性。Pb對人的胸、腎臟、生殖、心血管等器官和系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響，表現(xiàn)為智力下降、腎損傷、不育及高血壓等。Zn，Ni的毒性相對較小，但超過一定濃度范圍時(shí)，會(huì)對人體產(chǎn)生不良影響和危害。廢舊電池中的酸、堿解質(zhì)溶液會(huì)影響土壤利水系的pH值，使土壤和水系酸性化或堿性化。電池電解質(zhì)構(gòu)成污染的主要組份是其中的可溶重金屬，特別是鉛蓄電池電解液中大量的硫酸鉛和鎳鎘電池中的氫氧化鎘。電池中的重金屬離子在土壤或水體中溶解并被植物的根系吸收，當(dāng)牲畜以植物為食料時(shí)，體內(nèi)就積累了重金屬。人類食人含重金屬的糧食、蔬菜和肉類、水，順著這條食物鏈，重金屬就會(huì)在人體里富集。由于重金屬離子在人體里難以排泄，最終會(huì)損害人的神經(jīng)系統(tǒng)及肝臟功能。

廢電池的回收利用研究

2．1廢電池再生利用現(xiàn)狀

國內(nèi)使用最多的工業(yè)電池為鉛蓄電池，鉛占蓄電池總成本50％以上，主要采用火法、濕法冶金工藝以及固相電解還原技術(shù)。外殼為塑料，可以再生，基本實(shí)現(xiàn)無二次污染。

小型二次電池目前使用較多的有鎳鎘、鎳氫和鋰離子電池，鎳鎘電池中的鎘是環(huán)保嚴(yán)格控制的重金屬元素之一，鋰離子電池中的有機(jī)電解質(zhì)，鎳鎘、鎳氫電池中的堿和制造電池的輔助材料銅等重金屬，都構(gòu)成對環(huán)境的污染。小型二次電池目前國內(nèi)的使用總量只有幾億只，且大多數(shù)體積較小，廢電池利用價(jià)值較低，加上使用分散，絕大部分作生活垃圾處理，其回收存在著成本和管理方面的問題，再生利用也存在一定的技術(shù)問題。

民用干電池是目前使用量最大、也是最分散的電池產(chǎn)品，國內(nèi)年消費(fèi)80億只。主要有鋅錳和堿性鋅錳兩大系列，還有少量的鋅銀、鋰電池等品種。鋅錳電池、堿性鋅錳電池、鋅銀電池一般都使用汞或汞的化合物作緩蝕劑，汞和汞的化合物是劇毒物質(zhì)。廢電池作為生活垃圾進(jìn)行焚燒處理時(shí)，廢電池中的Hg、Cd、Pb、Zn等重金屬一部分在高溫下排人大氣，一部分成為灰渣，產(chǎn)生二次污染。

2．2廢舊干電池再生利用技術(shù)

a．人工分選回收利用技術(shù)

一般是將干電池分類后，進(jìn)行簡單的機(jī)械剖開，人工分離出鋅皮、塑料蓋、炭棒等，殘存的Mn02、水錳石等混合物送人回磚窯煅燒，制成脫水的Mn02，此法簡單易行，但占用勞動(dòng)力較多，經(jīng)濟(jì)效益不大。

b．火法回收利用技術(shù)

一般是將干電池分類、破碎后，送入回轉(zhuǎn)窯，在1100~1300攝氏度的的高溫下，鋅及氯化鋅被氧化為氧化鋅隨煙氣排出，用旋風(fēng)除塵器回收氧化鋅，殘存的二氧化錳及水錳石進(jìn)入殘?jiān)龠M(jìn)一步回收錳等物質(zhì)，此法簡便易行，一般的冶煉廠勿需增加設(shè)備即可回收鋅。

c．濕法回收利用技術(shù)

根據(jù)鋅、二氧化錳可溶于酸的原理，將廢舊干電池分類、破碎后，置于浸出槽中，加入稀硫酸(100~120g／L)進(jìn)行浸出，得到硫酸鋅溶液，可用電解法制得金屬鋅，濾渣經(jīng)洗滌分離出銅帽、炭棒后，剩余物Mn02、水錳石經(jīng)煅燒后制得Mn02。所用方法有焙燒一浸出法和直接浸出法。

濕法與火法相比較，具有投資少，成本低，建廠速度快，利潤高、工藝靈活等優(yōu)勢，但不能保障有害成份完全回收。

3.廢電池回收利用過程中二次污染的防治

以上的三種回收方法皆簡單易行，但各有不足，存在著二次污染的問題，通過大量實(shí)驗(yàn)測定，我們得到了防治二次污染的可行方法。

首先將廢舊干電池分類，以機(jī)械進(jìn)行剖開后，分離出銅帽、鋅皮，可分別回收利用。剩余的炭包物質(zhì)經(jīng)磁選除鐵后，按1：4的固液比用水浸制1小時(shí)，取上層清液進(jìn)行蒸發(fā)、結(jié)晶，沉淀物的主要成份是Mn02、MnO(OH)、乙炔黑、碳棒等物質(zhì)，加入回轉(zhuǎn)窯煉到600攝氏度，產(chǎn)生的煙氣經(jīng)冷凝后可得凝縮液，定期清洗即可得純汞。同時(shí)也防止汞蒸氣污染環(huán)境。在煅燒的過程中，混合物中大量的乙炔黑與碳，將Mn02還原為MnO。其反應(yīng)過程如下：2Mn02+C--->2MnO+C02.把此煅燒物按固液比1：4加入濃度小于2mol／L硫酸溶液中，在溫度80℃下浸制1小時(shí)，發(fā)生如下反應(yīng)：MnO+H2S04--->MnS04+H20.得到硫酸錳鹽溶液，同時(shí)，也將引人其他可溶性重金屬硫酸鹽。

所得的鋅皮及銅等金屬可直接重熔利用，氯化銨可以制肥料或提純作為化工試劑，硫酸錳是動(dòng)、植物生長的激素成份，可用于油漆油墨的吹干劑和一些有機(jī)合成反應(yīng)的催化劑，此外也用于造紙、陶瓷、印染和電解錳的生產(chǎn)試劑。表1為鋅錳干電池可回收物質(zhì)的成份。

這種回收方法投資較少，采用的設(shè)備簡單，易于在中小城市得以實(shí)現(xiàn)，從而免除了廢舊電池的運(yùn)輸問題。

廢電池回收之后的溶液，濃縮并與EDTA反應(yīng)生成金屬絡(luò)合物，可以徹底消除二次污染。經(jīng)測定，回收廢電池后的溶液中所含重金屬量符合國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。若要將這些金屬進(jìn)行分離，利用其穩(wěn)定性不同可分級(jí)處理。表2為金屬離子與EDTA絡(luò)合穩(wěn)定常數(shù)。

4廢舊電池回收過程中存在的問題及建議

①電池回收后無法處置，一般都采用堆放。堆放過程中電池有可能泄漏或有毒物質(zhì)擴(kuò)散。

②由于電池的種類繁多，假冒產(chǎn)品多，也給電池回收帶來了困難，有的電池是含汞電池，有的是含鎘電池，有的以氯化銨為電解液，而有的則以氯化鋅為電解液，因此建議生產(chǎn)廠家用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)電池的種類及內(nèi)含的主要成份，以便回收利用。

③加強(qiáng)高性能環(huán)保型電池的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)普通民用電池的無汞化。

④回收處理廢電池，國家應(yīng)從政策上給予扶持。