廢舊電池的資源化利用

1、廢舊電池的資源化利用廢舊電池的資源化利用張笑1、電池1.1電池的發(fā)展 1.2應用現(xiàn)狀 1.3危害 2、廢舊電池的處理方法 2.1 目前我國對廢舊電池的處理方法 2.2 國外一些國家對廢舊電池的處理方法 2.3 處理技術 3、廢舊電池的回收建議 3.1 廢舊電池回收中存在的問題 3.2 廢舊電池的回收障礙 3.3 廢舊電池的回收建議1.1、電池的發(fā)展 伏打受到伽伐尼青蛙解剖實驗的啟發(fā)而發(fā)明了電池，即兩種不同的金屬中間以導電的物質隔開，再以導線連結，就會產(chǎn)生電流。1800年，他用銅、錫、食鹽水為材料成功地制造了伏打電池?，F(xiàn)在，凡是將兩種不同金屬放入同一種電解質溶液所形成的電池均稱為伏打電池。伏打電

2、池后來,法國人普蘭特在1859年發(fā)明了鉛蓄電池,實現(xiàn)了電池的重復利用。1859年以后,隨著鋅-錳干電池、鋰電池、銀鋅電池、燃料電池以及太陽能電池等的出現(xiàn),電池在人類生產(chǎn)生活中所起的作用越來越大,人類的生活幾乎已經(jīng)離不開電池了。1.2 廢舊電池的應用現(xiàn)狀 中國是世界第一電池生產(chǎn)大國, 年產(chǎn)量約200余億只, 其中絕大多數(shù)為一次性電池。一次性電池對環(huán)境的危害主要是廢電池中汞的泄漏對土壤和地下水的污染。隨著移動通信事業(yè)的發(fā)展, 新舊手機更換時間大大縮短, 必將產(chǎn)生數(shù)以萬計的廢舊手機電池。同時在生活垃圾收集、分類、處理方面手段落后,資金不足, 使產(chǎn)生的大量廢舊電池與普通生活垃圾混放、填埋, 其中重金屬

3、泄漏, 造成土壤和地下水污染, 由此帶來的環(huán)境污染和資源浪費問題也日益突出。3ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.1ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.2ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Gui

4、ld Design Inc.3鉛酸蓄電池1 一次電池 （原電池）2 二次電池 （充電電池）堿性鋅錳電池 鋅銀電池 鋅空氣電池一次鋰錳電池 . 鎘鎳電池 氫鎳電池 鋰離子電池二次堿性鋅錳電池 .開口式鉛酸蓄電池全密閉鉛酸蓄電池1.3廢舊電池的危害（分類）廢舊電池的危害 有關資料表明2,一節(jié)紐扣電池產(chǎn)生的有害物質能污染60萬升水,相當于一個人一生的飲水量;一節(jié)一號電池埋在土壤中,能使1m2的土地失去利用價值。表1列出了廢舊電池所含的主要重金屬及其危害。(1)汞：魚在含汞量0.010.02mg/L水中便可中毒，人食用 0.1g可致死。 實例：水俁病(2)鎘;具有致癌性，腎毒性 實例：痛痛病(3)鉛:

5、重金屬,鉛對蛋白質具有嚴重的破壞能力，因而他對酶的合成與血紅素的分泌會產(chǎn)生不良影響，導致貧血等病癥。鉛還可以導致神經(jīng)功能失調，對骨骼，腎臟造成危害，引起腎損傷。（4）鉻:其化合物鉻酸、重鉻酸有嚴重的毒性，能刺激、灼燒人體皮膚和粘膜。六價鉻能引起白細胞下降、肺癌。在含鉻粉塵可導致鼻中鉻穿孔，而若用3.4-17.3mg/L三價鉻水進行灌溉即可使所有植物中毒。（5）其他 鎳；具有致癌性，能引起過敏性皮炎。 銀：能導致失明。 鋰：導致發(fā)熱等癥狀，引發(fā)胃腸炎、糖尿病。 鋅：導致角膜潰爛，肺水腫。 比如上個世紀五十年代發(fā)生在日本的水俁病(汞)和“痛痛病(鎘) 和日本神奈川廢電池事件污染途徑2、廢舊電池處理

6、方法的比較2.1目前我國對廢舊電池的處理方法目前,廢舊電池的主要流向是進入城鎮(zhèn)生活垃圾。生活垃圾的主要回收處理方式為填埋、焚燒、堆肥。 在堆肥過程中混入廢電池,由于重金屬含量高,可能嚴重影響堆肥產(chǎn)品的質量。混入焚燒過程中,重金屬通常揮發(fā)而在飛灰中濃集,可能污染土壤和大氣環(huán)境;底灰中富集大量重金屬,產(chǎn)生難處理的灰渣。填埋是現(xiàn)今生活垃圾處理最常用的方法,但就我國填埋場情況而言,水準較低,許多垃圾處于簡單堆放狀態(tài),廢電池中的重金屬可能通過滲濾作用污染水體或土壤。由此可見,廢電池隨生活垃圾共同處理、處置存在著潛在的環(huán)境污染。2.2 國外一些國家對廢舊電池的處理方法美國美國是廢舊電池回收立法相對最多、最

7、細的一個國家，早在1990年美國就通過有關限制電池中汞含量的法規(guī)。1989年末至1991年初，所有電池制造商都改變了電池生產(chǎn)工藝，除了扣式電池之外，電池中的含汞量不超過電池重量的0.025%，1993年底，堿錳電池和碳鋅電池中不再添加汞。1993年環(huán)境保護協(xié)會提出了 普通廢物垃圾的管理辦法 ，要求在對垃圾焚燒或作堆肥處理前，將電池從垃圾中分揀出。1996年，由前總統(tǒng)克林頓簽署，頒布了聯(lián)邦法令含汞電池和可充電池管理辦法，禁止銷售有汞堿錳電池，含汞鋅錳電池，任何氧化汞電池。工業(yè)界也建立了充電電池回收公司回收鎘鎳電池。日本1984年4月，日本旭川市制定了廢舊電池回收條例，要求居民將廢舊電池扔入有害物

8、質垃圾桶內，實行垃圾分類。秋田市于1985年6月開始分類回收干電池。1986年開始要求電池生產(chǎn)企業(yè)降低含汞電池產(chǎn)量和一次電池的汞含量。1990年，高功率鋅錳電池實現(xiàn)無汞化。至1993年底，堿錳電池和碳鋅電池全部實現(xiàn)無汞化。1993年，日本修訂了節(jié)能法，同時頒布了再生資源法，具體明確鎘鎳電池和干電池由消費者回收至再生處理企業(yè)的3個渠道：通過分類收集后由地方自治體集中移交，電池銷售商、生產(chǎn)商轉交，配套電器大銷售商和服務中心轉交。從而完善了回收渠道。日本通產(chǎn)省發(fā)動各地方自治體試行干電池分類回收，以保證再生處理單位的需要.1995年底起全面停止生產(chǎn)氧化汞電池。2000年實行3R計劃，新回收法要求：由電

9、池行業(yè)來建立回收系統(tǒng)，收集和回收充電電池（不包括普通電池）。日本將每年11，11日定為“干電池日.12.12定為 “蓄電池日”， 德國為加強對廢舊電池的管理, 實施了廢舊電池回收管理新規(guī)定, 對于購買汞電池實行押金制度, 即消費者購買每節(jié)電池中含有15馬克押金,當消費者拿舊電池回商店換, 價格中自動扣除押金。然后，轉送廠家回收處理。 瑞士將廢舊電池列為危險品，電池中汞或鎘的含量限制在小于電池重量的0.001%，對含有害物質 （如汞、鎘或鉛）的電池進行收集回收和安全地回收處理，同時明確消費者具有將廢舊電池退回銷售點的責任，電池銷售商具有接受各類廢舊電池回收的責任。此外還明確，在電池或含電池的用電

10、器具的銷售中，電池生產(chǎn)商有義務支付電池回收處理有關的費用，這類費用包括廢舊電池處理所需的成本。2.3 廢舊電池的處理技術 國際廢舊電池處理方式 國際上通行的廢舊電池處理方式大致有三種：固化深埋、存放于廢礦井、回收利用。1固化深埋、存放于廢礦井 廢電池一般都運往專門的有毒、有害垃圾填埋場，但這種做法不僅花費太大而且還造成浪費，因為其中尚有不少可作原料的有用物質。16（1）熱處理 一種方法是將舊電池磨碎后送往爐內加熱，這時可提取揮發(fā)出的汞，溫度更高時鋅也蒸發(fā)，它同樣是貴重金屬。鐵和錳熔合后成為煉鋼所需的錳鐵合金。 另一種方法是直接從電池中提取鐵元素，并將氧化錳、氧化鋅、氧化銅和氧化鎳等金屬混合物作

11、為金屬廢料直接出售。不過，熱處理的方法花費較高?；厥绽?7（2）“濕處理” 除鉛蓄電池外，各類電池均溶解于硫酸，然后借助離子樹脂從溶液中提取各種金屬，用這種方式獲得的原料比熱處理方法純凈，而且電池中包含的各種物質有95%都能提取出來。（3）“真空熱處理法 ” 真空熱處理法還要便宜，首先需要在廢電池中分揀出鎳鎘電池，廢電池在真空中加熱，其中汞迅速蒸發(fā)，即可將其回收，然后將剩余原料磨碎，用磁體提取金屬鐵，再從余下粉末中提取鎳和錳。2.3廢舊電池的處理技術 目前,廢舊干電池的回收利用技術主要有濕法和火法兩種冶金處理方法。 2.3.1.濕法冶金過程 廢舊干電池濕法冶金的基本原理是基于鋅、二氧化錳等可

12、溶于酸溶液中。使鋅錳干電池中的鋅、二氧化錳與酸作用生成可溶性鹽而進入溶液,溶液經(jīng)過凈化后電解生產(chǎn)金屬鋅和二氧化錳或生產(chǎn)化工產(chǎn)品(如立德粉、氧化鋅)、化肥等。所用方法有焙燒-浸出法和直接浸出法。19廢電池的回收效益 環(huán)境效益： 回收電池中能夠提高金屬利用率,降低溫室氣體排放, 同時節(jié)約能源 。 以鉛為例： 從廢舊電池中回收鉛所消耗的能源比起從礦石中直接攝取鉛消耗的能源少很多大概節(jié)約65%. 還能減少流失到環(huán)境中的鉛,從而降低對新原料的需求,為將來節(jié)約礦產(chǎn)資源. 我們估計, 回收鉛排放的溫室氣體比采礦再 精煉鉛排放的溫室氣體約少53%.鉛礦石3.廢舊電池的回收建議3.1廢舊電池回收中存在的問題1、回收數(shù)量少2、堅