我国废电池回收利用现状及建议资料

我国废旧电池的回收利用现状及建议学院专业班级姓名学号2摘要根据电池的组成，分析了废电池中所含的有害成分及其对环境的的危害。而我国在废电池回收利用上存在着诸多问题。本文简单介绍了我国废电池回收处理现状及所利用的技术，并在此基础上提出建议。关键词：废电池；环境保护；资源再生1目录1前言...............................................................................................................................................12废电池的组成及危害及利用价值.................................................................................................12.1电池的组成..................................................................................................................................12.2废电池的危害..............................................................................................................................12.3废电池的利用价值......................................................................................................................13我国废电池回收利用现状及处理技术........................................................................................23.1我国废电池回收现状..................................................................................................................23.2废电池再生技术.........................................................................................................................23.2.1锌锰干电池的处理..............................................................................................................23.2.2镍镉电池的处理..................................................................................................................33.2.3铅蓄电池的处理..................................................................................................................33.2.4锂离子电池的处理..............................................................................................................33.3废电池回收利用中存在的问题...................................................................................................34对我国废电池回收利用的建议.....................................................................................................45结语...............................................................................................................................................46参考文献.......................................................................................................................................411前言伴随着我国经济的发展，越来越多的电子产品被人们购买和使用。而电池作为一种便携式能量储存器，消耗量与日俱增。但其中含有重金属物质，如果对废电池处理不当，随意丢弃，使其有毒物质进入环境中，就会对人体健康造成严重危害；与此同时，其中的重金属都取自我国矿产资源，有很高的回收利用价值，若能对其进行合适处理，即可变废为宝，实现资源再生。我国是电池的使用大国，实现废电池回收利用，对保护环境、有效利用资源具有重大的现实意义。2废电池的组成及危害及利用价值2.1电池的组成表1常用电池组成电池系列大量元素或物质主要有害物质锌锰电池Zn，MnO2，NH4Cl，ZnCl2Hg碱性锌锰电池Zn，MnO2，KOHHg，KOH镍镉电池Cd，Ni，KOHCd，KOH镍氢电池MH，Ni，KOHKOH锂离子电池Li，Co或Ni，Mn有机电解质铅蓄电池Pb，H2SO4，PbSO4Pb，H2SO4，PbSO42.2废电池的危害一般来说，电池中的有害物质主要有Zn、Hg、Cd、Ni、Pb等重金属；铅蓄电池中的H2SO4；各种碱性电池中的KOH和锂电池中的LiPF6电解液等。废旧电池中的酸、碱电解质溶液会影响土壤利水系的pH值，使土壤和水系酸性化或碱性化。Zn、Hg、Cd、Ni、Pb及其化合物具有极强的生物毒性，一旦进入环境之中，就会通过生物富集作用，对人体造成严重危害。2.3废电池的利用价值据环保专家介绍，在废电池中每回收l000克金属，其中就有82克汞、88克镉，可以说，回收处置废电池不仅处理了污染源，而且也实现了资源的回收再利用。以占我国电池总量92．5％的锌锰电池为例，1号废旧锌锰电池的组成，重量70g左右，其中锰棒5．g9、锌皮7．0g、锰粉0．59g、其他32g，其中有用物质锌、放电二氧化锰、铁、铜、汞及石黑，占电池总量的75％，可以作为资源化的主要对象。废电池中95％的物质均可以回收再利用，尤其是重金属回收价值很高。23我国废电池回收利用现状及处理技术3.1我国废电池回收现状电池品种繁多，按用途可分为工业电池和民用电池两大类。目前国内使用最多的工业电池为铅蓄电池，污染物主要为和硫酸，占电池总成本50％以上的铅(铅化合物)可以重新回炉提炼，外壳多为塑料，也可再生。但存在二次污染问题。民用电池按能否充电又可分为一次电池和二次电池，主要有锌锰电池、锌汞电池、锂电池、氧化银电池、锌-空气纽扣电池、镍镉电池、氢镍电池等。小型二次电池使用较多的有镍镉、氢镍和锂电池，镍镉电池中的镉是环保部门严格控制的重金属元素之一，锂电池中的有机电解质，镍镉、氢镍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。锌锰、碱性锌锰电池是用量最大的民用一次电池，废弃电池中除了汞，还存在锌、锰、铜等其他重金属。目前，我国废弃电池主要是随城镇生活垃圾一起填埋、焚烧或堆肥。废电池作为生活垃圾进行焚烧处理时，废电池中的Hg、Cd、Ni、Pb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。3.2废电池再生技术以几种常见电池为例，介绍我国废电池处理方法，其中着重介绍了最常见的锌锰干电池的处理方法。3.2.1锌锰干电池的处理①人工分选回收利用技术一般是将干电池分类后，进行简单的机械剖开，人工分离出锌皮、塑料盖、炭棒等，残存的MnO2、水锰石等混合物送入回转窑煅烧，制成脱水的MnO2，此法简单易行，但占用劳动力较多，经济效益不大。②火法回收利用技术一般是将干电池分类、破碎后，送入回转窑，在1100-1300︒C的高温下，锌及氯化锌被氧化为氧化锌随烟气排出，用旋风除尘器回收氧化锌，残存的二氧化锰及水锰石进入残渣，再进一步回收锰等物质，此法简便易行，一般的冶炼厂无需增加设备即可回收锌。③湿法回收利用技术根据锌、二氧化锰可溶于酸的原理，将废旧干电池分类、破碎后，置于浸出槽中，加入稀硫酸（100-120g/L）进行浸出，得到硫酸锌溶液，可用电解法制得金属锌，滤渣经洗涤分离出铜帽、炭棒后，剩余物MnO2、水锰石经煅烧后制得MnO2。所用方法有焙烧—浸出法和直接浸出法。湿法与火法相比较，具有投资少，成本低，建厂速度快，利润高、工艺灵活等优势，但不能保障有害成份完全回收。④二次污染防治的方法以上的三种回收方法皆简单易行，但各有不足，存在着二次污染的问题，现3有一种防治二次污染的方法。首先将废旧干电池分类，以机械进行剖开后，分离出铜帽、锌皮，可分别回收利用。剩余的炭包物质经磁选除铁后，按1：4的固液比用水浸制#小时，取上层清液进行蒸发、结晶，沉淀物的主要成份是MnO2、MnO（OH）、乙炔黑、碳棒等物质，加入回转窑炼到600︒C，发生反应：2MnO2+C→2MnO+CO2，产生的烟气经冷凝后可得凝缩液，定期清洗即可得纯汞。同时也防止汞蒸气污染环境。在煅烧的过程中，混合物中大量的乙炔黑与碳，将MnO2还原为MnO。把此煅烧物按固液比1：4加入浓度小于2mol/L硫酸溶液中，在温度80︒C下浸制1小时，发生反应：MnO+H2SO4→MnSO4+H2O。得到硫酸锰盐溶液，同时，也将引入其他可溶性重金属硫酸盐。所得的锌皮及铜等金属可直接重熔利用，氯化铵可以制肥料或提纯作为化工试剂，硫酸锰是动、植物生长的激素成份，可用于油漆油墨的吹干剂和一些有机合成反应的催化剂，此外也用于造纸、陶瓷、印染和电解锰的生产试剂。废电池回收之后的溶液，浓缩并与乙二胺四乙酸（EDTA）反应生成金属络合物，可以彻底消除二次污染。再利用其稳定性不同将不同金属分离。3.2.2镍镉电池的处理其处理工艺有干法和湿法两种。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，利用硫化镉和硫化镍容度的差异，控制一定条件，使镍镉分离。3.2.3铅蓄电池的处理铅蓄电池的回收工艺过程主要包括：（1）解体:将硫酸放出后单独回收，机壳用破碎机解体，用比重法选出塑料后，再分为极板、极柱、电池槽和盖等；（2）分类:将除去塑料的含铅部件破碎成60mm以下的小块后分为4类：a.铅粉，占总量的64%，其中含铅70%；b.铅泥，占5%，其中含铅约3%；c.小块铅合金，占7%，其中含铅26.5%；d.铅渣，占14%，其中含铅约0.5%；（3）再生：将上述铅粉和制铅厂的烟尘一并处理，制成含锑1.7%-1.9%的电池用软铅再生利用；将铅泥供转炉处理；将小块铅合金作金属配料；将铅渣填埋处理。如果铅酸电池的回收利用工艺水平还需要进一步提高,则重点应该是稳定增加回收率和改善回收过程中硫酸和铅尘的污染。近年来，我国对废铅蓄电池回收利用技术的开发又有了新的突破——火法冶炼再生铅工艺，此项技术是有回收率高、污染小的特点。3.2.4锂离子电池的处理相对而言，锂离子电池中最具高回收价值的金属是钴、而不