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对普通废旧电池的回收处理
这里的普通电池是指一次电池[包括普通锌锰电池、锌锰干电池、汞电池和锂一次电池(LiMnO2)等]和二次电池(包括铅酸电池、镍镉电池等)。这类电池的特点:
1)产量大,消耗量大。如:2003年中国一次电池的产量已达246亿只以上,总消耗量在80亿只以上,废弃量在40万t左右。
2)含有重金属汞、镉、铅、镍、锰等。若随意丢弃,则对空气、水和土壤造成污染,对人和生物有较大危害。
3)回收处理困难。由于这些电池使用广泛,过于分散,没有好的回收手段,造成收集、分类、处理困难。4)效益差。回收有价金属处理量大,没有经济效益,这是造成废旧电池回收处理困难的原因。
回收处理
如果按某些报道呼吁的那样,在中国建造一个的、能够批量处理废电池的工厂,是否可行呢?国家环保总局污控司固体处彭德富工程师介绍说,建设一个废电池回收处理厂,需要投资1000多万元币,而且还要每年至少回收4000多吨废旧电池,工厂才能运转起来。而实际上要回收这样大数量的废电池十分困难。以首都为例,在大力宣传和鼓励下,3年才回收了200多吨。在环保城杭州市,废电池的回收率也只有10%。据了解,目前瑞士和日本已建好的两家可加工利用废旧电池的工厂,现在也因无人进行加工利用废电池处于停产状态。
不进行废电池回收的危害有哪些?
1、锌锰电池 锌锰干电池的危害,主要是其中所含的汞和酸、碱等电解质溶液在废弃后可能进入环境中所造成的危害。重金属汞能够引发系统疾病,是日本“水俣病”的罪魁祸。
2、钮扣电池 钮扣式锌银电池广泛地用于电子钟表、计算器、助听器等,是人们比较熟悉的电池品种。这类电池的危害也主要是由汞、镉和银造成的危害。据有关资料显示,一颗钮扣电池产生的有害物质能污染60万升水。
3、锂电池 ,锂电池(Lithium battery)是指电化学体系中含有锂(包括、锂合金和锂离子、锂聚合物)的电池。包括一次电池和、锂离子二次电池。因其具有、储存寿命长、工作温度范围宽等优点,被应用于手表、照相机、计算器、后备电源、心脏起搏器、安全报警器等。这类电池危害相对较小,对其回收利用,主要是回收有用成分。
4、碱性蓄电池 碱性蓄电池有锌银、镉镍、铁镍、镍氢等系列电池。镉镍蓄电池是目前使用范围广的电池系列,也是环境污染问题所关注的一种电池,镉是毒性很大的物质,具有致性,而镍也同样具有致性,对水生物有明显的危害性。据美国EPA调查,废弃镉镍电池的镉占城市固体垃圾中镉总量的75%。
5、铅酸蓄电池 铅酸蓄电池是目前世界上产量大、用途广的一种电池。销售额占电池销售额的30%以上。我国铅酸蓄电池年产量近3000万kWh。这类电池的污染主要是重金属铅和电解质溶液的污染。铅能够引起系统的、手足麻木,消化系统的消化不良,血液中毒和肾损伤等。
废电池大量丢弃于环境中,其中的酸、碱电解质溶液会影响土壤和水系的pH,使土壤和水系酸性化或碱性化,而汞、镉等重金属被生物吸收后, 通过各种途径进入人类的食物链,在人体内聚集,使人体致畸或致变,甚至导致。一粒纽扣电池可污染60万升水,相当于一个人一生的饮水量。一节电池烂在地里,能够使一平方米的土地失去利用。对自然环境威胁大的5种物质中,电池里就包含了3种.
废电池回收方法分类:
1. 废镍氢电池失效负极合金粉的回收处理:
将失效MH/Ni电池外壳剥开,从电池芯中分选出负极片,用超声波震荡和其它物理方法,得到失效负极粉,再经化学处理得到处理后的负极粉,将此负极粉压片,在非自耗真空电弧炉中反复熔炼3~4次。除去熔炼铸锭表面的氧化层,将其破碎,混合均匀后,用ICP方法测其混合稀土、镍、钴、锰、铝各元素的百分含量,根据储氢合金元素流失的不同,以镍元素的含量为基准,补充其它必要元素,再进行冶炼,终得到性能优良的回收合金。
2.失效MH/Ni电池负极合金的回收:
将失效负极粉采用化学处理的方法,利用处理液对合金表面的浸蚀,破坏合金表面的氧化物,但又要使合金中未氧化的其它元素及导电剂受到的浸蚀影响降至小。采用0 5mol·L-1的醋酸溶液,将失效合金粉在室温下处理0.5h,再用蒸馏水洗涤、真空条件下干燥。结果看出,AB5型储氢合金的主体结构没有变,仍属于CaCu5型六方结构,但负极粉中Al(OH)3和(OH)3的杂相基本完全消失,说明这些氧化物经化学处理后,表面的氧化物几乎完全被溶解掉。将化学处理后的失效负极粉与制作电池用的原合金粉以及未经化学处理的失效合金粉,做充放电性能对比,经过化学处理的失效负极粉的放电比容量比未经化学处理的失效负极粉高。
将回收的合金粉做充放电性能测试,可以看出,回收合金粉的放电容量比失效负极粉高约100mAh·g-1,与原合金粉的放电容量相比基本相同,并且回收合金粉的放电平台压比原合金粉的放电平台压高约20mV左右,这可能是由于合金回收的过程中经过数次熔炼,使合金的成分和微观结构得到了改善的原因。
废旧电池回收利用方式有哪些:
1、热处理采取的方法是将旧电池磨碎后送往炉内加热,这时可提取挥发出的Hg,温度更高时锌也蒸发,它同样是贵重金属。铁和锰熔合后成为炼钢所需的锰铁合金;
2、湿处理:湿处理装置,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);
3、真空热处理法: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Hg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。