废弃电池的资源化利用
废弃电池处理现状
• 国外发达国家对废弃电池的回收与利用极 为重视,西欧许多国家不仅在商店,而且 直接在大街上都有专门的废旧电池回收箱。 • 在国外再生铅发展迅速,现有铅产量的 55%均来自于再生铅,而再生铅行业中, 废铅蓄电池的再生处理占了很大的比例。
• 然而我国对废弃电池的处理却不容乐观。我国电 池回收率很低,即使是回收率相对较高的铅蓄电 池,回收率也只有25%,远远低于世界平均的 50%。除去北京、上海等个别城市,大部分地区 不存在完整的电池回收体系,对于旧电池的再利 用更是几乎为零。
• 常压冶金法(通常有两种方法): • (1)在较低温度下加热废旧电池,使Hg挥发后再在 较高的温度下回收Zn和其他重金属; • (2)在高温下焙烧废旧电池,使其中易挥发的金属及 其氧化物挥发,残留物可作为冶金中间物产品或另 行处理。 • 常压冶金法是在大气中进行,空气参与反应,会造成 二次污染且能源消耗高。
废弃电池的资源化利用
废弃电池的危害
• 有关资料显示,一节一号电池烂在 地里,可使1平方米的土壤永久失去 利用价值;一粒纽扣电池可使600吨 水受到污染,相当于一人一生的饮 水量。 • 电池中含铅、镉、铬等多种重金属, 无论是随意丢弃或是深埋地下,其 重金属成份都会随渗液溢出,污染 地下水和土壤,日积月累,会严重 威胁人类健康。
• 经济上是否可行:处理电池有各种技术,但问题 是谁来办厂,办在哪里,工厂是否能一直运行下 去? • 处理上是否会造成二次污染:目前的电池处理技 术还较差,容易造成污染,国内的铅再生厂已有 不少家被发现造成了当地居民铅中毒,要能建厂, 首先要有良好的尾气、废水处理技术或者能够研 发更加环保无污染的电池处理技术。
• 真空冶金法:利用组成电池的各种物质在同一温 度下具有不同的蒸气压,在真空中通过蒸发和冷凝, 使各组分分别在不同的温度下相互分离,从而实现 废旧干电池综合回收与利用。 • 在蒸发过程中,蒸气压高的Cd、Hg、Zn等组分进 入蒸汽,而Mn、Fe等蒸气压低的组分则留在残液 或残渣中,实现了分离。冷凝时,蒸汽相中Hg、Cd、 Zn等在不同温度下凝结为固体或液体,实现分步分 离回收。 • 目前真空冶金法回收废旧电池研究还比较少,该法 与湿法及常压冶金法相比,基本无二次污染,流程短, 能耗低,具有一定的经济优势。
我国在废弃电池处理上的问题
• 电池中的各种金属再生的可能性:各种电池中的 锌、锰、铬、铅等金属及其化合物再生利用是否 存在利润? • 是否有稳定的回收量:工厂正常生产需要确保有 足够的回收量,而除了铅蓄电池这种电池使用集 中,较易回收外,其他小电池的回收不能单靠个 体户,需要有一个完善的组织系统做保证。废弃电池回收处理的意义
• 旧电池是可以再生利 用的二次资源。以占 我国电池总量92.5%的 锌锰电池为例,1号废旧 锌锰电池的重量约70g 左右,其中碳棒5.1g,锌 皮7.0g,锰粉25g,铜帽 0.5g,其它32g。其中 的有用物质锌、放电 二氧化锰、铁、铜、 汞及石墨质量占电池
• 总量的75%左右,仅锌、放电二氧化锰、铁质量就 占了70%,可以作为资源化的主要对象。这些金属 和非金属都取之于我国的矿产资源。据有关部门测 算,我国每年产生的废旧电池经处理可回收12万t 锌,2万t铜,以及大量的其它可利用物资。由此可见 回收并再生利用废旧电池,符合我国可持续发展战 略。
国内外电池处理技术
• 目前废旧电池的回收处理方法主要分为三 类,即人工分选法、火法和湿法。
• 人工分选法:将回收的废旧干电池先进行 分类,人工分选出碳棒、铜帽、锌皮及各 种产品残留物,并分别采用相应的方法予 以处理。 • 这种方法简单易行,但使用劳动力多,经济效 益差,存在二次污染。
• 火法:在高温下使电池中的金属及其化合物氧化, 还原,分解和挥发,冷凝,有效地回收其中的Hg、Cd 等易挥发物。 • 按照回收工艺的不同,火法回收利用技术又可以分 为常压冶金法和真空冶金法。
结语
我国要对废弃电池进行资源化利用,防止废弃 电池的污染的道路还任重道远。总的来说,我国 需要逐步建立起废弃电池的回收体系,推行优惠 政策鼓励企业研究电池回收技术,建立电池回收 厂,同时,也要完善废弃电池回收的法规以及监 管体系,防止在回收过程中造成更多的污染。
• 湿法:以电池中金属及其化合物溶于酸的原理,将 分类、破碎分选后的电池粉末浸泡于酸性溶液中, 使目标组分溶于酸液中,然后经过过滤,弃去有机电 解质及隔膜杂质,调节所得含目标组分的滤液的pH 值,将Al、Fe等微量元素以氢氧化物的形式除去。 利用化学沉淀、电化学沉积、离子交换或萃取分 离的方法使目标组分以纯金属或金属盐的形式得 以回收。 • 湿法工艺种类较多,处理所得产品的纯度通常较高, 但却具有流程长、污染重、能耗大、生产成本高 的缺点。