废旧电池的回收与利用技术对策

1、 + 石 家 庄 学 院研 究 性 学 习 报 告院系： 化工学院专业： 化学本科班级： 08级姓名: 张芳: 20210709013指导教师:段书德 一、研究课题:废旧电池回收利用技术及对策二、研究背景当今社会，随着工业化进程的加快，电池是生产、生活中必不可少的物品。然而人们在享受经济开展带来物质文明的同时，即就在电池给人类带来能量、便捷的同时，也带来了极大的负面效应。由于人们的不良行为，废电池正在污染着土壤、水体危害着我们的健康。在大力倡导环保的今天，废电池的回收利用问题越来越受到人们的重视。为此，我们小组对这一课题进行了研究调查。三、研究方法1、调查分析 2、资料查询：通过互联网、文献、

2、书报杂志查找信息。四、研究内容 查阅报刊、资料，得知人们对废电池危害的认识和回收意识； 了解废旧电池的危害； 提出废旧电池综合处理的建议与对策，增强人们的环保意识。 五、研究过程 选题及制定课题方案； 上网、去校图书馆查阅相关资料； 从相关环保资料网中查阅废旧电池的处理及综合回收状况； 撰写研究心得和废旧电池回收利用的重要意义等方面的论文。六、结论废旧电池对环境和人体的危害远远超过我们的想象，随意丢弃电池，不仅污染环境、危害人体健康，而且浪费资源。因此，对废旧电池进行回收利用，利国利民，势在必行，这就要求人们一起共同努力找出合理的解决废旧电池污染的途径。废旧电池回收利用技术及对策摘要：介绍了废

3、旧电池对环境及人体健康的危害、回收利用的必要性、国内外回收处理现状，并提出相应的对策和建议，对建立完善的废旧电池回收体系进行了简述。关键词：废旧电池对环境及人类的危害；废旧电池；回收利用；技术废旧电池潜在的污染已引起社会各界的广泛关注。目前，全球的电池产量以每年近20%的速度增长。有资料说明，据不完全统计，我国电池的年消费量高达70亿-80亿只，约占世界总量的1/3。如此庞大的电池数量,使得一个极大的问题暴露出来,那就是如何让这么多的电池不去破坏污染我们生存的环境?电池中含有大量的重金属锌、铅、镉、汞、锰等。据专家测试,一节钮扣电池能污染60万升水;一节一号电池烂在地里,能使一平方米的土地失去

4、利用价值。有关专家指出,废旧电池如果与生活垃圾混合处理,电池腐烂后,其中的汞、镉、铅、镍等重金属溶出会污染水体和土壤,并通过食物链最终危害人类健康。因此，开展废旧电池回收利用研究对保护环境和人类健康、有效利用资源、建设资源节约型社会等都具有现实意义。1废旧电池简介电池的组成：干电池、充电电池的组成成分：锌皮铁皮、碳棒、汞、硫酸化物、铜帽；蓄电池以铅的化合物为主。电池的种类：电池主要有一次性电池、二次电池和汽车电池。一次性电池包括纽扣电池、普通锌锰电池和碱电池，一次性电池多含汞；二次电池主要指充电电池，其中含有重金属镉。汽车废电池中含有酸和重金属铅。电池数量：MP3等数码产品在以超猛的速度开展，

5、而且都在使用着电池，电池的使用量在迅速增加，如果再不付诸行动，电池山的现象迟早会发生。1.1.1废旧电池对环境的污染随意丢弃废旧电池不仅污染环境,也是一种资源浪费。废旧电池中含有的重金属物质溶出后能够污染土壤和地下水，并在鱼类、农作物等动植物体内累积，经过食物链最后被人体吸收。这些有害物质如果长期在人体蓄积，会损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，甚至致癌。我们日常生活中使用最多的是锌锰电池及锌汞电池,而使电池造成污染的主要是汞(Hg)、镉(Cd)、锰Mn、锌Zn、铅Pb和镍Ni。 汞：汞就是我们俗称的“水银。汞和汞的化合物都是有毒的,科学家发现,汞具有明显的神经毒性,此外对内分泌系统、免疫系统

6、等也有不良影响。20世纪50年代发生在日本的震惊世界的公害病水俣病,就是由于汞污染造成的。镉：镉不是人体所必需的痕量元素,而是随着年龄的增长,逐渐累积起来的。镉具有肾毒性,它所致的肾损伤是不可逆的。同时肾损伤后还可能继发骨质疏松、软骨症和骨折。在1993年,国际抗癌联盟就将镉定为IA级致癌物。基于以上原因,许多兴旺国家已建议禁止使用镉镍电池,而我国的绝大多数电池生产企业仍用镉作为生产电池的原料,使得电池的危害进一步加大。锰：过量的锰蓄积于体内引起神经性功能障碍，早期表现为综合性功能紊乱。较重者出现两腿发沉，语言单调，表情呆板，感情冷漠，常伴有精神病症。锌：锌的盐类能使蛋白质沉淀,对皮膜粘膜有刺

7、激作用。当在水中浓度超过10-50毫克/升时有致癌危险，可能引起化学性肺炎。铅：铅主要作用于神经系统、活血系统、消化系统和肝、肾等器官能抑制血红蛋白的合成代谢过程，还能直接作用于成熟红细胞，对婴幼儿影响甚大，它将导致儿童体格发育缓慢，慢性铅中毒可导致儿童的智力低下。镍：镍粉溶解于血液，参加体内循环，有较强的毒性，能损害中枢神经，引起血管变异，严重者导致癌症。重金属污染，威胁着人类的健康，人类如果无视对重金属污染的控制，最终将吞下自酿的苦果，因此，加强废旧电池的回收就日显重要了。废旧电池危害的其他表现目前世界上生活垃圾主要是卫生填埋、燃烧、堆肥和再利用这四种方式，混入生活垃圾的废旧电池在这四个过

8、程中的污染作用表达在： 填埋：废旧电池的重金属通过渗透作用污染水体和土壤燃烧：废旧电池在高温下，腐蚀设备，某些重金属在燃烧炉中挥发在飞灰中，造成大气污染；燃烧炉底重金属堆积，给产生的灰渣造成污染。 堆肥：废旧电池的重金属含量较高，造成堆肥的质量下降。 再利用：一般采用反射炉火冶金法，工艺虽然容易掌握但是回收率只有82%，其余的铅以气体和粉尘的形态出现，同时冶炼过程中的二氧化硫会进入空气中，造成二次污染，直接危害操作工人的健康。上述事实说明，废电池不仅污染环境，而且对人体造成直接危害；废电池不但本身会产生污染，而且在回收、处理的过程申，往往会形成二次污染。可见，废电

9、池的回收利用确实是刻不容缓的，更是艰巨的。 2废旧电池回收利用的必要性1有利于我国经济社会的开展。进入21世纪以后，我国正从电池生产和消费大国向电池废弃大国开展，电池的消费量逐年攀升，处置包括废旧电池在内的电子废物对确保我国经济的快速和持续增长意义重大。2有利于保护人类赖以生存的环境。废旧电池未经分类和回收利用而直接丢弃，其中大局部被作为生活垃圾处理。当垃圾燃烧或填埋处理时，电池中的有害物质直接进入大气或随着残渣埋入地下，从而对大气、地下水及土壤造成污染，给生态环境和人民身体健康带来严重的潜在威胁。3有利于保护我国珍贵的资源。电池的生产消耗了大量的有色金属资源，而且都是不可再生资源，其中包括国

10、内紧缺的镍、镉、钴、汞等重金属成分。如果能够从废旧电池中回收利用其中所含的金属资源，就可以有效地缓解资源稀缺所带来的压力。3国内外废旧电池回收利用现状德国 德国制定了?循环利用与废物法?，规定了电池行业的产供销责任，并于1998年通过了关于回收与处置废旧电池的条例，要求消费者将使用后的干电池、纽扣电池等各种类型的电池送交商店或者废品回收站回收，商店和废品回收站必须无条件接收废旧电池，并转送处理厂进行回收处理。同时，还对有毒性的镍镉电池和含汞电池试行押金制度，即消费者购置媒介电池中含有一定的押金，当消费者拿着废旧电池购置新电池时，在价格上可以自动扣除押金。德国还建有先进的电池分选和处置工厂，年处

11、理量很大且处理本钱很低。日本 日本在回收处理废旧电池方面一直走在世界前列。日本电池协会在20世纪90年代就开展了收集二次电池的活动，收集率超过80%。此外，日本?资源有效利用促进法?要求二次电池或使用二次电池用品的生产者或者进口商必须建立收集和回收系统。针对镍镉、氢镍、锂离子、小型铅酸等电池的回收成效显著。其采用的方法主要是在各大商场和公共场所放置废旧电池回收箱，依靠电池生产企业的赞助实施回收。目前，日本国内已经无含汞电池，主要回收电池的铁壳和其他金属原料，并进行二次产品的开发制造；汽车用铅蓄电池已全部回收并有成熟的处理工艺技术。美国 美国是废旧电池管理方面立法最多、最细的国家，并建立了完善的

12、回收体系，而且建立了多家废旧电池回收处理厂，同时坚持不懈地向公众进行宣传教育，让公众自觉地支持和配合废旧电池的回收工作。著名的RBRC公司是美国规模最大的电池回收公司，是一家非盈利性的民间环保机构，得到了200多家镍镉电池生产商的赞助，并且每年都能从北美有害物质管理协会获得资金资助，用于管理人员的培训和其他支出。该公司在美国和加拿大设立大量废旧电池回收点的同时，还设计制作了专门的电池回收箱和带拉链的塑料回收袋，分发给各地的电池回收商和社区的垃圾回收站。为加强对中小学生的教育，培养他们的环保意识，该公司特地制作了1套有关电池的科普材料和录像带，免费赠予中小学校作为科技常识课的教学教材。.1国内

13、公众对废旧电池的危害认识缺乏，尽管近年来人们的环保意识逐渐加强，但由于宣传教育力度不够，人们对废旧电池的污染危害认识缺乏，积极主动地参与废旧电池回收的意识淡薄，对电池是否符合环保标准漠然，很多设置的废旧电池回收装置形同虚设。目前，我国是世界第一大电池产销国，年消费量近100亿只，但由于废旧电池的回收通常以民间自发为主，电池主要是干电池的回收率很低，大量的废旧电池被丢进生活垃圾中。难以形成规模化产业 当前在我国有能力处理废旧电池的厂家只有少数几个，而且规模都不大。北京市一家电池处理厂，虽然废旧电池处理技术已取得良好的实验结果，但全市每年回收的十几吨电池顶多只够实验使用，要使处理技术发挥更显著的作

14、用，那么需要3000 t废旧电池。低回收率直接导致了回收处理企业的经济效益低下，进而阻碍了处理规模的扩大和处理技术的提高，严重影响了我国废旧电池回收利用产业的开展。缺乏完善的回收体系 目前还没有较完善的回收系统，多数回收的废旧电池只能堆放在回收箱或垃圾站内，并不能得到妥善的处理处置。一些不正规的小企业由于缺乏必要的技术支持和处理设备，不但很难有效回收利用，反而会造成更为严重的二次污染。相关法律制度不健全 近年来，我国陆续出台了一些关于电池污染环境防治方面的法律法规，如1997年下发了?关于限制电池生产含汞量的规定?，2003年出台了?废电池污染防治技术政策?，2005年施行了修订后的?固体废物

15、污染环境防治法?等。但上述法律法规均无针对废旧电池回收利用的具体措施和详尽细那么，缺乏相应的奖惩机制，政府职能部门不能对生产、回收处置企业和个人做出有针对性的指导和管理，加大了废旧电池的回收利用难度。4废旧电池回收处理技术通常对含汞、铅等污染严重且难以回收利用的废旧电池采用无害化填埋技术。此法操作简单方便，处理本钱低，但对防渗要求十分严格，假设处置不当，很容易导致填埋区域的污染，不利于土地资源的开发与利用。常用的方法是混凝土固化包埋。4.2综合回收利用技术4.2.1湿法湿法冶金回收过程是基于电池中的局部金属、非金属物质能够溶于酸的原理。废旧电池中的局部物质与酸作用产生可溶性盐而进入溶液，溶液经

16、净化后电解生产金属单质和金属氧化物，或生产化工产品及化肥等。该方法相比照拟成熟，回收产物纯度高。德国马格德堡近郊区的废电池湿法冶金流程：各类电池除铅酸蓄电池外均溶解于硫酸，然后借助离子树脂从溶液中提取各种金属。该方法处理废旧电池物质回收率和纯洁度均比干法要高，而且可省去分拣环节，其本钱虽然比填埋方法略高，但贵重原料不致丧失，也不会污染环境。荷兰等国也对镍镉废电池湿法冶金回收处理进行了深入研究。干法干法回收处理技术又称烟法或火法，是对废旧电池分类筛选后，在600800高温下焙烧，使废旧电池中的金属及其化合物氧化、复原、分解、挥发及冷凝。此法处理本钱一般较湿法高。瑞士巴特列克公司采取将旧电池磨碎，

17、然后送往炉内加热，提取挥发出的汞，温度更高时锌也蒸发出来进行回收。铁和锰熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。德国阿尔特公司研制的真空热处理镍镉电池，本钱非常低，废电池在真空中加热即可回收其中的气态汞，然后将剩余原料磨碎，再采用不同的物理方式别离各类金属用作原料。干湿结合法干湿结合法回收处理技术是将干法和湿法的优点结合起来，先用焙烧的方法回收汞和局部锌再用浸取、过滤等方法回收锰和剩余的锌。此法回收效果较好，但工序较复杂，本钱较高。澳大利亚Voest-Alpine工程公司的干湿结合法处理流程：首先将纽扣电池和柱形电池进行分选，纽扣电池进入650高温处理，汞被蒸发、冷凝并回收。剩余的残渣溶解于硝酸，其中不

18、锈钢壳不溶解，可使其别离，然后参加盐酸沉淀出氯化银。氯化银用金属锌复原为金属银。其中产生的废水用固定电解床回收所有微量汞，然后中和排放。柱形电池首先被粉碎、筛分，通过磁选别离筛上物中的含铁碎片，剩下塑料和纸片；筛下物中主要有氧化锰、锌粉和碳，通过热处理去除其中的汞和锌。热处理残渣通过淋溶除去钠和钾，剩下的产物可用于生产电磁氧化物。5针对大学校园来说，我们小组对废旧电池提出了以下的回收利用方案5.1校园内组织宣传1由环保小组成员在课堂上介绍关于废旧电池回收利用的情况,对学校即将实施的回收废旧电池进行宣传。 2发动同学参加校内环保小组,利用课外活动时间制作宣传栏，向全校同学宣传少用电池和塑料用品,

19、因为它们很难分解。在方案确定可行后进行电池回收 .制作回收电池垃圾箱,选用适宜大小的铁皮，制作分类垃圾箱， 并写上宣传标语。.每个班一个,定期集中收集。.学校政教处进行评比,看看哪一个班级回收率最高，给予适当的表彰和鼓励，激发同学的回收积极性。.开展回收废旧电池探究创新兴趣小组，鼓励同学想出新方法回收废旧电池。6针对我国国情我们小组对废旧电池的回收提出了以下的建议1.以政府名义建立接纳及再利用废电池的责任部门，把全部回收的废电池全部接纳过来,然后提炼可利用物质,使之无害化,并负责宣传回收废电池对防止环境污染的重要作用。如果没有接纳回收废电池的专门机构,群众回收废电池的积极性将会受到打击,所以这

20、一部门极为重要。2.我国应加大电池制造领域的科技投资，研制出环保性的各种电池，开发新能源，减轻或消除电池的污染程度。加强技术研究开发，吸引更多的企业参与废旧电池回收利用要形成体系，最终回收的废旧电池被合理处置和利用才是关键。因此，在完善立法的同时，还要加大对废旧电池回收利用技术应用、工程化和产业化课题的研究。学习借鉴国外先进的处理技术和管理经验，促进废旧电池回收技术优化改良，开发出适合我国国情的规模化收集、科学化分类、专业化处理、资源化利用的废旧电池回收利用系统工程模式，并吸引更多的企业进入废旧电池回收利用行业，使之形成市场化运作和产业化体系。3.以各单位如机关、部队、学校、工厂、商店，大饭店

21、旅馆、街道居民委员会、新建小区物业等行政系统为中心建立废电池回收网,催促本单位每个成员、居民、业主等，积极回收废电池，由网络负责人由行政指定责任心强的一人或几人，任此职回收本单位，本辖区的废电池并将其送到接纳和再利用废电池的责任部门。 4.新闻媒体、环保部门应加大对电池环保的宣传力度，增强中国公民的环保意识，不乱扔废电池，多购置那些能重复使用的电池。各城市、乡村应在条件允许下，多多设立废电池回收点，使废电池集中起来，以免流向自然界破坏生态平衡。加大宣传力度，会让越来越多的人认识到废旧电池的危害，树立废旧电池必须回收利用的观念，改掉随意丢弃废旧电池的不良习惯，使群众普遍形成自觉上交废旧电池的环保

22、意识。目前农村地区的废旧电池回收装置几乎为零，人们即使知道废旧电池是危害环境的垃圾，也不知如何处置。要通过学校加强对在校学生的教育，通过开设科普课和社会实践活动，培养人们保护环境的社会责任感，同时也能起到带头和教化的作用，争取更多的人参与废旧电池回收利用的社会活动。5.政府应出台一系列的电池环保的政策、条例和法规，把废电池的回收利用纳入标准化、法制化的轨道，并真正落实到位。即建立废旧电池回收利用体系的对策。完善法律法规，加强监管。建议政府职能部门尽快出台相关行业政策及法律法规，制定符合我国国情的管理方法和具体可行的操作管理实施细那么，对废旧电池回收利用加以引导，明确产销商和消费者回收废旧电池责任，并在科技创新和资金投入等方面给予一定的扶持，对积极参与废旧电池回收利用的企业和科研院所给予政策和资金的倾斜。同时，政府多个部门要联合加强对电池生产流通领域的管理，推行产品“环境标志制度，鼓励电池生产企业积极开发无害化绿色环保电池，并按照“谁污染谁治理的原那么，对电池生产企业征收环境税用于废旧电池回收处理和综合利用。拓宽废旧电池回收渠道提高废旧电池的回收率是废旧电池回收利用产业化的根底。目前我国的废旧电池回收网络主要由民间组织、个人志愿者组成，要进一步拓宽废旧电池的回收渠道，为废旧电池回收利