废旧电池资源化

废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：分类。将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其石墨棒经水洗、烘干再用作电极。制锌粒。将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。回收铜片。将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60oC的温水搅拌1小时，使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯化铵晶体，母液循环利用。回收二氧化锰。将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，将滤饼于100-llOoC烘干，即得黑色二氧化锰。废旧电池进入环境后，对人体带来一系列的致畸、致癌、致变等危害。而废旧电池中的重金属又是可利用的资源，因此对废旧电池进行资源化处理就显得非常重要。由于废旧锌-锰电池的负极锌皮属于两性金属，容易与水发生反应而腐蚀穿孔，造成电解液中汞等重金属流出，污染土壤和地下水。将废旧电池破解分选后，经过还原焙烧、浸出、净液、锌锰同时电解，可回收废旧电池中82%的有用成分，其中锌的总回收率可达83%以上，二氧化锰的总回收率约为82%，含汞废渣可送专门工厂处理。此工艺可取得相当可观的经济效益和环境效益。在资源化处理镍-镉废电池时，将其破碎后，用硫酸或盐酸溶液浸取，使金属离子的形式转移到溶液中，然后通过化学沉淀法使镍、镉分别以Ni（OH）2和CdCO3形式沉淀出来，再将CdCO3沉淀灼烧分解为CdO,Ni（OH）2和CdO可以直接作为电池原料使用。镍、镉的回收率可分别达到95%和99.66%以上。铅酸废电池的回收利用主要以废铅再生利用，还包括废酸及塑料壳体的利用。废旧铅酸电池中的硫酸单独回收，机壳用破碎机解体，用比重法除去塑料后通过控温工艺回收电池中的铅。将铅粉和制铅烟尘一并处理制成软铅，或被提纯后重新，铅渣填埋处理。铅的回收率可达90%-95%。近两年，废电池对环境的影响成为国内媒体热门话题之一。有的报道称电池对环境污染很严重，一节电池可以污染数十立方米的水。有的甚至说废电池随生活垃圾处理可以引起诸如日本水俣病之类的危害，在社会上引起了较大反响。废干电池中含有哪些有害物质，这些物质通过什么样的机理释放到环境中，会对环境造成多大程度的损害，国内外有无废干电池引起严重污染的案例，发达国家是怎样解决这个问题的?带着疑问，笔者作了一些调查研究，与国外同行交流信息，大体弄清了这个问题的脉络，结论与一些新闻报道相去甚远。现将本人研究工作的一些收获简述如下，与各位读者分享。需要说明的是，电池产品可分一次干电池（普通干电池）、二次干电池（可充电电池，主要用于移动电话、计算机）、铅酸蓄电池（主要用于汽车）三大类。用量最大、群众最关心、报道最多的是普通干电池。除特别说明，本文以下所称电池均指普通干电池。电池的成分和废电池对环境的影响电池主要含铁、锌、锰等，此外还含有微量的汞。汞的挥发温度低，是一种毒性较大的重金属。很多地方的土壤中也含有微量的汞，汞矿所在地土壤的背景值较高。在汞矿开采、提炼、含汞产品加工过程中，如密闭措施不够完备，释放到空气中的汞（蒸气）对操作人员健康影响很大。此外，汞法烧碱、汞法醋酸、汞法聚氯乙烯、汞法炼金、高汞铅锌矿采选等行业排放大量的含汞废水。有的企业一年就向下游排放十几吨汞。日本的水俣病就是化工企业几十年向一条河流排放大量含汞废水，下游水系中汞逐渐累积造成的。正因为如此，发达国家比较早地开始研发无汞工艺和无汞产品。从用汞大户开始，逐步削减汞的消耗量。目前，发达国家淘汰了汞法烧碱、汞法醋酸、汞法聚氯乙烯等耗汞工艺，汞的消耗量已经很低。电池中虽然含有汞，但由于是添加剂，其含量很少。即便是高汞电池，含汞量一般也在电池重量的千分之一以内。此外，由于电池消费区域大，含汞废电池进入生活垃圾处理系统以后，对环境的影响比前述化工企业排放含汞废水所造成的影响要小得多，客观上不可能造成水俣病之类的损害。国内外均无废电池造成严重污染的报道或科研资料。日本福冈大学作了连续15年的研究，表明含汞电池随生活垃圾填埋是可以的。有报道笼统地说，电池含有汞、镉、铅、砷等物质，这是不准确的。事实上，群众日常使用的普通干电池生产过程中不需添加镉、铅、砷等物质。发达国家的政策美国、日本、欧盟等地区未把群众日常生活使用的普通干电池作为危险废物对待，也没有强制单独收集处理普通干电池的法律。少数发达国家的电池（子）工业协会、个别城市曾经组织过普通干电池收集活动，现在开展这类活动的地方已经很少了。在电池管理政策上，发达国家的政策可以概括为两类。第一类是针对普通干电池的。政府要求制造商逐步降低电池中的汞含量，最终禁止向电池中添加汞。这项要求是淘汰所有含汞产品、工艺（如以汞为触媒）的一部分，而不仅仅针对电池行业。第二类政府是针对可充电电池的。通过立法要求制造商逐步淘汰含镉电池。目前，镍氢电池、锂电池正在逐步取代镍镉电池。一些国家的电子制造商协会开展了可充电电池回收利用工作，效果也比较显著。这主要是因为可充电电池总消耗量相对较少（与普通干电池相比）；应用范围较小，容易通过以旧换新的方式收集；回收价值较高。这类废电池收集是比较容易的。国内的政策和进展1997年底，中国轻工总会、国家经贸委等9部门联合发出《关于限制电池汞含量的规定》，借鉴发达国家的经验，要求国内电池制造企业逐步降低电池汞含量，2002年国内销售的电池要达到低汞水平，2006年达到无汞水平。从实际进展来看，国内电池制造业基本按照“规定”要求逐步削减电池汞含量。据中国电池工业协会提供的数据，我国电池年产量为180亿只，出口约100亿只，国内年消费量约80亿只，都已达到低汞标准（汞含量小于电池重量的0.025%）。其中约有20亿只达到无汞标准（汞含量低于电池重量的0.0001%）。但据消费者反映，市场上有些假冒伪劣电池汞含量可能达不到低汞标准。至于市场上假冒伪劣电池的销售总量有多少，无