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废旧电池的危害及回收利用

  • 分类:电池回收
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  • 来源:
  • 发布时间:2012-07-24

【概要描述】

废旧电池的危害及回收利用

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我国已经成为世界上的电池生产和消费大国,巨大的电池生产消费量带来了数目惊人的废电池。1998年世界电池总产量约300亿支,而我国一次电池产量为140亿支,年人均电池消费量为6.6支,但回收率还不足2%。如何治理“电池污染”,减少资源浪费、提高经济效益,最大程度地避免环境污染,实现废电池资源化利用和无害化处理,已成为人们关注的焦点。

 

一、电池的分类及组成

 电池的种类主要分为原电池即一次电池,包括锰电池、碱性干电池、锂电池、空气电池、汞电池、氧化汞电池和碱性纽扣型电池;蓄电池即二次电池包括铅电池、机动车和电动车用蓄电池、镍镉蓄电池、封闭型镍镉电池、镍氢蓄电池、锂离子电池;还有其他电池如燃料电池、太阳能电池等。目前普遍使用的是原电池与蓄电池。锌猛电池含ZnMnO2NH4C1ZnC12,主要有害物质为Hg;碱性锌锰电池含ZnMnO2KOH,有害物为HgKOH;镍镉电池含CdNiKOH,有害物为CdKOH;镍氢电池含NiKOH,有害物为KOH;锂离子电池含LiCoNiMn,有害物为KOH;铅蓄电池含PbH2SO4Pb2SO4PbH2SO4PbSO4

 二、废旧电池的危害及潜在的资源化

 1.废旧电池的危害

 

1990年中国干电池产量为64亿支,2000年猛增至150亿支。目前,全国年约需电池44亿支。电池在给人们生活带来便利的同时,也给生活环境带来相当大的负面影响。电池中含有许多有害物质,其中,PbHgCd等重金属对人类及自然威胁极大。各类废旧电池中,锌占电池总量的13%22%,锰占12%20%,镉0.011%,铅0.1%0.3%,汞0.004%,铁23%26%,碳5%6%,其他26%47%。汞能溶解于脂肪,引发动物中枢神经疾病,致畸、致变、致癌甚至死亡;镉使骨质软化、骨骼变形,严重时形成自然骨折,以致死亡;锌的盐类使蛋白质沉淀,对皮肤黏膜有刺激作用;铅主要是导致贫血、神经功能失调和肾损伤,作用于神经系统、造血系统、消化系统和肝、肾等器官,抑制血红蛋白的合成代谢;镍溶解于血液,参加体内循环,损害中枢神经,引起血管变异;锰会引起神经性功能障碍,综合性功能紊乱,较重者出现精神症状。

2.废旧电池潜在的资源化     

废旧电池也并非有百害而无一利,其中95%的物质均可以回收,尤其是重金属的回收价值很高。国外再生铅业发展迅速,现有铅生产的55%均来自于再生铅,其中废铅蓄电池的再生处理占据了很大比例。100kg废铅蓄电池可回收5060kg铅。对于含镉废电池的再生处理,国外已有较为成熟的技术,处理100kg含镉废电池可回收20kg左右的金属镉。有人曾为废旧电池处理的经济效益算过一笔账:每天处理10万支电池,除去各项费用后,可盈利1.9~2.1万元,以70亿支电池50%的回收率计算,一年的利润6.6亿元。中国电池工业协会副董事长兼秘书长王敬忠坦言,到目前为止,中国尚未建立起干电池的回收处理渠道。

 

三、回收流程与国内外回收处理概况

 

1.回收流程与处理方法

 

不同种类的电池的成分也不同,所需的处理方式、处理技术有很大差别。国际上通行的处理方式有三种:固化深埋、存放于旧矿井、回收利用。含汞电池(干电池)的处理对于含汞较低的电池,主要采用固化的方法进行处理,固化后填埋。对于含汞较高的电池如普遍使用的碳锌电池和碱性锌锰电池,有湿法与火法处理方法。湿法冶金有焙烧-浸出法和直接浸出法。火法冶金分为常压冶金法和真空冶金法。目前,瑞士、日本、瑞典、美国等国主要采用火法冶金工艺。 

含铅蓄电池的处理上世纪90年代初采用的铅酸蓄电池再生工艺主要分为机壳解体、分类(铅粉、铅泥、小块铅合金、铅渣)、再生等。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,此项技术具有回收效率高、污染小等特点。

 

含镍电池的处理目前有干法与湿法两类。干法工艺主要利用镉及其氧化物蒸气压较高的特点和镍分离。湿法工艺利用硫化镉和硫化镍容度积的差异,控制一定条件,使镍、镉分离。 

锂离子电池的处理它的工艺为先将电池焚烧以除去有机物,再筛选去铁和铜后,将残余粉加热并溶于酸中,用有机溶媒便可提出氧化钴,可用作颜料、涂料的制作原料。

2.我国及一些国家废旧电池的回收处理概况  

我国每年电池的生产与消费量可达140亿支,占世界总量的1/3。但目前我国对废电池的管理和回收还处于空白。现在的主要问题是:回收难,大多数人还不具备自觉回收废旧电池的环保素质;没有处理和再利用的措施;处理技术还没有根本解决,这也是一个世界难题,特别是一次电池,原材料品种太多,增加了处理难度;回收处理作为产业发展必须在经济上可取,亏本买卖难以可持续发展。     

目前国外的废电池回收处理体系基本上已经步入正轨。德国已经做到全部收集,分类处理。对于毒性较大的电池必须标有再生利用标识,生产商与销售商必须回收所有废电池,经销商必须将有标识和无标识的电池分类,生产企业必须建立再生利用和处理设施。对所有的废电池首先考虑再生利用,对于不可再生利用的废电池必须按照废物管理法的规定进行妥善处置。生产中要进一步降低电池中的重金属含量,尤其要降低碱性锌锰电池的含汞量,积极开发对环境危害小的新产品;美国是废电池环境管理立法最多最细的国家,不仅建立了完善的废电池回收体系,还建立了多家废电池处理厂,同时坚持不懈地向公众进行宣传教育,使公众自觉地配合和支持回收工作;日本回收处理废电池一直走在世界前列,一次性电池对环境影响的研究和回收利用工作都已经展开,铅酸电池可以100%回收。据日本电池工业会介绍,2000年是日本实行“3R计划”的第一年,变过去的“大量生产、大量消费、大量废弃”为现在的“循环、降低、再利用”。

 

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