廢舊電池資源化

廢舊電池回收利用處理過程大致有以下幾步：分類。將回收的廢舊電池砸爛，剝?nèi)ヤ\殼和電池底鐵，取出銅帽和石墨棒，余下的黑色物是作為電池芯的二氧化錳和氯化銨的混合物，將上述物質分別集中收集后加工處理，即可得到一些有用物質。其石墨棒經(jīng)水洗、烘干再用作電極。制鋅粒。將剝?nèi)サ匿\殼洗凈后置于鑄鐵鍋中，加熱熔化并保溫2小時，除去上層浮渣，倒出冷卻，滴在鐵板上，待凝固后即得鋅粒?；厥浙~片。將銅帽展平后用熱水洗凈，再加入一定量的10%的硫酸煮沸30分鐘，以除去表面氧化層，撈出洗凈、烘干即得銅片?；厥章然@。將黑色物質放入缸中，加入60oC的溫水攪拌1小時，使氯化銨全部溶解于水中，靜止、過濾、水洗濾渣2次，收集母液；在將母液真空蒸餾至表面有白色晶體膜出現(xiàn)為止，冷卻、過濾得氯化銨晶體，母液循環(huán)利用?；厥斩趸i。將過濾后的濾渣水洗3次，過濾，濾餅置入鍋中蒸干除去少許的碳和其它有機物，再放入水中充分攪拌30分鐘，過濾，將濾餅于100-llOoC烘干，即得黑色二氧化錳。廢舊電池進入環(huán)境后，對人體帶來一系列的致畸、致癌、致變等危害。而廢舊電池中的重金屬又是可利用的資源，因此對廢舊電池進行資源化處理就顯得非常重要。由于廢舊鋅-錳電池的負極鋅皮屬于兩性金屬，容易與水發(fā)生反應而腐蝕穿孔，造成電解液中汞等重金屬流出，污染土壤和地下水。將廢舊電池破解分選后，經(jīng)過還原焙燒、浸出、凈液、鋅錳同時電解，可回收廢舊電池中82%的有用成分，其中鋅的總回收率可達83%以上，二氧化錳的總回收率約為82%，含汞廢渣可送專門工廠處理。此工藝可取得相當可觀的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。在資源化處理鎳-鎘廢電池時，將其破碎后，用硫酸或鹽酸溶液浸取，使金屬離子的形式轉移到溶液中，然后通過化學沉淀法使鎳、鎘分別以Ni（OH）2和CdCO3形式沉淀出來，再將CdCO3沉淀灼燒分解為CdO,Ni（OH）2和CdO可以直接作為電池原料使用。鎳、鎘的回收率可分別達到95%和99.66%以上。鉛酸廢電池的回收利用主要以廢鉛再生利用，還包括廢酸及塑料殼體的利用。廢舊鉛酸電池中的硫酸單獨回收，機殼用破碎機解體，用比重法除去塑料后通過控溫工藝回收電池中的鉛。將鉛粉和制鉛煙塵一并處理制成軟鉛，或被提純后重新，鉛渣填埋處理。鉛的回收率可達90%-95%。近兩年，廢電池對環(huán)境的影響成為國內(nèi)媒體熱門話題之一。有的報道稱電池對環(huán)境污染很嚴重，一節(jié)電池可以污染數(shù)十立方米的水。有的甚至說廢電池隨生活垃圾處理可以引起諸如日本水俁病之類的危害，在社會上引起了較大反響。廢干電池中含有哪些有害物質，這些物質通過什么樣的機理釋放到環(huán)境中，會對環(huán)境造成多大程度的損害，國內(nèi)外有無廢干電池引起嚴重污染的案例，發(fā)達國家是怎樣解決這個問題的?帶著疑問，筆者作了一些調查研究，與國外同行交流信息，大體弄清了這個問題的脈絡，結論與一些新聞報道相去甚遠。現(xiàn)將本人研究工作的一些收獲簡述如下，與各位讀者分享。需要說明的是，電池產(chǎn)品可分一次干電池（普通干電池）、二次干電池（可充電電池，主要用于移動電話、計算機）、鉛酸蓄電池（主要用于汽車）三大類。用量最大、群眾最關心、報道最多的是普通干電池。除特別說明，本文以下所稱電池均指普通干電池。電池的成分和廢電池對環(huán)境的影響電池主要含鐵、鋅、錳等，此外還含有微量的汞。汞的揮發(fā)溫度低，是一種毒性較大的重金屬。很多地方的土壤中也含有微量的汞，汞礦所在地土壤的背景值較高。在汞礦開采、提煉、含汞產(chǎn)品加工過程中，如密閉措施不夠完備，釋放到空氣中的汞（蒸氣）對操作人員健康影響很大。此外，汞法燒堿、汞法醋酸、汞法聚氯乙烯、汞法煉金、高汞鉛鋅礦采選等行業(yè)排放大量的含汞廢水。有的企業(yè)一年就向下游排放十幾噸汞。日本的水俁病就是化工企業(yè)幾十年向一條河流排放大量含汞廢水，下游水系中汞逐漸累積造成的。正因為如此，發(fā)達國家比較早地開始研發(fā)無汞工藝和無汞產(chǎn)品。從用汞大戶開始，逐步削減汞的消耗量。目前，發(fā)達國家淘汰了汞法燒堿、汞法醋酸、汞法聚氯乙烯等耗汞工藝，汞的消耗量已經(jīng)很低。電池中雖然含有汞，但由于是添加劑，其含量很少。即便是高汞電池，含汞量一般也在電池重量的千分之一以內(nèi)。此外，由于電池消費區(qū)域大，含汞廢電池進入生活垃圾處理系統(tǒng)以后，對環(huán)境的影響比前述化工企業(yè)排放含汞廢水所造成的影響要小得多，客觀上不可能造成水俁病之類的損害。國內(nèi)外均無廢電池造成嚴重污染的報道或科研資料。日本福岡大學作了連續(xù)15年的研究，表明含汞電池隨生活垃圾填埋是可以的。有報道籠統(tǒng)地說，電池含有汞、鎘、鉛、砷等物質，這是不準確的。事實上，群眾日常使用的普通干電池生產(chǎn)過程中不需添加鎘、鉛、砷等物質。發(fā)達國家的政策美國、日本、歐盟等地區(qū)未把群眾日常生活使用的普通干電池作為危險廢物對待，也沒有強制單獨收集處理普通干電池的法律。少數(shù)發(fā)達國家的電池（子）工業(yè)協(xié)會、個別城市曾經(jīng)組織過普通干電池收集活動，現(xiàn)在開展這類活動的地方已經(jīng)很少了。在電池管理政策上，發(fā)達國家的政策可以概括為兩類。第一類是針對普通干電池的。政府要求制造商逐步降低電池中的汞含量，最終禁止向電池中添加汞。這項要求是淘汰所有含汞產(chǎn)品、工藝（如以汞為觸媒）的一部分，而不僅僅針對電池行業(yè)。第二類政府是針對可充電電池的。通過立法要求制造商逐步淘汰含鎘電池。目前，鎳氫電池、鋰電池正在逐步取代鎳鎘電池。一些國家的電子制造商協(xié)會開展了可充電電池回收利用工作，效果也比較顯著。這主要是因為可充電電池總消耗量相對較少（與普通干電池相比）；應用范圍較小，容易通過以舊換新的方式收集；回收價值較高。這類廢電池收集是比較容易的。國內(nèi)的政策和進展1997年底，中國輕工總會、國家經(jīng)貿(mào)委等9部門聯(lián)合發(fā)出《關于限制電池汞含量的規(guī)定》，借鑒發(fā)達國家的經(jīng)驗，要求國內(nèi)電池制造企業(yè)逐步降低電池汞含量，2002年國內(nèi)銷售的電池要達到低汞水平，2006年達到無汞水平。從實際進展來看，國內(nèi)電池制造業(yè)基本按照“規(guī)定”要求逐步削減電池汞含量。據(jù)中國電池工業(yè)協(xié)會提供的數(shù)據(jù)，我國電池年產(chǎn)量為180億只，出口約100億只，國內(nèi)年消費量約80億只，都已達到低汞標準（汞含量小于電池重量的0.025%）。其中約有20億只達到無汞標準（汞含量低于電池重量的0.0001%）。但據(jù)消費者反映，市場上有些假冒偽劣電池汞含量可能達不到低汞標準。至于市場上假冒偽劣電池的銷售總量有多少，無