廢舊電池資源化

廢舊電池回收利用處理過(guò)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(zhì)分別集中收集后加工處理，即可得到一些有用物質(zhì)。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(shí)，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(zhì)放入缸中，加入60oC的溫水?dāng)嚢?小時(shí)，使氯化銨全部溶解于水中，靜止、過(guò)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(guò)濾得氯化銨晶體，母液循環(huán)利用?；厥斩趸i。將過(guò)濾后的濾渣水洗3次，過(guò)濾，濾餅置入鍋中蒸干除去少許的碳和其它有機(jī)物，再放入水中充分?jǐn)嚢?0分鐘，過(guò)濾，將濾餅于100-llOoC烘干，即得黑色二氧化錳。廢舊電池進(jìn)入環(huán)境后，對(duì)人體帶來(lái)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(duì)廢舊電池進(jìn)行資源化處理就顯得非常重要。由于廢舊鋅-錳電池的負(fù)極鋅皮屬于兩性金屬，容易與水發(fā)生反應(yīng)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(guò)還原焙燒、浸出、凈液、鋅錳同時(shí)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(dá)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(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。在資源化處理鎳-鎘廢電池時(shí)，將其破碎后，用硫酸或鹽酸溶液浸取，使金屬離子的形式轉(zhuǎn)移到溶液中，然后通過(guò)化學(xué)沉淀法使鎳、鎘分別以Ni（OH）2和CdCO3形式沉淀出來(lái)，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(dá)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(dú)回收，機(jī)殼用破碎機(jī)解體，用比重法除去塑料后通過(guò)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(dá)90%-95%。近兩年，廢電池對(duì)環(huán)境的影響成為國(guó)內(nèi)媒體熱門話題之一。有的報(bào)道稱電池對(duì)環(huán)境污染很嚴(yán)重，一節(jié)電池可以污染數(shù)十立方米的水。有的甚至說(shuō)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(huì)上引起了較大反響。廢干電池中含有哪些有害物質(zhì)，這些物質(zhì)通過(guò)什么樣的機(jī)理釋放到環(huán)境中，會(huì)對(duì)環(huán)境造成多大程度的損害，國(guó)內(nèi)外有無(wú)廢干電池引起嚴(yán)重污染的案例，發(fā)達(dá)國(guó)家是怎樣解決這個(gè)問(wèn)題的?帶著疑問(wèn)，筆者作了一些調(diào)查研究，與國(guó)外同行交流信息，大體弄清了這個(gè)問(wèn)題的脈絡(luò)，結(jié)論與一些新聞報(bào)道相去甚遠(yuǎn)?，F(xiàn)將本人研究工作的一些收獲簡(jiǎn)述如下，與各位讀者分享。需要說(shuō)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(dòng)電話、計(jì)算機(jī)）、鉛酸蓄電池（主要用于汽車）三大類。用量最大、群眾最關(guān)心、報(bào)道最多的是普通干電池。除特別說(shuō)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(duì)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(kāi)采、提煉、含汞產(chǎn)品加工過(guò)程中，如密閉措施不夠完備，釋放到空氣中的汞（蒸氣）對(duì)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?yàn)槿绱?，發(fā)達(dá)國(guó)家比較早地開(kāi)始研發(fā)無(wú)汞工藝和無(wú)汞產(chǎn)品。從用汞大戶開(kāi)始，逐步削減汞的消耗量。目前，發(fā)達(dá)國(guó)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(fèi)區(qū)域大，含汞廢電池進(jìn)入生活垃圾處理系統(tǒng)以后，對(duì)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(guó)內(nèi)外均無(wú)廢電池造成嚴(yán)重污染的報(bào)道或科研資料。日本福岡大學(xué)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(bào)道籠統(tǒng)地說(shuō)，電池含有汞、鎘、鉛、砷等物質(zhì)，這是不準(zhǔn)確的。事實(shí)上，群眾日常使用的普通干電池生產(chǎn)過(guò)程中不需添加鎘、鉛、砷等物質(zhì)。發(fā)達(dá)國(guó)家的政策美國(guó)、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(xiǎn)廢物對(duì)待，也沒(méi)有強(qiáng)制單獨(dú)收集處理普通干電池的法律。少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家的電池（子）工業(yè)協(xié)會(huì)、個(gè)別城市曾經(jīng)組織過(guò)普通干電池收集活動(dòng)，現(xiàn)在開(kāi)展這類活動(dòng)的地方已經(jīng)很少了。在電池管理政策上，發(fā)達(dá)國(guó)家的政策可以概括為兩類。第一類是針對(duì)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(xiàng)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(duì)電池行業(yè)。第二類政府是針對(duì)可充電電池的。通過(guò)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(guó)家的電子制造商協(xié)會(huì)開(kāi)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?yàn)榭沙潆婋姵乜傁牧肯鄬?duì)較少（與普通干電池相比）；應(yīng)用范圍較小，容易通過(guò)以舊換新的方式收集；回收價(jià)值較高。這類廢電池收集是比較容易的。國(guó)內(nèi)的政策和進(jìn)展1997年底，中國(guó)輕工總會(huì)、國(guó)家經(jīng)貿(mào)委等9部門聯(lián)合發(fā)出《關(guān)于限制電池汞含量的規(guī)定》，借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，要求國(guó)內(nèi)電池制造企業(yè)逐步降低電池汞含量，2002年國(guó)內(nèi)銷售的電池要達(dá)到低汞水平，2006年達(dá)到無(wú)汞水平。從實(shí)際進(jìn)展來(lái)看，國(guó)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(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)提供的數(shù)據(jù)，我國(guó)電池年產(chǎn)量為180億只，出口約100億只，國(guó)內(nèi)年消費(fèi)量約80億只，都已達(dá)到低汞標(biāo)準(zhǔn)（汞含量小于電池重量的0.025%）。其中約有20億只達(dá)到無(wú)汞標(biāo)準(zhǔn)（汞含量低于電池重量的0.0001%）。但據(jù)消費(fèi)者反映，市場(chǎng)上有些假冒偽劣電池汞含量可能達(dá)不到低汞標(biāo)準(zhǔn)。至于市場(chǎng)上假冒偽劣電池的銷售總量有多少，無(wú)