摘要:電池的使用越來(lái)越普遍,廢舊電池的數(shù)量也隨之增長(zhǎng)迅速,為了降低廢舊電池對(duì)環(huán)境的污染程度,加強(qiáng)對(duì)其的回收處理利用的程度,已經(jīng)變得刻不容緩。
關(guān)鍵詞:固化深埋 鎳鎘電池 鉛蓄電池 鋰離子電池
一、廢舊電池污染
1.1電池的分類
電池種類繁多,按用途可分為工業(yè)電池和民用電池兩大類。工業(yè)電池主要用于汽車、鐵路、電站等領(lǐng)域,如汽車鉛酸蓄電池和變電站電池等。民用電池按能否充電可分為一次電池和二次電池。一次電池主要有普通鋅錳電池、堿性鋅錳電池、鋅銀電池和鋅-空氣電池、鋰電池和汞電池等;二次電池目前使用較多的有鎘鎳、氫鎳和鋰離子電池。
1.2廢舊電池的危害
廢舊電池對(duì)人體本身還是對(duì)周邊的環(huán)境的污染都是巨大的。電池含有多種化學(xué)物質(zhì),比如,鎘、鉻、鎳、汞、鉛等重金屬。電池一旦被廢棄,它的危害是持久而巨大的,不論將廢電池深埋在地下,還是裸露在大氣中,廢電池中的重金屬都會(huì)隨滲液一起流出,造成對(duì)土壤、水的再污染。
二、廢電池回收處理現(xiàn)狀
許多發(fā)達(dá)國(guó)家把廢舊電池列為危險(xiǎn)廢物,有專門(mén)的回收處理部門(mén)。我國(guó)對(duì)廢電池引起的環(huán)境問(wèn)題認(rèn)識(shí)比較晚,廢電池管理制度和處理技術(shù)相對(duì)落后,至今還沒(méi)有擁有國(guó)際先進(jìn)技術(shù)水平的電池回收處理廠家,絕大部分廢舊電池被當(dāng)作生活垃圾來(lái)處理。隨著人們環(huán)保意識(shí)的進(jìn)一步加強(qiáng),廢電池的處理和資源化利用逐漸受到重視,但我國(guó)至今還沒(méi)有建立一套完整的廢電池回收體系。已有的廢電池的回收基本上是某些單位、個(gè)人自發(fā)組織的,所以回收數(shù)量小,不到已銷售電池的十分之一。廢舊電池回收后還存在難處理的問(wèn)題,由于缺乏科學(xué)的處理、處置措施,收集到的廢電池只能認(rèn)由其簡(jiǎn)單堆存起來(lái),或混入普通生活垃圾中進(jìn)行填埋處理,不僅不能解決其潛在的環(huán)境污染問(wèn)題,還帶來(lái)了城市生活垃圾的處理難度大的問(wèn)題。
三、廢舊電池處理
國(guó)際上通行的廢舊電池處理方式大致有三種:固化深埋、存放于廢礦井、回收利用。
固化深埋、存放于廢礦井:如從中提取鎳和再將鎳用于煉鋼,鎘則重新用于生產(chǎn)電池,其余的各類廢電池一運(yùn)往專門(mén)的有毒、有害垃圾填埋場(chǎng),但這種做法不僅花費(fèi)太大還造成浪費(fèi),因?yàn)槠渲猩杏胁簧倏勺髟系挠杏梦镔|(zhì)。
回收利用:1.熱處理:將舊電池磨碎,然后送往爐內(nèi)加熱,這時(shí)可提取出的汞,溫度更高時(shí)鋅也蒸發(fā),它同樣是貴重金屬。或直電池中提取鐵元素,并將氧化錳、氧化鋅、氧化銅和氧化鎳等金合物作為金屬?gòu)U料直接出售。不過(guò),熱處理的方法花費(fèi)較高。 2.濕處理:除鉛蓄電池外,各類電池均溶解于硫酸,然后借助離子樹(shù)脂從溶液中提取各屬,用這種方式獲得的原料比熱處理方法純凈,因此在市場(chǎng)上更高,而且電池中包含的各種物質(zhì)有95%都能提取出來(lái)。濕處法省去分揀環(huán)節(jié)(因?yàn)榉謷鞘止げ僮?,?huì)增加成本),其成本雖然比填埋方法略高,但原料不致丟棄,也不會(huì)污染環(huán)境。3.真空熱處理法:首先需要在廢電池中分鎳鎘電池,廢電池在真空中加熱,其中汞迅速蒸發(fā),即可將其回然后將剩余原料磨碎,用磁體提取金屬鐵,再?gòu)挠嘞路勰┲刑崛″i。
四、常用廢舊電池的回收開(kāi)發(fā)
4.1鎳鎘電池的再開(kāi)發(fā)
電池含有大量的鎳、鎘,其中鎳是鋼鐵、電器、有色、電鍍等方面的重要原料。鎘是電池、顏料和合金等方面用的金屬,又是有毒重金屬,日本較早即開(kāi)展了廢鎳隔電池再生的研究開(kāi)發(fā),其工藝也有干法和濕法兩種。干法主要利用鎘及其氧化物蒸氣壓高的特點(diǎn),在高溫下使鎘蒸發(fā)而與鎳分離。濕法則是將廢電池破碎后,一并用硫酸浸出后再用H 2S分離出鎘。
4.2鉛蓄電池的再開(kāi)發(fā)
鉛蓄電池的體積較大而且鉛的毒性較強(qiáng),所以在各類電池中,最早進(jìn)行回收利用,故其工藝也較為完善并在不斷發(fā)展中。在廢鉛蓄電池的回收技術(shù)中,泥渣的處理是關(guān)鍵, 其中PbO2是主要成分,因此,PbO2還原效果對(duì)整個(gè)回收技術(shù)具有重要的影響。其還原工藝有火法和濕法兩種,火法是將PbO2與泥渣中的其它組分PbSO4,PbO等一同在冶金爐中還原冶煉成Pb。但由于產(chǎn)生SO2和高溫Pb塵第二次污染物,且能耗高,利用率低,故將會(huì)逐步被淘汰。濕法在溶液條件下加入還原劑使PbO2還原轉(zhuǎn)化為低價(jià)態(tài)的鉛化合物。其中,以硫酸溶液中PbSO4還原PbO2法較為理想,具有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。
4.3新型鋰電池、
新型的鋰離子電池隨著近年手持電話和電子設(shè)備的發(fā)展得到了大量的應(yīng)用。在日本,鋰離子電池的產(chǎn)量,1992年達(dá)1800萬(wàn)只,1993年達(dá)7000萬(wàn)只,到2000年已占市場(chǎng)份額的近50%。在不久的將來(lái),將會(huì)有大量的廢鋰離子電池產(chǎn)生,這些廢鋰離子電池的正、負(fù)極材料中含有許多有用金屬,如鎳、鈷、稀土等。因此,回收鋰離子電池是十分有益的,有關(guān)它們的再生利用技術(shù)在積極研究中。
4.4鋅錳電池
常用的方法是:濕法冶金法、或者常壓冶金法。
五、結(jié)語(yǔ)
廢舊電池污染巨大,它的回收處理是一體化的過(guò)程,從回收到處理環(huán)環(huán)相扣,相輔相成。要搞好廢電池的回收處理,就必須抓好每一個(gè)環(huán)節(jié),形成良性循環(huán),建立社會(huì)化的回收服務(wù)體系,促進(jìn)廢舊電池的回收和循環(huán)利用形成產(chǎn)業(yè)化,實(shí)現(xiàn)廢舊電池的減量化、資源化和無(wú)害化。
作者簡(jiǎn)介:馬彬,男,1988年出生,中國(guó)礦業(yè)大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院,采礦工程專業(yè)在讀本科生。電話15152117381,地址:礦大南湖校區(qū)梅3A2122
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