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1、废旧电池的资源化利用,张笑,1、电池1.1电池的发展 1.2应用现状 1.3危害 2、废旧电池的处理方法 2.1 目前我国对废旧电池的处理方法 2.2 国外一些国家对废旧电池的处理方法 2.3 处理技术 3、废旧电池的回收建议 3.1 废旧电池回收中存在的问题 3.2 废旧电池的回收障碍 3.3 废旧电池的回收建议,1.1、电池的发展,伏打受到伽伐尼青蛙解剖实验的启发而发明了电池，即两种不同的金属中间以导电的物质隔开，再以导线连结，就会产生电流。1800年，他用铜、锡、食盐水为材料成功地制造了伏打电池。现在，凡是将两种不同金属放入同一种电解质溶液所形成的电池均称为伏打电池。,伏打电池,后来,法
2、国人普兰特在1859年发明了铅蓄电池,实现了电池的重复利用。1859年以后,随着锌-锰干电池、锂电池、银锌电池、燃料电池以及太阳能电池等的出现,电池在人类生产生活中所起的作用越来越大,人类的生活几乎已经离不开电池了。,1.2 废旧电池的应用现状,中国是世界第一电池生产大国, 年产量约200余亿只, 其中绝大多数为一次性电池。一次性电池对环境的危害主要是废电池中汞的泄漏对土壤和地下水的污染。随着移动通信事业的发展, 新旧手机更换时间大大缩短, 必将产生数以万计的废旧手机电池。同时在生活垃圾收集、分类、处理方面手段落后,资金不足, 使产生的大量废旧电池与普通生活垃圾混放、填埋, 其中重金属泄漏,
3、造成土壤和地下水污染, 由此带来的环境污染和资源浪费问题也日益突出。,碱性锌锰电池 锌银电池 锌空气电池一次锂锰电池 .,镉镍电池 氢镍电池 锂离子电池二次碱性锌锰电池 .,开口式铅酸蓄电池全密闭铅酸蓄电池,1.3废旧电池的危害（分类）,废旧电池的危害,有关资料表明2,一节纽扣电池产生的有害物质能污染60万升水,相当于一个人一生的饮水量;一节一号电池埋在土壤中,能使1m2的土地失去利用价值。表1列出了废旧电池所含的主要重金属及其危害。,(1)汞：鱼在含汞量0.010.02mg/L水中便可中毒，人食用 0.1g可致死。 实例：水俣病(2)镉;具有致癌性，肾毒性 实例：痛痛病(3)铅:重金属,铅对
4、蛋白质具有严重的破坏能力，因而他对酶的合成与血红素的分泌会产生不良影响，导致贫血等病症。铅还可以导致神经功能失调，对骨骼，肾脏造成危害，引起肾损伤。,（4）铬:其化合物铬酸、重铬酸有严重的毒性，能刺激、灼烧人体皮肤和粘膜。六价铬能引起白细胞下降、肺癌。在含铬粉尘可导致鼻中铬穿孔，而若用3.4-17.3mg/L三价铬水进行灌溉即可使所有植物中毒。（5）其他 镍；具有致癌性，能引起过敏性皮炎。 银：能导致失明。 锂：导致发热等症状，引发胃肠炎、糖尿病。 锌：导致角膜溃烂，肺水肿。比如上个世纪五十年代发生在日本的水俣病(汞)和“痛痛病(镉)和日本神奈川废电池事件,污染途径,2、废旧电池处理方法的比较
5、,2.1目前我国对废旧电池的处理方法目前,废旧电池的主要流向是进入城镇生活垃圾。生活垃圾的主要回收处理方式为填埋、焚烧、堆肥。 在堆肥过程中混入废电池,由于重金属含量高,可能严重影响堆肥产品的质量。混入焚烧过程中,重金属通常挥发而在飞灰中浓集,可能污染土壤和大气环境;底灰中富集大量重金属,产生难处理的灰渣。填埋是现今生活垃圾处理最常用的方法,但就我国填埋场情况而言,水准较低,许多垃圾处于简单堆放状态,废电池中的重金属可能通过渗滤作用污染水体或土壤。由此可见,废电池随生活垃圾共同处理、处置存在着潜在的环境污染。,2.2 国外一些国家对废旧电池的处理方法,美国美国是废旧电池回收立法相对最多、最细的
6、一个国家，早在1990年美国就通过有关限制电池中汞含量的法规。1989年末至1991年初，所有电池制造商都改变了电池生产工艺，除了扣式电池之外，电池中的含汞量不超过电池重量的0.025%，1993年底，碱锰电池和碳锌电池中不再添加汞。1993年环境保护协会提出了 普通废物垃圾的管理办法 ，要求在对垃圾焚烧或作堆肥处理前，将电池从垃圾中分拣出。1996年，由前总统克林顿签署，颁布了联邦法令含汞电池和可充电池管理办法，禁止销售有汞碱锰电池，含汞锌锰电池，任何氧化汞电池。工业界也建立了充电电池回收公司回收镉镍电池。,日本1984年4月，日本旭川市制定了废旧电池回收条例，要求居民将废旧电池扔入有害物质
7、垃圾桶内，实行垃圾分类。秋田市于1985年6月开始分类回收干电池。1986年开始要求电池生产企业降低含汞电池产量和一次电池的汞含量。1990年，高功率锌锰电池实现无汞化。至1993年底，碱锰电池和碳锌电池全部实现无汞化。1993年，日本修订了节能法，同时颁布了再生资源法，具体明确镉镍电池和干电池由消费者回收至再生处理企业的3个渠道：通过分类收集后由地方自治体集中移交，电池销售商、生产商转交，配套电器大销售商和服务中心转交。从而完善了回收渠道。日本通产省发动各地方自治体试行干电池分类回收，以保证再生处理单位的需要.1995年底起全面停止生产氧化汞电池。2000年实行3R计划，新回收法要求：由电池
8、行业来建立回收系统，收集和回收充电电池（不包括普通电池）。日本将每年11，11日定为“干电池日.12.12定为 “蓄电池日”，,德国为加强对废旧电池的管理, 实施了废旧电池回收管理新规定, 对于购买汞电池实行押金制度, 即消费者购买每节电池中含有15马克押金,当消费者拿旧电池回商店换, 价格中自动扣除押金。然后，转送厂家回收处理。瑞士将废旧电池列为危险品，电池中汞或镉的含量限制在小于电池重量的0.001%，对含有害物质 （如汞、镉或铅）的电池进行收集回收和安全地回收处理，同时明确消费者具有将废旧电池退回销售点的责任，电池销售商具有接受各类废旧电池回收的责任。此外还明确，在电池或含电池的用电器具
9、的销售中，电池生产商有义务支付电池回收处理有关的费用，这类费用包括废旧电池处理所需的成本。,2.3 废旧电池的处理技术,国际废旧电池处理方式 国际上通行的废旧电池处理方式大致有三种：固化深埋、存放于废矿井、回收利用。1固化深埋、存放于废矿井 废电池一般都运往专门的有毒、有害垃圾填埋场，但这种做法不仅花费太大而且还造成浪费，因为其中尚有不少可作原料的有用物质。,16,（1）热处理 一种方法是将旧电池磨碎后送往炉内加热，这时可提取挥发出的汞，温度更高时锌也蒸发，它同样是贵重金属。铁和锰熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。 另一种方法是直接从电池中提取铁元素，并将氧化锰、氧化锌、氧化铜和氧化镍等金属混合物
10、作为金属废料直接出售。不过，热处理的方法花费较高。,回收利用,17,（2）“湿处理” 除铅蓄电池外，各类电池均溶解于硫酸，然后借助离子树脂从溶液中提取各种金属，用这种方式获得的原料比热处理方法纯净，而且电池中包含的各种物质有95%都能提取出来。（3）“真空热处理法 ” 真空热处理法还要便宜，首先需要在废电池中分拣出镍镉电池，废电池在真空中加热，其中汞迅速蒸发，即可将其回收，然后将剩余原料磨碎，用磁体提取金属铁，再从余下粉末中提取镍和锰。,2.3废旧电池的处理技术,目前,废旧干电池的回收利用技术主要有湿法和火法两种冶金处理方法。2.3.1.湿法冶金过程废旧干电池湿法冶金的基本原理是基于锌、二氧化
11、锰等可溶于酸溶液中。使锌锰干电池中的锌、二氧化锰与酸作用生成可溶性盐而进入溶液,溶液经过净化后电解生产金属锌和二氧化锰或生产化工产品(如立德粉、氧化锌)、化肥等。所用方法有焙烧-浸出法和直接浸出法。,19,废电池的回收效益,环境效益： 回收电池中能够提高金属利用率,降低温室气体排放, 同时节约能源 。 以铅为例： 从废旧电池中回收铅所消耗的能源比起从矿石中直接摄取铅消耗的能源少很多大概节约65%. 还能减少流失到环境中的铅,从而降低对新原料的需求,为将来节约矿产资源. 我们估计, 回收铅排放的温室气体比采矿再 精炼铅排放的温室气体约少53%.,铅矿石,3.废旧电池的回收建议,3.1废旧电池回收中存在的问题1、回收数量少2、坚持时间短3、影响和带动面小,3.2废旧电池的回收障碍1.缺乏政府的支持2.缺乏经济实用的处置技术3.公众环保意识不强4.缺乏相应的立法5.缺乏社会回收系统6.缺乏资金和政策引导,3.3 废旧电池的回收建议,1.政府主导2.尽快建立全社会的回收系统。3.尽快研发或引进处理废旧电池的工艺 4.加大宣传教育力度5.多方融资解决资金问题6.尽快立法和出台一些行之有效的政策,thank u！,
