鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2130次 | 2018年08月28日
廢舊電池有哪些危害?
廢舊電池簡(jiǎn)介
1.電池的組成:干電池、充電電池的組成成分:鋅皮(鐵皮)、碳棒、汞、硫酸化物、銅帽;蓄電池以鉛的化合物為主。舉例:1號(hào)廢舊鋅錳電池的組成,重量70克左右,其中碳棒5.2克,鋅皮7.0克,錳粉25克,銅帽0.5克,其他32克。
2.電池的種類(lèi):電池主要有一次性電池、二次電池和汽車(chē)電池。一次性電池包括紐扣電池、普通鋅錳電池和堿電池,一次性電池多含汞。二次電池主要指充電電池,其中含有重金屬鎘。汽車(chē)廢電池中含有酸和重金屬鉛。
3.電池?cái)?shù)量:DC、MP3等數(shù)碼產(chǎn)品在以超猛的速度發(fā)展,而且都在使用著電池,電池的使用量在迅速增加,如果再不付諸行動(dòng)的話,電池山的現(xiàn)象遲早會(huì)發(fā)生。
廢電池看上去很不起眼,可是害處卻很大。如果你知道電池中含有的汞、鎘、鉛等金屬物質(zhì)的危害,你也就知道廢電池的厲害了。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
廢舊電池電池的危害
電池產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的危害主要是酸、堿等電解質(zhì)溶液和重金屬的污染。不同類(lèi)型的電池污染物也不同。
一般來(lái)說(shuō),電池中的有害物質(zhì)主要有Zn、Hg、CNi、Pb等重金屬;鉛蓄電池中的H2S04;各種堿性電池中的KOH和鋰電池中的IiPP6電解液等。Hg及其化合物,特別是有機(jī)汞化物,具有極強(qiáng)的生物毒性、較快的生物富集速率和較長(zhǎng)的腦器官生物半衰期。Cd易在動(dòng)植物體內(nèi)富集,影響動(dòng)植物的生長(zhǎng),具有很強(qiáng)的毒性。Pb對(duì)人的胸、腎臟、生殖、心血管等器官和系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響,表現(xiàn)為智力下降、腎損傷、不育及高血壓等。Zn,Ni的毒性相對(duì)較小,但超過(guò)一定濃度范圍時(shí),會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不良影響和危害。廢舊電池中的酸、堿解質(zhì)溶液會(huì)影響土壤利水系的pH值,使土壤和水系酸性化或堿性化。電池電解質(zhì)構(gòu)成污染的主要組份是其中的可溶重金屬,特別是鉛蓄電池電解液中大量的硫酸鉛和鎳鎘電池中的氫氧化鎘。電池中的重金屬離子在土壤或水體中溶解并被植物的根系吸收,當(dāng)牲畜以植物為食料時(shí),體內(nèi)就積累了重金屬。人類(lèi)食人含重金屬的糧食、蔬菜和肉類(lèi)、水,順著這條食物鏈,重金屬就會(huì)在人體里富集。由于重金屬離子在人體里難以排泄,最終會(huì)損害人的神經(jīng)系統(tǒng)及肝臟功能。
廢電池的回收利用研究
2.1廢電池再生利用現(xiàn)狀
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
國(guó)內(nèi)使用最多的工業(yè)電池為鉛蓄電池,鉛占蓄電池總成本50%以上,主要采用火法、濕法冶金工藝以及固相電解還原技術(shù)。外殼為塑料,可以再生,基本實(shí)現(xiàn)無(wú)二次污染。
小型二次電池目前使用較多的有鎳鎘、鎳氫和鋰離子電池,鎳鎘電池中的鎘是環(huán)保嚴(yán)格控制的重金屬元素之一,鋰離子電池中的有機(jī)電解質(zhì),鎳鎘、鎳氫電池中的堿和制造電池的輔助材料銅等重金屬,都構(gòu)成對(duì)環(huán)境的污染。小型二次電池目前國(guó)內(nèi)的使用總量只有幾億只,且大多數(shù)體積較小,廢電池利用價(jià)值較低,加上使用分散,絕大部分作生活垃圾處理,其回收存在著成本和管理方面的問(wèn)題,再生利用也存在一定的技術(shù)問(wèn)題。
民用干電池是目前使用量最大、也是最分散的電池產(chǎn)品,國(guó)內(nèi)年消費(fèi)80億只。主要有鋅錳和堿性鋅錳兩大系列,還有少量的鋅銀、鋰電池等品種。鋅錳電池、堿性鋅錳電池、鋅銀電池一般都使用汞或汞的化合物作緩蝕劑,汞和汞的化合物是劇毒物質(zhì)。廢電池作為生活垃圾進(jìn)行焚燒處理時(shí),廢電池中的Hg、Cd、Pb、Zn等重金屬一部分在高溫下排人大氣,一部分成為灰渣,產(chǎn)生二次污染。
2.2廢舊干電池再生利用技術(shù)
a.人工分選回收利用技術(shù)
一般是將干電池分類(lèi)后,進(jìn)行簡(jiǎn)單的機(jī)械剖開(kāi),人工分離出鋅皮、塑料蓋、炭棒等,殘存的Mn02、水錳石等混合物送人回磚窯煅燒,制成脫水的Mn02,此法簡(jiǎn)單易行,但占用勞動(dòng)力較多,經(jīng)濟(jì)效益不大。
b.火法回收利用技術(shù)
一般是將干電池分類(lèi)、破碎后,送入回轉(zhuǎn)窯,在1100~1300攝氏度的的高溫下,鋅及氯化鋅被氧化為氧化鋅隨煙氣排出,用旋風(fēng)除塵器回收氧化鋅,殘存的二氧化錳及水錳石進(jìn)入殘?jiān)龠M(jìn)一步回收錳等物質(zhì),此法簡(jiǎn)便易行,一般的冶煉廠勿需增加設(shè)備即可回收鋅。
c.濕法回收利用技術(shù)
根據(jù)鋅、二氧化錳可溶于酸的原理,將廢舊干電池分類(lèi)、破碎后,置于浸出槽中,加入稀硫酸(100~120g/L)進(jìn)行浸出,得到硫酸鋅溶液,可用電解法制得金屬鋅,濾渣經(jīng)洗滌分離出銅帽、炭棒后,剩余物Mn02、水錳石經(jīng)煅燒后制得Mn02。所用方法有焙燒一浸出法和直接浸出法。
濕法與火法相比較,具有投資少,成本低,建廠速度快,利潤(rùn)高、工藝靈活等優(yōu)勢(shì),但不能保障有害成份完全回收。
3.廢電池回收利用過(guò)程中二次污染的防治
以上的三種回收方法皆簡(jiǎn)單易行,但各有不足,存在著二次污染的問(wèn)題,通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)測(cè)定,我們得到了防治二次污染的可行方法。
首先將廢舊干電池分類(lèi),以機(jī)械進(jìn)行剖開(kāi)后,分離出銅帽、鋅皮,可分別回收利用。剩余的炭包物質(zhì)經(jīng)磁選除鐵后,按1:4的固液比用水浸制1小時(shí),取上層清液進(jìn)行蒸發(fā)、結(jié)晶,沉淀物的主要成份是Mn02、MnO(OH)、乙炔黑、碳棒等物質(zhì),加入回轉(zhuǎn)窯煉到600攝氏度,產(chǎn)生的煙氣經(jīng)冷凝后可得凝縮液,定期清洗即可得純汞。同時(shí)也防止汞蒸氣污染環(huán)境。在煅燒的過(guò)程中,混合物中大量的乙炔黑與碳,將Mn02還原為MnO。其反應(yīng)過(guò)程如下:2Mn02+C--->2MnO+C02.把此煅燒物按固液比1:4加入濃度小于2mol/L硫酸溶液中,在溫度80℃下浸制1小時(shí),發(fā)生如下反應(yīng):MnO+H2S04--->MnS04+H20.得到硫酸錳鹽溶液,同時(shí),也將引人其他可溶性重金屬硫酸鹽。
所得的鋅皮及銅等金屬可直接重熔利用,氯化銨可以制肥料或提純作為化工試劑,硫酸錳是動(dòng)、植物生長(zhǎng)的激素成份,可用于油漆油墨的吹干劑和一些有機(jī)合成反應(yīng)的催化劑,此外也用于造紙、陶瓷、印染和電解錳的生產(chǎn)試劑。表1為鋅錳干電池可回收物質(zhì)的成份。
這種回收方法投資較少,采用的設(shè)備簡(jiǎn)單,易于在中小城市得以實(shí)現(xiàn),從而免除了廢舊電池的運(yùn)輸問(wèn)題。
廢電池回收之后的溶液,濃縮并與EDTA反應(yīng)生成金屬絡(luò)合物,可以徹底消除二次污染。經(jīng)測(cè)定,回收廢電池后的溶液中所含重金屬量符合國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。若要將這些金屬進(jìn)行分離,利用其穩(wěn)定性不同可分級(jí)處理。表2為金屬離子與EDTA絡(luò)合穩(wěn)定常數(shù)。
4廢舊電池回收過(guò)程中存在的問(wèn)題及建議
①電池回收后無(wú)法處置,一般都采用堆放。堆放過(guò)程中電池有可能泄漏或有毒物質(zhì)擴(kuò)散。
②由于電池的種類(lèi)繁多,假冒產(chǎn)品多,也給電池回收帶來(lái)了困難,有的電池是含汞電池,有的是含鎘電池,有的以氯化銨為電解液,而有的則以氯化鋅為電解液,因此建議生產(chǎn)廠家用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)電池的種類(lèi)及內(nèi)含的主要成份,以便回收利用。
③加強(qiáng)高性能環(huán)保型電池的開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)普通民用電池的無(wú)汞化。
④回收處理廢電池,國(guó)家應(yīng)從政策上給予扶持。