廢舊電池的危害和環保?
壹、電池的分類及組成
電池的種類主要分為原電池即壹次電池,包括錳電池、堿性幹電池、鋰電池、空氣電池、汞電池、氧化汞電池和堿性紐扣型電池;蓄電池即二次電池包括鉛電池、機動車和電動車用蓄電池、鎳鎘蓄電池、封閉型鎳鎘電池、鎳氫蓄電池、鋰離子電池;還有其他電池如燃料電池、太陽能電池等。目前普遍使用的是原電池與蓄電池。鋅猛電池含Zn、MnO2、NH4C1、ZnC12,主要有害物質為Hg;堿性鋅錳電池含Zn、MnO2、KOH,有害物為Hg、KOH;鎳鎘電池含Cd、Ni、KOH,有害物為Cd、KOH;鎳氫電池含Ni、KOH,有害物為KOH;鋰離子電池含Li、Co或Ni、Mn,有害物為KOH;鉛蓄電池含Pb、H2SO4、Pb2SO4,Pb、H2SO4、PbSO4。
二、廢舊電池的危害及潛在的資源化
1.廢舊電池的危害
1990年中國幹電池產量為64億支,2000年猛增至150億支。目前,全國年約需電池44億支。電池在給人們生活帶來便利的同時,也給生活環境帶來相當大的負面影響。電池中含有許多有害物質,其中,Pb、Hg、Cd等重金屬對人類及自然威脅極大。各類廢舊電池中,鋅占電池總量的13%~22%,錳占12%~20%,鎘0.011%,鉛0.1%~0.3%,汞0.004%,鐵23%~26%,碳5%~6%,其他26%~47%。汞能溶解於脂肪,引發動物中樞神經疾病,致畸、致變、致癌甚至死亡;鎘使骨質軟化、骨骼變形,嚴重時形成自然骨折,以致死亡;鋅的鹽類使蛋白質沈澱,對皮膚黏膜有刺激作用;鉛主要是導致貧血、神經功能失調和腎損傷,作用於神經系統、造血系統、消化系統和肝、腎等器官,抑制血紅蛋白的合成代謝;鎳溶解於血液,參加體內循環,損害中樞神經,引起血管變異;錳會引起神經性功能障礙,綜合性功能紊亂,較重者出現精神癥狀。
2.廢舊電池潛在的資源化
廢舊電池也並非有百害而無壹利,其中95%的物質均可以回收,尤其是重金屬的回收價值很高。國外再生鉛業發展迅速,現有鉛生產的55%均來自於再生鉛,其中廢鉛蓄電池的再生處理占據了很大比例。100kg廢鉛蓄電池可回收50~60kg鉛。對於含鎘廢電池的再生處理,國外已有較為成熟的技術,處理100kg含鎘廢電池可回收20kg左右的金屬鎘。有人曾為廢舊電池處理的經濟效益算過壹筆賬:每天處理10萬支電池,除去各項費用後,可盈利1.9萬~2.1萬元,以70億支電池50%的回收率計算,壹年的利潤6.6億元。中國電池工業協會副董事長兼秘書長王敬忠坦言,到目前為止,中國尚未建立起幹電池的回收處理渠道。
三、回收流程與國內外回收處理概況
1.回收流程與處理方法
不同種類的電池的成分也不同,所需的處理方式、處理技術有很大差別。國際上通行的處理方式有三種:固化深埋、存放於舊礦井、回收利用。含汞電池(幹電池)的處理對於含汞較低的電池,主要采用固化的方法進行處理,固化後填埋。對於含汞較高的電池如普遍使用的碳鋅電池和堿性鋅錳電池,有濕法與火法處理方法。濕法冶金有焙燒-浸出法和直接浸出法。火法冶金分為常壓冶金法和真空冶金法。目前,瑞士、日本、瑞典、美國等國主要采用火法冶金工藝。
含鉛蓄電池的處理上世紀90年代初采用的鉛酸蓄電池再生工藝主要分為機殼解體、分類(鉛粉、鉛泥、小塊鉛合金、鉛渣)、再生等。近年來,我國對廢鉛蓄電池回收利用技術的開發又有了新的突破——火法冶煉再生鉛工藝,此項技術具有回收效率高、汙染小等特點。
含鎳電池的處理目前有幹法與濕法兩類。幹法工藝主要利用鎘及其氧化物蒸氣壓較高的特點和鎳分離。濕法工藝利用硫化鎘和硫化鎳容度積的差異,控制壹定條件,使鎳、鎘分離。
鋰離子電池的處理它的工藝為先將電池焚燒以除去有機物,再篩選去鐵和銅後,將殘余粉加熱並溶於酸中,用有機溶媒便可提出氧化鈷,可用作顏料、塗料的制作原料。
2.我國及壹些國家廢舊電池的回收處理概況
我國每年電池的生產與消費量可達140億支,占世界總量的1/3。但目前我國對廢電池的管理和回收還處於空白。現在的主要問題是:回收難,大多數人還不具備自覺回收廢舊電池的環保素質;沒有處理和再利用的措施;處理技術還沒有根本解決,這也是壹個世界難題,特別是壹次電池,原材料品種太多,增加了處理難度;回收處理作為產業發展必須在經濟上可取,虧本買賣難以可持續發展。
目前國外的廢電池回收處理體系基本上已經步入正軌。德國已經做到全部收集,分類處理。對於毒性較大的電池必須標有再生利用標識,生產商與銷售商必須回收所有廢電池,經銷商必須將有標識和無標識的電池分類,生產企業必須建立再生利用和處理設施。對所有的廢電池首先考慮再生利用,對於不可再生利用的廢電池必須按照廢物管理法的規定進行妥善處置。生產中要進壹步降低電池中的重金屬含量,尤其要降低堿性鋅錳電池的含汞量,積極開發對環境危害小的新產品;美國是廢電池環境管理立法最多最細的國家,不僅建立了完善的廢電池回收體系,還建立了多家廢電池處理廠,同時堅持不懈地向公眾進行宣傳教育,使公眾自覺地配合和支持回收工作;日本回收處理廢電池壹直走在世界前列,壹次性電池對環境影響的研究和回收利用工作都已經展開,鉛酸電池可以100%回收。據日本電池工業會介紹,2000年是日本實行“3R計劃”的第壹年,變過去的“大量生產、大量消費、大量廢棄”為現在的“循環、降低、再利用”。
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