廢電池管理與回收?qǐng)D書(shū)目錄

如果按某些報(bào)道呼吁的那樣，在中國(guó)建造一個(gè)專(zhuān)業(yè)的、能夠批量處理廢電池的工廠，是否可行呢?國(guó)家環(huán)保總局污控司固體處彭德富工程師介紹說(shuō)，建設(shè)一個(gè)廢電池回收處理廠，需要投資1000多萬(wàn)元人民幣，而且還要每年至少回收4000多噸廢舊電池，工廠才能運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)。而實(shí)際上要回收這樣大數(shù)量的廢電池十分困難。以首都北京為例，在大力宣傳和鼓勵(lì)下，3年才回收了200多噸。在環(huán)保模范城杭州市，廢電池的回收率也只有10%。據(jù)了解，目前瑞士和日本已建好的兩家可加工利用廢舊電池的工廠，現(xiàn)在也因無(wú)人進(jìn)行加工利用廢電池處于停產(chǎn)狀態(tài)。這不得不讓我們慎重考慮投資建回收廠的問(wèn)題。

彭德富還介紹說(shuō)，處理這些集中存放廢電池的另一個(gè)辦法是按照危險(xiǎn)廢棄物的處理方法集中填埋或存放，但是這樣處理一噸需要三四千元的費(fèi)用，又面臨著費(fèi)用無(wú)著落的問(wèn)題。據(jù)了解，四川省有一家小企業(yè)打著"環(huán)保"的旗號(hào)，動(dòng)用小學(xué)生在周六周日幫他們把收集的廢電池用錘子敲開(kāi)，回收其中有價(jià)值的電池外殼當(dāng)廢鐵賣(mài)，而將殘?jiān)S意拋棄。廢電池不會(huì)對(duì)環(huán)境構(gòu)成威脅，很重要的一點(diǎn)是電池包了不銹鋼或碳鋼外包皮，有效地防止了汞的外漏。把廢電池外面的不銹鋼或碳鋼外包皮砸開(kāi)了，里面所含的汞極易滲出，結(jié)果電池中的有害物質(zhì)污染了環(huán)境，損害了小學(xué)生的身體健康。這是絕對(duì)不能允許的，必須嚴(yán)格禁止。

1. 廢鎳氫電池

1.1失效負(fù)極合金粉的回收處理

將失效MH/Ni電池外殼剝開(kāi)，從電池芯中分選出負(fù)極片，用超聲波震蕩和其它物理方法，得到失效負(fù)極粉，再經(jīng)化學(xué)處理得到處理后的負(fù)極粉，將此負(fù)極粉壓片，在非自耗真空電弧爐中反復(fù)熔煉3~4次。除去熔煉鑄錠表面的氧化層，將其破碎，混合均勻后，用ICP方法測(cè)其混合稀土、鎳、鈷、錳、鋁各元素的百分含量，根據(jù)儲(chǔ)氫合金元素流失的不同，以鎳元素的含量為基準(zhǔn)，補(bǔ)充其它必要元素，再進(jìn)行冶煉，最終得到性能優(yōu)良的回收合金。

1.2失效MH/Ni電池負(fù)極合金的回收

將失效負(fù)極粉采用化學(xué)處理的方法，利用處理液對(duì)合金表面的浸蝕，破壞合金表面的氧化物，但又要使合金中未氧化的其它元素及導(dǎo)電劑受到的浸蝕影響降至最小。采用0 5mol·L-1的醋酸溶液，將失效合金粉在室溫下處理0.5h，再用蒸餾水洗滌、真空條件下干燥。結(jié)果看出，AB5型儲(chǔ)氫合金的主體結(jié)構(gòu)沒(méi)有變，仍屬于CaCu5型六方結(jié)構(gòu)，但負(fù)極粉中Al(OH)3和La(OH)3的雜相基本完全消失，說(shuō)明這些氧化物經(jīng)化學(xué)處理后，表面的氧化物幾乎完全被溶解掉。將化學(xué)處理后的失效負(fù)極粉與制作電池用的原合金粉以及未經(jīng)化學(xué)處理的失效合金粉，做充放電性能對(duì)比，經(jīng)過(guò)化學(xué)處理的失效負(fù)極粉的放電比容量比未經(jīng)化學(xué)處理的失效負(fù)極粉高23mAh·g-1，說(shuō)明經(jīng)過(guò)化學(xué)處理以后，由于表面氧化物被大部分除去，使失效負(fù)極粉中儲(chǔ)氫合金的有效成分增加。XPS測(cè)試結(jié)果表明，負(fù)極粉表面鎳原子的濃度由化學(xué)處理前的6.79%升高到9.30%，這說(shuō)明經(jīng)過(guò)化學(xué)處理以后，合金的表面形成了具有較高電催化活性的富鎳層,這不但提高了儲(chǔ)氫電極的電催化活性，而且也提供了氫原子的擴(kuò)散途徑，因而使電極的放電性能提高。但經(jīng)過(guò)化學(xué)處理的失效負(fù)極粉與制作電池用的原合金粉相比較，放電比容量仍低90mAh·g-1，一方面可能是由于合金的氧化不僅僅是局限于表面，也可能會(huì)深入到合金的內(nèi)部，化學(xué)處理僅僅是將表面的氧化物除去，顆粒內(nèi)部的深層氧化并沒(méi)有被完全除去;另一方面可能是由于合金的粉化使比表面積增大，同時(shí)使合金與O2反應(yīng)以及受電解液的腐蝕更加容易，兩方面原因共同作用導(dǎo)致合金的放電性能下降。所以，僅僅通過(guò)化學(xué)處理的方法并不能使失效負(fù)極恢復(fù)功能，還需進(jìn)行熔煉處理。

將上述經(jīng)過(guò)化學(xué)處理的負(fù)極粉，于非自耗電弧爐中進(jìn)行第一次冶煉。將所得合金鑄錠拋光，去除表面雜質(zhì)后，分析各元素含量，結(jié)果可以看出合金中的元素含量偏離原合金，鎳含量遠(yuǎn)大于原合金粉中的鎳含量，這是因?yàn)樵谥谱麟姌O的過(guò)程中加入鎳粉做導(dǎo)電劑，為了有效的利用它，以它為基準(zhǔn)，調(diào)整其它元素的含量使其符合組成為MmNi3.5Co0.7Mn0.4Al0.3的各元素的配比，進(jìn)行第二次冶煉。冶煉后，將得到的合金鑄錠破碎，研磨后，測(cè)其結(jié)構(gòu)，為CaCu5型，沒(méi)有其它雜相生成。

將回收的合金粉做充放電性能測(cè)試，可以看出，回收合金粉的放電容量比失效負(fù)極粉高約100mAh·g-1，與原合金粉的放電容量相比基本相同，并且回收合金粉的放電平臺(tái)壓比原合金粉的放電平臺(tái)壓高約20mV左右，這可能是由于合金回收的過(guò)程中經(jīng)過(guò)數(shù)次熔煉,使合金的成分和微觀結(jié)構(gòu)得到了改善的原因。

2. 廢鋰離子二次電池

采用堿溶解→酸浸出→P204萃取凈化→P507萃取分離鈷、鋰→反萃回收硫酸鈷和萃余液沉積回收碳酸鋰的工藝流程，從廢舊鋰離子二次電池中回收鈷和鋰。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:堿溶解可預(yù)先除去約90%的鋁，H2SO4+H2O2體系浸出鈷的回收率達(dá)到99%以上;P204萃取凈化后，雜質(zhì)含量為Al3.5mg/L、Fe0.5mg/L、Zn0.6mg/L、Mn2.3mg/L、Ca<0.1mg/L;用P507萃取分離鈷和鋰，在pH為5.5時(shí)，分離因子βCo/Li可高達(dá)1×105;95℃以上用飽和碳酸鈉沉積碳酸鋰，所得碳酸鋰可達(dá)零級(jí)產(chǎn)品要求，一次沉鋰率為76.5%。

鋰離子二次電池由外殼和內(nèi)部電芯組成，外殼為不銹鋼、鍍鎳金屬鋼殼或塑料外殼;電池的內(nèi)部電芯為卷式結(jié)構(gòu)，主要由正極，負(fù)極，隔離膜，電解液組成。一般電池的正極材料由約90%鈷酸鋰活性物質(zhì)，7%~8%乙炔黑導(dǎo)電劑和3%~4%有機(jī)粘和劑，均勻混合后涂抹于厚度約20μm鋁箔集流體上;電池的負(fù)極由約90%負(fù)極活性物質(zhì)碳素材料，4%~5%乙炔黑導(dǎo)電劑和6%~7%粘和劑均勻混合后涂抹在厚度為15μm銅箔集流體上。正負(fù)極的厚度約0.18~0.20mm，中間用厚度約10μm隔離膜隔開(kāi)，隔離膜一般用聚乙烯或聚丙烯膜，電解液為六氟磷酸鋰的有機(jī)碳酸酯溶液。將廢舊鋰離子二次電池除去包裝及外殼，取出電芯，分離出正極材料。

分離技術(shù)

1、USP及大容量免維護(hù)鉛酸蓄電池再生保護(hù)補(bǔ)充液。

2、除化物鉛酸蓄電池。

3、處理含金屬?gòu)U料的方法。

4、從廢電池中去除和回收汞的方法。

5、從廢二次電池回收有價(jià)金屬的方法。

6、從廢二次電池回收有價(jià)值物質(zhì)的方法。

7、從廢干電池中提取鋅和二氧化錳的方法。

8、從廢干電池中提取鋅和二氧化錳的方法。

9、從廢舊的鋰離子電池回收制備納米氧化鈷的方法。

10、從廢舊鋰電池中回收負(fù)極材料的方法。

11、從廢鋰離子電池中回收金屬的方法。

12、從廢鋅錳干電池中提取二氧化錳及鋅的方法。

13、從廢蓄電池獲取富集物質(zhì)的方法與設(shè)備。

14、從垃圾中分離出電池、紐扣電池和金屬的方法和設(shè)備。

15、從用過(guò)的鎳-金屬氫化物蓄電池中回收金屬的方法。

16、從用過(guò)的鎳-金屬氫化物蓄電池中回收金屬的方法。

17、電池破碎機(jī)及其電池破碎方法。

18、二次電池的再利用方法。

19、廢電池處理裝置。

20、廢電池的無(wú)害化生物預(yù)處理方法。

21、廢電池的綜合利用。

22、廢干電池的回收利用方法。

23、廢干電池?zé)o害化回收工藝。

24、廢舊電池處理方法。

25、廢舊電池的無(wú)害化回收處理工藝。

26、廢舊電池回收處理機(jī)。

27、廢舊電池回收分解頭。

28、廢舊電池回收用的真空蒸餾裝置。

29、廢舊電池鉛回收的方法。

30、廢舊電池?zé)峤鈿饣贌幚碓O(shè)備及其處理方法。

31、廢舊電池綜合處理中鋅和二氧化錳分離、提純方法。

32、廢舊電池綜合利用處理工藝。

33、廢舊干電池的堿性浸出。

34、廢舊干電池回收處理裝置。

35、廢舊鋰離子電池的回收處理方法。

36、廢舊鋰離子二次電池正極材料的再生方法。

37、廢舊手機(jī)電池綜合回收處理工藝。

38、廢舊蓄電池綠色提鉛方法。

39、廢舊蓄電池鉛清潔回收方法。

40、廢舊蓄電池鉛清潔回收技術(shù)。

41、廢鉛酸蓄電池生產(chǎn)再生鉛、紅丹和硝酸鉛。

42、廢鉛蓄電池回收鉛技術(shù)。

43、廢鉛蓄電池泥渣的還原轉(zhuǎn)化方法。

44、廢鉛蓄電池熔煉再生爐。

45、廢蓄電池含鉛物料反射爐連續(xù)熔煉。

46、廢蓄電池含鉛物料反射爐連續(xù)熔煉的方法。

47、鎘鎳電池廢渣廢液的治理及利用。

48、含汞廢電池的綜合回收利用方法。

49、含汞廢干電池的綜合回收利用方法。

50、化學(xué)電源電池的原料及循環(huán)再生利用技術(shù)。

51、還原蒸餾回收鎘的方法及其裝置。

52、回收電池、特別是干電池的方法。

53、回收密封型電池的部件的方法和設(shè)備。

54、堿性電池用的鋅粉。

55、堿性電池用高比能無(wú)汞合金鋅粉和其制備方法及其所用裝置。

56、堿性鋅錳電池用無(wú)汞無(wú)隔鋅粉及其生產(chǎn)方法。

57、金屬-空氣電池的廢料回收裝置。

58、浸出法回收干電池。

59、凈化處理廢舊電池或含汞污泥的組合物及其處理方法。

60、垃圾處理廠廢電池及重金屬分選機(jī)械手。

61、垃圾廢電池及重金屬分選裝置。

62、鋰電池工業(yè)廢氣處理中n-甲基吡咯烷酮的回收工藝。

63、鋰離子二次電池正極邊角料及殘片回收方法。

64、鋰離子二次電池正極殘料的回收方法。

65、利用廢干電池制備錳鋅鐵氧體顆粒料和混合碳酸鹽的方法。

66、利用廢舊鋅錳干電池生產(chǎn)金屬化合物的方法。

67、鎳鎘廢電池的綜合回收利用方法。

68、鎳鎘蓄電池用氧化鎘粉末的制造方法。

69、鎳氫二次電池正負(fù)極殘料的回收方法。

70、鉛酸蓄電池回生源及生產(chǎn)方法。

71、鉛酸蓄電池失效的再生技術(shù)。

72、去除廢鉛蓄電池極板中硫酸根的方法。

73、失效鎳氫二次電池負(fù)極合金粉的再生方法。

74、水泥熟料煅燒處理廢干電池技術(shù)方法。

75、鋅-二氧化錳原電池電解液快速處理工藝。

76、蓄電池廢極板再生多性劑及處理工藝。

77、蓄電池脫硫劑再生方法。

78、一種摻雜改性的鋰二氧化錳電池用電解二氧化錳。

79、一種從廢蓄電池回收鉛的方法。

80、一種廢電池資源化處理方法。

81、一種廢舊干電池的破碎裝置。

82、一種廢蓄電池?zé)o污染反射爐熔煉方法。

83、一種火法精練精鉛的方法。

84、一種蓄電池脫硫劑的再生方法。

85、一種用于鋰電池的改進(jìn)的二氧化錳。

86、以廢舊電池為原料生產(chǎn)污水處理劑的方法。

87、以廢蓄電池渣泥生產(chǎn)活性鉛粉的方法。

88、用廢舊堿性二氧化錳電池制備錳鋅鐵氧體的方法。

89、用廢舊鋅錳電池制備錳鋅鐵氧體的方法。

90、用離子篩從廢舊鋰離子電池中分離回收鋰的方法。

91、用于鎳和鎘回收的裝置和方法。

92、由廢舊鋅錳電池制備鐵氧體的方法。

93、在中性介質(zhì)中用電解還原回收廢蓄電池中的鉛方法。

94、自廢鋅錳干電池中回收硫酸錳、二氧化錳、石墨、復(fù)用石墨電極及其專(zhuān)用備設(shè)。

廢電池的處理方法也可以從電池的結(jié)構(gòu)入手，首先是表面的皮，它的主要成分是鋅。在初三的實(shí)驗(yàn)中也有這樣的一個(gè)實(shí)驗(yàn):

1、用廢棄電池鋅皮制取硫酸鋅晶體。

實(shí)驗(yàn)用品:燒杯、鐵架臺(tái)(帶鐵圈)、酒精燈、蒸發(fā)皿。

稀硫酸、干電池鋅皮。

實(shí)驗(yàn)步驟:

(1)、把干電池鋅皮表面的雜質(zhì)除掉后把它們放在燒杯里。

(2)、向燒杯倒進(jìn)適量稀硫酸，以浸沒(méi)鋅皮為度，待鋅皮溶解。

(3)、把反應(yīng)后的溶液進(jìn)行過(guò)濾。

(4)、把濾液倒入蒸發(fā)皿，把蒸發(fā)皿放在鐵架臺(tái)的鐵圈上，用酒精燈加熱。待蒸發(fā)皿析出較多晶體時(shí)停止加熱，用蒸發(fā)皿的余熱把濾液蒸干，把硫酸鋅晶體回收，放入指定的容器內(nèi)。

2、第二層的化學(xué)物質(zhì)中的成分很復(fù)雜，只有用先進(jìn)的機(jī)器才能從中提取出有關(guān)成分，再制成有用的東西。日本也曾經(jīng)有一間這樣的工廠，把廢電池回收，從中提取出汞，但一噸廢電池最多可以提取幾十千克的汞，所以這間工廠最后由于投資大，回收小而破產(chǎn)倒閉。雖然政府鼓勵(lì)發(fā)展這種實(shí)業(yè)，但很多廠家也不敢以身犯險(xiǎn)。最內(nèi)一層當(dāng)然是石墨電極啦。

3、電池的最里面的是石墨碳棒，其也有很大的作用，回收后有很大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。如果從石墨上削下一些粉末，用手摸一下，有滑膩的感覺(jué)。石墨的這個(gè)性質(zhì)決定了它可以被用作潤(rùn)滑劑。有些在高溫下工作的機(jī)器就用石墨粉作潤(rùn)滑劑，這除了應(yīng)用石墨粉的潤(rùn)滑性外，還應(yīng)用了它的熔點(diǎn)高，能耐高溫的性質(zhì)。其實(shí)石墨還有另一種重要的用途，就是用來(lái)制造人造金剛石，也許很少人知道石墨和金剛石是由碳元素構(gòu)成的單質(zhì)，但它們的原子排列順序不同，導(dǎo)致它們之間的差異很大，把石墨加熱到 20000C ，加壓到 5×109 帕~1×1010帕和有催化劑存在條件下，可以制造出那閃閃發(fā)亮的人造金剛石。人們看到那美麗的金剛石，怎么也不會(huì)想到它是由那墨黝黝的石墨制成的。

近兩年，廢電池對(duì)環(huán)境的影響成為國(guó)內(nèi)媒體熱門(mén)話(huà)題之一。有的報(bào)道稱(chēng)電池對(duì)環(huán)境污染很?chē)?yán)重，一節(jié)電池可以污染六萬(wàn)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(lèi)的危害，還有一節(jié)5號(hào)廢電池就可以使一平方土地荒廢等，這些報(bào)道在社會(huì)上引起了很大反響，有很多熱愛(ài)環(huán)保的人士和團(tuán)體開(kāi)展或參加了回收廢電池的活動(dòng)。

科學(xué)調(diào)查表明，一顆鈕扣電池棄入大自然后，可以污染60萬(wàn)升水，相當(dāng)于一個(gè)人一生的用水量，而中國(guó)每年要消耗這樣的電池70億只。據(jù)了解，我國(guó)生產(chǎn)的電池有96%為鋅錳電池和堿錳電池，其主要成份為錳、汞、鋅等重金屬。廢電池?zé)o論在大氣中還是深埋在地下，其重金屬成份都會(huì)隨滲液溢出，造成地下水和土壤的污染，日積月累還會(huì)嚴(yán)重危害人類(lèi)健康。1998年《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》上定出汞、鎘、鋅、鉛、鉻為危險(xiǎn)廢棄物。

然而，國(guó)家環(huán)保總局有關(guān)人士卻認(rèn)為，廢電池不用集中回收，以前有關(guān)廢電池危害環(huán)境的報(bào)道缺乏科學(xué)依據(jù)，在某種程度上對(duì)群眾造成了誤導(dǎo)。

污染60萬(wàn)升水的計(jì)算結(jié)果，是基于將鈕扣電池中的重金屬全部溶解于水，并均勻散布在水體中的假設(shè)做出，但實(shí)際上重金屬溶于水是十分困難的，更不可能均勻分布在水體中，實(shí)際可能造成的污染遠(yuǎn)小于理論計(jì)算的最大值。