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Abstract: At present, people's environmental awareness has improved a lot. In cities such as Beijing, Shanghai the waster battery recycling boxes are placed. It is for sure that in the very near future, the recycling and exploitation problem of waste battery could be solved. The paper introduces the waste battery recycling technology and the re-exploitation. In the future, the waste battery recycling and treatment will be well solved.
关键词:废旧电池;回收处理技术;再次开发
Key words: waste battery; recycling and treatment technology; re-exploitation
中图分类号:TM91 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)36-0184-01
1废旧电池回收技术
1.1 实验室回收方法
普通干电池是圆筒形的,外筒由锌制成,这一锌筒即为电池的负极;筒中央炭棒为正极;筒内为二氧化锰,氯化铵和氯化锌。本文这里介绍两种废干电池内物质回收利用的方法:①提取氯化铵:将电池里的黑色物质放在水里搅拌并过滤,将部分滤液放在蒸发皿中蒸发,得白色固体,再加热,利用“升华”收集较纯的氯化铵。 ②制取锌粒:将锌筒上的锌片剪成碎片,放在坩埚中强热(锌熔点419度),熔化后小心将锌页倒入冷水中,得锌粒。
1.2 工业回收方法
目前,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:如法国一家工厂就从中提取镍和镉,再将镍用于炼钢,镉则重新用于生产电池。其余的各类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。②回收利用。a.热处理:瑞士有两家专门加工利用旧电池的工厂,巴特列克公司采取的方法是将旧电池磨碎,然后送往炉内加热,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。该工厂一年可加工2000吨废电池,可获得780吨锰铁合金,400吨锌合金及3吨汞。另一家工厂则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作为金属废料直接出售。不过,热处理的方法花费较高,瑞士还规定向每位电池购买者收取少量废电池加工专用费。b.湿处理:马格德堡近郊区正在兴建一个“湿处理”装置,在这里除铅蓄电池外,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,因此在市场上售价更高,而且电池中包含的各种物质有95%都能提取出来。湿处理可省去分拣环节(因为分拣是手工操作,会增加成本)。马格德堡这套装置年加工能力可达7500吨,其成本虽然比填埋方法略高,但贵重原料不致丢弃,也不会污染环境。c.真空热处理法:德国阿尔特公司研制的真空热处理法还要便宜,不过这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。这种加工一吨废电池的成本不到1500马克。
2废旧电池的再次开发
2.1 镍镉电池的再开发
ni-cd电池含有大量的ni,cd和fe,其中ni是钢铁、电器、有色合金、电镀等方面的重要原料。cd是电池、颜料和合金等方面用的稀有金属,又是有毒重金属,故日本较早即开展了废镍隔电池再生利用的研究开发,其工艺也有干法和湿法两种。干法主要利用镉及其氧化物蒸气压高的特点,在高温下使镉蒸发而与镍分离。湿法则是将废电池破碎后,一并用硫酸浸出后再用h2s分离出镉。
2.2 铅蓄电池的再开发
铅蓄电池的体积较大而且铅的毒性较强,所以在各类电池中,最早进行回收利用,故其工艺也较为完善并在不断发展中。
在废铅蓄电池的回收技术中,泥渣的处理是关键,废铅蓄电池的泥渣物相主要是PbSO4,PbO2,PbO,Pb等。其中PbO2是主要成分,它在正极填料和混合填料中所占重量为41%~46%和24%~28%。因此,PbO2还原效果对整个回收技术具有重要的影响,其还原工艺有火法和湿法两种。火法是将PbO2与泥渣中的其它组分PbSO4,PbO等一同在冶金炉中还原冶炼成Pb。但由于产生SO2和高温Pb尘第二次污染物,且能耗高,利用率低,故将会逐步被淘汰。湿法是在溶液条件下加入还原剂使PbO2还原转化为低价态的铅化合物。已尝试过的还原剂有许多种。其中,以硫酸溶液中PbSO4还原PbO2法较为理想,并具有工业应用价值。
硫酸溶液中PbSO4还原PbO2,还原过程可用下式表示:
PbO2(固)+2FeSO4(液)+2H2SO4(液)=PbSO4(固)+Fe2(SO4)3(液)+2H2O
此法还原过程稳定,速度快,还可使泥渣中的金属铅完全转化,并有利于PbO2的还原:
Pb(固)+Fe2(SO4)3(液)=PbSO4(固)+2FeSO4(液)
Pb(固)+PbO(固)+2H2SO4(液)=2PbSO4(固)+2H2O
还原剂可利用钢铁酸洗废水配制,以废治废。ni-mh电池、新型的锂离子电池随着近年手持电话和电子设备的发展得到了大量的应用。在日本,ni-mh电池的产量,1992年达1800万只,1993年达7000万只,到2000年已占市场份额的近50%。可以预计,在不久的将来,将会有大量的废ni-mh电池产生。这些废ni-mh电池的正、负极材料中含有许多有用金属,如镍、钴、稀土等。因此,回收ni-mh电池是十分有益的,有关它们的再生利用技术亦在积极开发中。
另外,使用很多的锌锰干电池,常用的方法是:湿法冶金法、或者常压冶金法,限于篇幅,不在赘述。
在平常我们接触的最多的是生活垃圾,各种食品包装袋,一次性餐盒,废旧塑料等。一般塑料制品在自然界中要经过200?400年才能被彻底分解,将它们掩埋在土壤中,会妨碍农作物生长;若被牲畜误食,轻者消化系统得病,重者死亡;如焚烧,回释放大量有毒气体,污染大气,“白色污染”已成为全球性公害。废旧电池具有长期的潜伏性的危害,废旧电池中含有毒物质镉和汞,一旦释放到自然中,就会。。。。。一颗小小的纽扣电池中的有毒物质渗入到水中,将会污染600立方米的水体。露天堆放的垃圾没有经过处理会危害农田,污染农作物和蔬菜,人吃了受污染的粮食,瓜果和蔬菜,就会生病。垃圾给我们造成的危害还在不断地扩大。
目前,我们国家处理垃圾的主要方法是将垃圾集中到一个地点掩埋,这种方法既占用土地又污染环境。我认为最好的方法是建一座垃圾处理工厂。
首先,要把垃圾分成可回收垃圾和不可回收垃圾。将那些不可回收的垃圾送进焚烧炉焚烧,产生的热量可以发电,供居民使用。焚烧后的残灰的体积不到原体积的5%,大大减少了垃圾量,还可以消灭各种有害细菌,病毒,把有害物变成无害物,然后再进行填埋。这样就不会污染环境,也不会占用太多的土地。
一,现状调查:
清早的时候,街道两旁到处可见的是垃圾,有的用塑料袋包着的,有的就随意弃置在地上,有的放在垃圾桶里。
路过医院,我进去看到一些过期的药品、废弃的水银温度计与一些药瓶、输液器被丢弃在医院的角落里,这些垃圾发出一股刺鼻的味道,让我们不敢靠近。
工厂的门口,废弃的电池、废弃的机器以及碎玻璃、碎木板一类堆积成山。电池已经破损,漏出里面的液体。废电池素有“微型杀手”之称,我们可以想像,这些废电池渗进泥土以后,将对土地造成多大的危害。
菜市场,废弃的鱼肉和蔬菜任意堆积在路中,苍蝇嗡嗡地鸣叫,这样的景象使我感到吃惊,难道买不出去的食品都是这样随意丢弃的吗?
一位环卫工人告诉我们,这些堆积成山的垃圾都是要送到一定的地方进填埋处理的。
二,垃圾的危害:
随意地处理垃圾潜在巨大的危害,这么大量的垃圾需要把多少土地变成填埋场?我们不断地把有限的地球资源变成垃圾,又把他们埋掉或烧掉,我们的后代将在哪里生存?
三,垃圾处理分类:
难道我们对垃圾的污染就束手无策了吗?不,根据我们的调查研究,垃圾一般可以分为四大类:可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。
回收垃圾可以直接送到有关厂里重新加工,废物利用。比如:1吨纸可再造800公斤的好纸;回收电池可提取稀有金属锌、铜和二氧化锰;回收废塑料可以回炼为燃油。
厨余垃圾,如剩饭生菜,蛋壳果皮,菜帮菜叶等,可以把垃圾堆积起来,使废弃物的纤维质和有机质腐化,变成肥料来改善土壤。
有害垃圾,如废日光灯管、过期药品等可以集中起来焚烧,使垃圾的危害性降低到最低点。
其他垃圾,如陶瓷、渣土等难以回收,又不危害环境的垃圾,可以有效填埋,减少对地下水、土壤和空气的污染。
四,我们的建议:
1,通过宣传,使民众了解到垃圾分类的重要性;
随着科学技术的不断发展,人民生活水平的不断提高,使用电池已成为我们日常生活中不可缺少的一部分。然而,电池可以说是生产多少,最终就废弃多少;集中生产,分散污染。如今废电池的危害已成为全世界人们共同关注的环境问题。世界各国都在研究处理废电池的最佳方案。虽然现在已取得了卓有成效的成果,但还不能根本解决这个问题。因此,寻找处理废电池的最佳方案已成为各国许多科学家的科研方向。
废电池看上去很不起眼,可是害处非常大。我在网上查阅了许多资料,了解到:人们日常使用的电池是靠化学作用,通俗的讲就是靠腐蚀作用而产生电能的。电池里含有汞、镉、铝等金属物质,汞具有强烈毒性;镉主要造成肾损伤以及骨疾病——骨质疏松、软骨症及骨折等。铅能让人造成神经紊乱、肾炎等。一节纽扣电池能污染60万升水,而一节一号电池在土壤里能使一平方米的土地失去使用价值,可见,废电池的害处非常大,所以回收废电池势在必行。但是废电池并不是仅仅给人类带来危害,它里面蕴含着很多资源。例如,纽扣电池含有锂、锰、银等稀有金属;铅蓄电池中含有铅;手机电池中含有镉,这些物质回收价值很高。现已有工厂开始进行这方面的回收、提取工作。另外在普通干电池中还含有锌、铜、锰粉等资源。
随着生活的改善,我们用电池的电器也逐渐增多,废电池的数量也增加了不少。为了没有这种对人类所造成的危害,我们扔垃圾时,应该把电池和其它垃圾分开扔。这样这些废电池可以回收,提取资源,又不污染土壤,还可以保护人类的人体健康,这不是一举两得吗?
让我们从点滴做起,关爱环境,爱护自己,参与废旧电池的回收利用是我们每一个有爱心的人的责任和义务。我们不应该在这个保护地球家园、保护人类的生存环境、保护自己健康的行动中做得更好吗?
瑞士垃圾处理和资源回收再利用堪称世界最彻底、最高效的国家之一。从上世纪80年代开始,瑞士就开始实行了垃圾分类处理和法制化规定,比如食用油不能直接倒入下水道;废油瓶不能直接投入回收瓶子的铁柜;日常垃圾使用统一的黑色垃圾袋,以方便装运等。而专用的垃圾回收车有良好的密封性,既不影响市容,也没有难闻的气味散发出来。
倒垃圾,对于我们来说,是一件很容易的事情。用塑料带装着,顺手丢到外面的垃圾箱就大功告成了,而垃圾箱也只会区分一下可回收和不可回收。但是,在瑞士倒垃圾可不是一件简单的事情,垃圾分类的手册就厚达108页,怎么区分垃圾?怎么处理丢出前的垃圾?简直让人目不暇接。
瑞士垃圾分类详细,回收再利用率高。垃圾回收在瑞士有法可依,政府立法规定,企业生产塑料瓶包装的产品,必须保证回收空瓶75%以上,否则不予批准。瑞士的城镇和乡村都设有资源回收中心,废物分成10类:玻璃、纸,铁、铝、油、电池、轮胎、家具、砖瓦和化学药品。树叶和草屑在院子里制成堆肥,只有不可回收废物方可当做垃圾处理。在瑞士人均每年消费5公斤包装瓶,其中96%得到了回收利用。
对于有害物质的回收,瑞士规定更为严格。每年销售3800吨干电池几乎全部由销售商店回收后,运到废电池厂进行集中处理。废弃的家用电器集中收回后还要在专门工厂进行了检测、分拣,分类处理。
瑞士政府对垃圾的处理作了明确的规定:厨房垃圾要装进棕色袋中,每天按时放在指定地点等人收取;旧书报要单独装入袋子,按指定日期放在外面;炸过食物的废食用油要单独放进容器,每月定期收取;汽车用过的机油每月有固定的收取日期;对于玻璃瓶子,居民要按绿色、棕色和无色透明三类放进指定的回收机开口;包括手表使用的微型电池在内的所有干电池绝不允许随便丢弃,必须送到出售电池的商店,并放入专门回收旧电池的盒子里。
由于国家规定分类处理垃圾,所以在许多家庭大都有5个垃圾袋,一个装剩菜、果皮等生活垃圾,回收后可以生产肥料;一个装报纸和废纸;一个装玻璃瓶子;一个装塑料瓶子;另一个装一般性的生活垃圾。分类详细,既避免污染,又可回收利用。
在瑞士,垃圾的分类回收不仅城市是这样,再偏远的农村也是这样。不仅居家生活是这样,任何车站、机场、饭店、会场、体育场所、旅游景点全是这样。
所有垃圾被分类收集后,最终运到了遍布瑞士全国的29个垃圾处理厂。瑞士的废品再循环利用率很高。瑞士每年处理的垃圾总量约为365万吨,其中10%从意大利北部和德国西部城市进口,靠处理垃圾瑞士一年就能赚上百亿瑞郎。据统计,在瑞士,70%的废纸、95%的废玻璃、71%的塑料瓶和近90%的铝罐以及75%的锡罐都得到了回收,废旧电池的回收率达到了2/3,在欧洲各国中遥遥领先。
瑞士一项专门有法令用来强制维护市容的整洁。所有违法乱扔垃圾的人,将被处以罚款。比如乱扔烟蒂将被处以40瑞士法郎的罚款(约240元人民币)。养狗者如不及时将狗屎用塑料袋捡起扔到狗屎箱中,则罚款80瑞士法郎。对这一政策,民众反映较好,瑞士家庭杂志的一项民意调查结果显示,95%的市民认为,乱扔垃圾者应该受到应有的惩罚。这项新法令,其目的不在于征收罚款,而在于通过这种威慑力来使人们意识到现在越来越严重的环境问题。瑞士人是世界公认最遵守纪律的人,从政府官员到平民百姓都能做到有令则行,有禁则止。所以,在瑞士你看不到有人乱扔垃圾、乱吐痰、乱扔烟蒂。这正应证了瑞士人常挂在嘴边的一句话:“我们不能弄脏了自己的瑞士!”这一点连身处瑞士的异国人都受到感染。在大街上行走时,如果有哪位游客犯了烟瘾,只是拿出香烟闻一闻,不去点燃,因为大街上看不到一个吸烟的。