??? 含汞電池的處理 對含汞較低的電池,主要采用固化后填埋的方法進行處理。對含汞較高的電池用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?;鸱ㄒ苯鸱譃槌阂苯鸱ê驼婵找苯鸱ā?/div>
?含鉛蓄電池的處理 20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、再生等。近年來,我國對廢鉛蓄電池回收利用技術(shù)的研究出了火法冶煉再生鉛工藝,此項技術(shù)具有回收效率高、污染小等特點。
2、廢舊電池的處理概況
?目前我國電池的消費與生產(chǎn)量的總和占世界總量的1/3,但是我國對廢電池的管理和回收還是一片空白。因為大多數(shù)人還不具備自覺回收廢舊電池的環(huán)保素質(zhì);沒有處理和再利用的措施;處理技術(shù)還沒有根本解決,這也是一個世界難題,特別是一次電池,原材料品種太多,增加了處理難度;回收處理在經(jīng)濟上可取,虧本買賣難以可持續(xù)發(fā)展。另外每種電池都包括了正極負極隔膜外殼和電解液幾大部分, 正負電極一般都由集流體活性物質(zhì)以及各種添加劑共同組成,有些物質(zhì)組分具有強腐蝕性,毒性或不易分離等特點,這都增加了回收利用的難度;從資源的角度來看,我國每年生產(chǎn)電池要消耗掉大量的有價金屬等資源, 如果廢舊電池不能得到合理的收集和回收利用,不僅對環(huán)境造成壓力,而且造成資源的巨大浪費,不符合現(xiàn)代社會可持續(xù)性發(fā)展的要求。
四、廢舊電池的回收利用
我國每年生產(chǎn)電池要消耗掉大量的 金屬等資源, 如果廢舊電池不能得到合理的收集和回收利用,會對環(huán)境造成壓力,還會資浪費源,不符合可持續(xù)性發(fā)展的要求,故開發(fā)經(jīng)濟先進的廢舊電池回收利用技術(shù)的一直是人們追求的目標。
1、廢舊鋅錳電池的回收利用
對鋅錳(包括酸性和堿性)電池的回收利用研究主要基于高溫加熱和液體浸取工藝流程。高溫加熱工藝流程和液體浸取工藝流程,一般都涉及到如下步驟:電池破碎,分離回收污染性很大的汞,回收鋅和錳。
??? 電池的破碎:使用專用的分切設(shè)備或粉碎機對電池破殼并切碎電池芯,有利于分離處理。并可對鐵磁性組分進行磁選,簡化后續(xù)鐵的分離,有利于大規(guī)模生產(chǎn)。
?? 分離和回收汞:汞易揮發(fā),一般采用分步加熱分離回收。常壓下400~700°C而在真空條件下約300°C可使汞揮發(fā),然后對含汞煙氣通過冷凝,洗滌而進一步回收。 真空條件下熱處理,可降低煙氣量和減少煙氣中其它物種,降低焙燒與后續(xù)煅燒的溫度,環(huán)境污染小,綜合回收率高。
鋅回收: 從除汞剩余物中回收鋅,有加熱使鋅揮發(fā)然后冷凝的方法,以及萃取法和電解法等多種方式。前者應(yīng)用于全火法回收工藝流程中,工藝流程短,但能耗量大,設(shè)備投入多;后者應(yīng)用于濕法回收鋅工藝流程中,所得產(chǎn)品純度較高。
錳回收:錳回收有多種方式,可以從回收鋅后直接得到錳氧化物或制備Mn-Zn合金。上述方法回收流程長,成本較高受到限制。若利用電池中所含的鐵,鋅,錳做原料制備性能優(yōu)良的鋅錳鐵磁性材料,可簡化分離工序,使成本大幅度下降,因而具有很大的發(fā)展前景。
2、廢舊鋰離子蓄電池回收利用
?廢舊鋰離子蓄電池的處理方法是基于濕法冶金工藝流程的從電池正極中回收貴重金屬鈷,它包括外殼,正極的鈷酸鋰和鋁集流體,負極的碳材料和銅集流體,隔膜和電解液。
?? 此外還有需要借助煙氣凈化設(shè)備的焚燒除去有機物的方法。熱的鹽酸浸出時對設(shè)備耐防腐要求高:操作環(huán)境惡劣。這些工作的重點大都是針對電池中鈷元素的回收利用, 忽略了從電池整體角度出發(fā)對包括其負極、隔膜和電解液 及電池在破除外殼前的處理。在對廢舊鋰離子蓄電池進行處理時,重點研究從機械化和規(guī)?;慕嵌葋韺﹄姵剡M行回收處理,同時結(jié)合回收物的利用來調(diào)整工藝路線。
3、 廢舊鉛酸電池的回收利用
?構(gòu)成為塑料外殼、硫酸電解液、PVC 或超細玻璃纖維隔膜和正負電極的鉛酸電池,其正負電極的集流體都是以鉛為主要組分并加入適量的銻和鈣等元素。?? ?目前國內(nèi)外在工業(yè)化回收處理鉛酸電池時都采用了相似的火法工藝流程, 但在回收處理廠的規(guī)模和技術(shù)細節(jié)上不同,國外的方法是: 先機械破碎并分選,把分出硫酸溶液和電池外殼后的剩余物進行脫硫預(yù)處理,然后通過熔煉回收正負極板中所含的鉛及其它有用物, 國外通常選用先進的設(shè)備,注意了在廢舊電池的收集,運輸以及處理過程中對廢酸,廢渣和廢氣的綜合治理, 能做到高效,低能耗和低維護,最終能實現(xiàn)資源的合理回收利用并避免了二次污染;而國內(nèi)對鉛酸電池的回收處理多以小企業(yè)為主,在技術(shù)上基本不采用預(yù)處理工藝,對廢酸,廢氣,廢渣,廢水等的治理很不完全, 產(chǎn)生嚴重的二次污染。 未來我國應(yīng)實現(xiàn)分地域建立年處理能力達2*10^6, 只以上的規(guī)模化廢舊鉛酸電池回收利用廠,同時要再優(yōu)化現(xiàn)有處理工藝以增大回收率并減小二次污染。
4、廢舊鎘鎳電池的回收利用
?鎘鎳電池主要包含污染性的鎘以及貴重金屬鎳,它的回收利用主要集中于火法和濕法兩種工藝過程,其中,關(guān)于火法回收廢舊鎘鎳電池工藝的研究相對來說已經(jīng)比較成熟。
?火法工藝流程:將電池破碎,利用金屬鎘易揮發(fā)的性質(zhì),在還原劑存在下蒸餾回收鎘,然后再回收鎳或把鎳與鐵生成Ni-Fe合金?;鸱üに嚭啙? 回收鎘的純度較高, 比較容易實現(xiàn)工業(yè)化,但能量消耗很大且往往忽略對鎳的有效回收。
?濕法工藝流程:電池預(yù)處理,指去殼破碎,焙燒或者初分為粗部,細部——酸浸或用堿浸取——分離。 其中,浸出液中的金屬離子尤其是鎘與鎳的分離是關(guān)鍵。 普遍的分離方法有:化學(xué)沉淀,電化學(xué)沉積,有機溶劑選擇性萃取,生物分解和置換等。因電動汽車等用電器的快速發(fā)展, 將產(chǎn)生大量的大容量廢舊鎘鎳電池,對回收處理工藝和規(guī)模都提出了要求。
5、廢舊氫鎳電池的回收利用
?? 距現(xiàn)在較近的是人們對廢舊氫鎳電池和鋰離子蓄電池的回收利用的研究。對廢舊氫鎳電池進行火法處理,其回收流程簡單,但得到的合金價值較低。一般經(jīng)過粉碎,去電解液,干燥等處理后用還原法熔煉,得到以鎳鐵合金為主的合金材料;可實現(xiàn)對有價金屬鎳,鈷和稀土等元素回收的是濕法冶金處理技術(shù)。稀土的回收,可以生成硫酸復(fù)鹽沉淀或者采用萃取的方法,其它金屬一般采用萃取分離。用鹽酸浸出,用D 2 EHPA萃取其中的稀土和雜質(zhì), 反萃液中稀土用草酸選擇性沉淀并與雜質(zhì)分離。萃余液中鈷和鎳用萃取法進行分離,并分別以草酸鹽形式分離沉淀鈷和鎳。
??? 目前,人們生活的日益豐富,使得我們對超高容量氫鎳電池的需求量增加,一些生產(chǎn)商在電池負極的制備方法上采用了斜拉網(wǎng)作為集流體,由于銅的含量較高且具有很高的回收價值,因此,這一方面使電池中的可回收組分更加復(fù)雜, 另一方面將濕法回收的優(yōu)勢得到了更充分的發(fā)揮。
五、結(jié)束語
?廢舊電池的回收處理是個一體化的過程,它產(chǎn)生的污染不容忽視,從回收到處理環(huán)環(huán)相扣,相輔相成。要搞好廢電池的回收處理,就必須抓好每一個環(huán)節(jié),形成良性循環(huán),切切實實地使電池的回收處理走上正規(guī)的途徑。各級政府應(yīng)給予高度重視,真正提上議程,完善法律法規(guī),建立社會化的回收服務(wù)體系,促進廢舊電池的回收和循環(huán)利用形成產(chǎn)業(yè)化,實現(xiàn)廢舊電池的減量化、資源化和無害化,將其可能對環(huán)境產(chǎn)生的危害降至最低。
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參考文獻:
[1 ] 聶永豐,等. 三廢處理工程技術(shù)手冊·固體廢物卷[M] . 北京:化學(xué)工
業(yè)出版社,2000.
[ 2 ] 李 琪. 廢舊電池在行動[N] . 中國青年報,2001204224.
[3 ] 李金惠,等. 中國廢鉛蓄電池回收利用現(xiàn)狀及管理對策[J ] . 環(huán)境保
護,2000 , (4) :40242.
[4 ] 李汝雄,王建基. 小型廢電池回收、處理中若干問題的探討[J ] . 環(huán)境
保護,2000 , (10) :39240
[ 5] 藍嗣國. 廢舊干電池的幾種綜合利用方法[ J ] . 環(huán)境科學(xué)動態(tài), 2000( 4) : 30- 33
?[ 6] 楊家玲. 從工業(yè)廢物中回收重金屬[ J] . 化工環(huán)保,
?[7] CROCCE R,MOURA B,ALBERTO S.Brazilian policy on battery disposal snd its practical effects on battery recycling [J] .J Power Sources,2004,137(1);134-139