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簡單講解壹下廢電池汙染環境的毒理學分析。

近兩年,廢電池對環境的影響成為國內媒體的熱點話題之壹。有報道稱,電池汙染環境嚴重,壹塊電池就能汙染幾十萬立方米的水。甚至有人說,廢電池與生活垃圾壹起處理,在日本會造成水俁病等危害。這些報道在社會上引起了巨大反響,許多熱愛環保的人士和團體都開展或參與了回收廢舊電池的活動。

但國家環保總局相關人士認為,廢電池並不需要集中回收,之前關於廢電池對環境危害的報道缺乏科學依據,壹定程度上誤導了群眾。那麽,如何處理廢舊電池才是科學的呢?本文對這壹問題進行了簡要介紹,以幫助您更科學地了解廢舊電池的處理,更好地保護我們的環境。

廢電池裏有哪些汙染物?

清華大學環境科學與工程系博士生導師聶永峰教授帶領課題組研究廢電池的危害和處理。他說,近年來有很多關於廢電池對環境危害的報道,但遺憾的是,這些報道沒有向讀者或觀眾說明支持其結論的科研內容,沒有向讀者介紹其分析推理過程,沒有列舉幹電池造成汙染的實際案例,只有“嚴重汙染”的結論。

廢電池中含有哪些有害物質,這些物質通過什麽機制釋放到環境中,會對環境造成多大的破壞?國內外有沒有廢幹電池造成嚴重汙染的案例,發達國家是如何解決這個問題的?帶著疑問,課題組進行了全面深入的調查,得出的結論與壹些新聞報道相差甚遠,不切實際,偏激。

聶教授表示,電池產品可分為三類:壹次幹電池(普通幹電池)、二次幹電池(充電電池,主要用於手機和電腦)、鉛酸蓄電池(主要用於汽車)。普通幹電池應用最廣,群眾關註,報道最多。下面說的電池都是指普通幹電池。

電池主要含有鐵、鋅、錳等。此外,它還含有少量的汞,這是有毒的。有報道稱電池中含有汞、鎘、鉛、砷等物質,這是不準確的。其實老百姓日常使用的普通幹電池,生產過程中並不需要添加鎘、鉛、砷等物質。

廢電池中的汞不會對環境造成威脅。

汞揮發溫度低,是壹種毒性很大的重金屬。許多地方的土壤也含有微量的汞。在含汞產品的開采、提煉和加工過程中,如果密封措施不完善,釋放到空氣中的汞(蒸氣)會對操作人員的健康造成很大影響。

電池雖然含汞,但因為是添加劑,所以含量很少。即使是高汞電池,汞含量壹般也不到電池重量的千分之壹。中國電池行業每年的汞消費量大致相當於壹家汞基聚氯乙烯、汞基煉金或高汞鉛鋅礦開采企業每年排放的廢水中的汞含量。由於電池的消耗面積較大,含汞廢電池進入生活垃圾處理系統後對環境的影響遠小於上述某化工企業含汞廢水的排放。此外,電池由不銹鋼或碳鋼覆蓋,有效防止汞泄漏。所以廢舊電池散落丟棄在生活垃圾中,危害不大,客觀上不會造成水俁病等危害。日本的水俁病是由於化工企業向河流中排放大量含汞廢水長達數十年,汞在下遊水系中逐漸積累。

含汞電池正被無汞電池所取代。

當然,含汞的廢電池對環境是有負面影響的(哪怕是輕微的)。因此,在1997年底,國家經貿委、中國輕工業聯合會等九部門聯合發布了《關於限制電池汞含量的規定》,借鑒發達國家的經驗,要求國內電池生產企業逐步降低電池的汞含量,使我國銷售的電池在2002年達到低汞水平,2006年達到無汞水平。

從實際進展來看,國內電池制造業正在按照法規要求逐步降低電池的汞含量。根據中國電池工業協會提供的數據,我國電池年產量6543.8+08億只,出口約6543.8+00億只,國內年消費量約80億只,已基本達到低汞標準(汞含量小於電池重量的0.025%)。其中約20億只符合無汞標準(汞含量小於電池重量的0.001%)。

聶教授最後強調,到目前為止,國內外都沒有廢舊電池造成嚴重汙染的報道和科研資料,廢舊電池汙染環境的說法確實缺乏科學依據,誤導了廣大群眾。

廢電池集中回收不當會造成汙染。

像壹些報道中呼籲的那樣,在中國建立壹個可以批量處理廢電池的專業工廠是否可行?國家環保總局汙染控制司固體處工程師彭德福說,建設壹個廢舊電池回收廠,需要投資10多萬元,每年至少要回收4000噸廢舊電池,工廠才能運營。事實上,回收如此大量的廢電池是非常困難的。以首都北京為例。在大力宣傳和鼓勵下,三年內回收了200多噸。在環保模範城市杭州,廢舊電池回收率僅為10%。據了解,目前在瑞士和日本已經建成了兩家可以加工利用廢舊電池的工廠,現在經常因缺糧而處於停工狀態。這不得不讓我們認真考慮投資建設回收廠。

彭德福還表示,處理這些集中存放廢電池的另壹種方式是按照危險廢物的處理方式進行掩埋或集中存放,但這樣處理壹噸需要三四千元,而且面臨沒有經費的問題。據了解,四川省壹家小企業打著“環保”的旗號,利用小學生在周六、周日幫他們用錘子將收集來的廢電池打碎,回收有價值的電池外殼當廢鐵賣,殘渣隨意丟棄。廢電池不會對環境構成威脅。非常重要的是,電池要用不銹鋼或碳鋼覆蓋,這樣可以有效地防止汞的泄漏。廢電池外面的不銹鋼或碳鋼護套破開,裏面的汞很容易滲出來。這樣壹來,電池中的有害物質汙染了環境,損害了小學生的健康。這是絕對不允許的,必須嚴格禁止。

發達國家的政策

國外壹些發達國家在廢舊電池回收利用方面進行了壹系列積極的探索,積累了很多好的經驗。

美國、日本、歐盟等地區並未將人們日常生活中使用的普通幹電池作為危險廢物處理,也沒有法律強制對普通幹電池進行單獨收集和處理。少數發達國家的電池(子)行業協會和個別城市曾經組織過普通的幹電池收集活動,但現在很少有地方開展這樣的活動。日本和瑞士有1廢舊電池回收廠,以前主要處理普通含汞廢舊電池,現在主要處理充電電池。由於廢電池數量少,該設施的部分生產能力閑置。德國把收集的廢電池放在廢棄的礦井裏。

在電池管理政策方面,發達國家的政策可以歸納為兩類。

第壹類是針對普通幹電池。政府要求制造商逐步降低電池中的汞含量,最終禁止在電池中添加汞。這壹要求是消除所有含汞產品和工藝(如使用汞作為催化劑)的壹部分,而不僅僅是針對電池行業。現在,幾乎所有發達國家都禁止在電池中添加汞。對於報廢的普通幹電池,不強制單獨收集處理。城市或企業自願單獨收集處理(或利用)的,國家既不鼓勵也不限制。

第二種政策是針對充電電池的。要求制造商通過立法逐步淘汰含鎘電池。目前,鎳氫電池和鋰電池正逐漸取代鎳鎘電池。壹些國家的電子制造商協會已經開展了充電電池的回收工作,效果也很顯著。這主要是因為充電電池的總消耗量相對較小(與普通幹電池相比);適用範圍小,以舊換新容易收藏;回收價值高。這種廢電池比較容易收集。

據環保專家介紹,為加強廢舊電池回收管理,德國實施了廢舊電池回收管理新規。該規定要求消費者將各種電池,如廢舊幹電池和紐扣電池,送到商店或廢品回收站進行回收。門店和廢品回收站必須無條件接收廢電池,並轉運至加工廠回收。同時,他們還對有毒的鎳鎘電池和含汞電池實行押金制度,即消費者購買每塊電池都有壹定的押金,消費者在交換廢舊電池時,押金可以自動從價格中扣除。

在廢舊電池的處理方面,瑞士有兩家工廠專門處理和利用廢舊電池。有壹家工廠采用的方法是把舊電池磨碎,然後送到爐子裏加熱。此時,揮發的汞可以被提取出來。溫度再高壹點,鋅也會蒸發,錳和鐵融合成煉鋼需要的錳鐵合金。這家工廠壹年可處理2000噸廢電池,可獲得780噸錳鐵合金、400噸鋅和3噸汞。另壹家工廠直接從電池中提取鐵,並將氧化錳、氧化鋅、氧化銅和氧化鎳等金屬混合物作為金屬廢料出售。

馬格德堡郊區已經建成了壹個“濕法處理”裝置,將除鉛酸電池以外的各種電池溶解在硫酸中,然後在離子樹脂的幫助下從溶液中提取各種金屬。這種方法得到的原料比熱處理得到的原料更純凈,所以在市場上價格更高,而且可以提取出電池中所含物質的95%,還可以省略分選過程。該裝置年處理能力可達7500噸。

野村精工株式會社,建於日本北海道山區,主要經營廢電池和廢熒光燈。他們每年從全國各地收購13000噸廢電池,其中93%由民間環保組織收集,7%由各種廠家收集。這項業務是1985開展的,凈化量壹直在增加。以前主要回收汞,但目前日本國內電池已經不含汞,主要回收電池的鐵殼等金屬原料,開發制造二次產品,比如其中壹種可以作為電視機的顯像管。

此外,壹些國家也制定了壹些相關政策。比如美國、日本的廢電池回收後交給企業處理,政府每處理壹噸給予壹定補貼;韓國電池廠商每生產壹噸都要繳納壹定的保證金,這些保證金將用於回收商和加工商的開支,並指定專門的工廠進行加工。其他國家對電池生產企業征收環境稅或減免廢電池處理企業。

國內政策和進展

1997年底,中國輕工業聯合會、國家經貿委等9個部門聯合發布《關於限制電池汞含量的規定》,借鑒發達國家經驗,要求國內電池生產企業逐步降低電池汞含量,國內銷售的電池應在2002年達到低汞水平,2006年達到無汞水平。

從實際進展來看,國內電池制造業已經在按照《規定》逐步降低電池的汞含量。根據中國電池工業協會提供的數據,我國電池年產量6543.8+08億只,出口約6543.8+00億只,國內年消費量約80億只,均達到低汞標準(汞含量小於電池重量的0.025%)。其中約20億只符合無汞標準(汞含量小於電池重量的0.0001%)。

但據消費者反映,市場上壹些假冒偽劣電池的汞含量可能達不到低汞標準。至於假冒偽劣電池在市場上的總銷量,無法估算。

貫徹《條例》是今後壹段時間的中心任務。

從其他國家的經驗來看,解決電池行業汙染的主要措施是調整產品結構,淘汰落後工藝和產品,這是國家強制性的。至於廢電池的收集、處理或再利用,都是行業協會、城市或企業自發進行的。借鑒其他國家的經驗,結合國內的經濟技術水平和市場規範程度,筆者認為應該科學認識廢電池的環境影響,不能過分誇大其危害。相關部門應重點淘汰含汞電池。至於分類收集處理(或利用),有條件的城市和有技術實力的企業可以自行操作,國家不應該做出強制性要求。具體建議總結如下:

1.加強市場抽查,執行汞禁令。

淘汰含汞電池的目標步驟已經明確,大部分企業也按照國家要求執行。然而,壹些企業落後於國家要求,甚至有少數企業使用其他品牌生產高汞電池。只有加強市場抽查,懲罰繼續銷售和生產超標電池的企業,才能制止這些違法行為。建議具有市場檢查處罰職能的工商、質監部門到銷售點進行抽樣檢測。如果電池汞含量超標,劣質電池將被沒收、罰款並追究批發商和生產商的責任。應動員社會力量,以獎勵舉報的方式舉報生產銷售劣質電池的企業。

2.小心收集廢電池。

如前所述,電池中的汞含量較低(即使是汞含量高的電池),消費群體也比較分散,所以廢舊電池與生活垃圾壹起掩埋也不會造成太大的汙染(由於電池外殼的保護作用和大量垃圾的稀釋作用)。但如果大量的廢電池集中在壹個地方,再加上處理不好(如剝掉外殼,回收有價值的部分,隨意丟棄殘渣),就可能造成部分地區的汞汙染。因此,壹些單位和個人在開展收藏活動時,應妥善保管,交由具備儲存和加工條件的單位保管。在沒有合格的處理或利用設施之前,不宜大規模收集廢電池。

對於目前已經收集的廢電池,由市環衛部門安排城市集中存放場所。合格的設施建成後,進行處理或利用。

3.自願利用

雖然從汙染控制的角度來看,沒有必要單獨收集幹電池,但從節約資源的角度來看,壹些單位希望回收鋅、錳、鐵等金屬。與其他廢物綜合利用項目壹樣,廢舊金屬回收行業受原材料市場價格和下遊需求波動影響較大,利用廢舊幹電池可能在壹定時期內入不敷出。在市場經濟條件下,不允許對使用廢電池的企業進行財政補貼,只實行企業自願的原則。如果企業有技術和管理能力,或者從公益角度考慮,即使願意虧本也可以開展這項業務。含汞電池的再利用設施應建在人口稀少、環境不敏感的地區(如汞礦),技術管理水平先進,規模較大,不應變成簡陋的作坊式利用工廠。

需要註意的是,從事廢舊電池收集利用的單位還應遵守職業病防治、環境保護、土地規劃等方面的法律法規。除依法減征或者免征外,應當照章納稅。不能因為節約資源就違法。

4。對廢電池處理的幾點建議

在廢電池處理領域,隨著電池行業的不斷發展,不同類型和規格的廢電池需要不同的處理方法和技術。所以我們提出三點建議:固化深埋、老礦封存、回收利用。廢舊電池的回收利用是當前行業管理的重點。用“三化”原則管理廢電池,即采用減量化、資源化、無害化的指導思想,防治廢電池汙染。

加強廢電池管理政策法規建設,各級政府要以《中華人民共和國固體廢物汙染環境防治法》為指導,根據廢電池產生和管理現狀以及社會經濟發展的外部環境,制定符合實際的政策法規和切實可行的實施細則。國家環境保護行政主管部門應盡快頒布基本政策法規,指導全國廢電池管理和處置工作。各省市要結合自身具體發展需要,制定相應的廢電池管理和處置地方性政策法規。小城鎮可以因地制宜出臺必要的實施細則,具體落實廢舊電池的回收處理。

廢電池回收箱很少,公眾的意識還很薄弱。我們希望政府能做很多廢舊電池回收箱,掛在每個單位門口,學校門口,商場門口,人多的地方,營造壹種大家都習慣回收廢舊電池的氛圍。政府派專人收集廢舊電池。向每個市民宣傳廢舊電池的危害。對積極參與廢舊幹電池回收的單位和個人,應大力宣傳和表彰。從而實現統壹回收,以減少城市汙染。

我國是電池生產和消費大國,廢電池汙染已成為亟待解決的重大環境問題。但由於回報率低,效益周期長,難以吸引投資者,難以形成產業規模,產生效益。

事實上,廢電池回收行業並非無利可圖。廢電池含有大量可回收的重金屬和酸性溶液。比如鉛酸電池的回收,主要是以廢鉛的回收為主,包括廢酸和塑料外殼的利用。目前我國二手車鉛酸蓄電池的金屬回收率約為80-85%。

據業內人士估算,按每天處理65438+萬塊廢電池計算,除去各種費用後,利潤可達2萬元左右;70億塊電池,50%利用率,年利潤可達6億元以上。可見,在這個領域實行規模經營,完全可以創造效益。

廢電池回收方法綜述

1.廢舊鎳氫電池

1.1無效陽極合金粉的回收與處理

將失效的MH/Ni電池剝去外殼,將負極片與電芯分離,利用超聲波振動等物理方法得到失效的負極粉末,然後進行化學處理,得到處理後的負極粉末。將負極粉壓成片狀,在非自耗真空電弧爐中反復熔煉3-4次。去除熔錠表面的氧化層,粉碎,混合均勻,用ICP法測定混合稀土、鎳、鈷、錳、鋁的百分含量,根據貯氫合金元素的損失,以鎳的含量為基礎補充其他必要元素,然後熔煉,最後得到性能優良的回收合金。

1.2失效氫鎳電池陽極合金的回收

對失效的負極粉末進行化學處理,合金表面的氧化物被處理液的刻蝕破壞,但合金中其他元素和導電劑的刻蝕影響降到最低。用0.5 mol?L-1乙酸溶液,將失效合金粉在室溫下處理0.5h,然後用蒸餾水洗滌,真空幹燥。結果表明,AB5儲氫合金的主體結構沒有發生變化,仍然屬於CaCu5六方結構,但負極粉末中的Al(OH)3和La(OH)3雜質相基本消失,說明這些氧化物表面的氧化物經過化學處理後幾乎完全溶解。將化學處理後的失效陽極粉末與用於電池生產的原始合金粉和未經化學處理的失效合金粉的充放電性能進行比較。化學處理後的失效陽極粉末的放電比容量比未經化學處理的失效陽極粉末高23mAh。G-1表明,化學處理後,由於去除了大部分表面氧化物,無效負極粉末中貯氫合金的有效成分增加。XPS結果表明,負極粉末表面的鎳原子濃度從化學處理前的6.79%提高到9.30%,說明化學處理後合金表面形成了具有高電催化活性的富鎳層,不僅提高了儲氫電極的電催化活性,而且為氫原子提供了擴散路徑,從而提高了電極的放電性能。但與原來用於制作電池的合金粉相比,經過化學處理的失效陽極粉仍然具有較低的放電比容量,為90mAh?G-1,壹方面可能是因為合金的氧化不局限於表面,也可能深入合金內部。化學處理只是去除了表面的氧化物,顆粒內部的深層氧化並沒有完全去除;另壹方面可能是由於粉化使合金的比表面積增大,同時合金更容易與O2反應,被電解液腐蝕。由於* * * *的相互作用,合金的放電性能下降。因此,僅靠化學處理無法恢復失效陽極的功能,需要進行熔煉處理。

第壹次在非自耗電弧爐中熔煉經化學處理的陽極粉末。在拋光所得合金錠並去除表面雜質後,分析每種元素的含量。結果可以看出,合金中的元素含量偏離了原合金,鎳的含量比原合金粉中的高得多。這是因為鎳粉是在制作電極的過程中作為導電劑加入的。為了有效利用它,以它為基礎,調整其他元素的含量,使之滿足成分為MmNi3.5Co0.7Mn0.4Al0.3的元素比例,進行第二次熔煉。熔煉後,將得到的合金錠破碎、研磨,測量其結構,為CaCu5型,無其他雜質產生。

通過測試回收合金粉的充放電性能,可以看出回收合金粉的放電容量比失效陽極粉高約100mAh。g-1的放電容量與原合金粉基本相同,回收合金粉的放電平臺電壓比原合金粉高20mV左右,這可能是由於合金回收過程中經過幾次熔煉後,合金的成分和顯微組織得到了改善。

2.廢舊鋰離子二次電池

通過堿溶→酸浸→P204萃取提純→P507萃取分離鈷和鋰→反萃回收硫酸鈷和萃余液沈澱回收碳酸鋰,從廢舊鋰離子二次電池中回收鈷和鋰。實驗結果表明,堿溶可提前脫除約90%的鋁,H2SO4+H2O2體系浸出鈷的回收率達99%以上。P204萃取純化後,雜質含量為鋁3.5毫克/升,鐵0.5毫克/升,鋅0.6毫克/升,錳2.3毫克/升,鈣

鋰離子二次電池由外殼和內部電芯組成,外殼由不銹鋼、鍍鎳鋼殼或塑料殼制成;電池的內電芯為卷繞結構,主要由正極、負極、隔膜和電解液組成。壹般電池的正極材料由約90%的鈷酸鋰活性物質、7% ~ 8%的乙炔黑導電劑和3% ~ 4%的有機粘合劑組成,混合均勻後塗抹在厚度約20μm的鋁箔集流體上;電池負極由約90%的負極活性物質碳材料、4% ~ 5%的乙炔黑導電劑和6% ~ 7%的粘合劑組成,然後塗在厚度為65438±05 μm的銅箔集流體上..正負極厚度約為0.18 ~ 0.20 mm,中間由厚度約為10μm的隔離膜隔開,隔離膜壹般為聚乙烯或聚丙烯,電解液為六氟磷酸鋰的有機碳酸鹽溶液。拆下廢舊鋰離子二次電池的包裝和外殼,取出電芯,分離正極材料。

廢舊電池的回收與分離技術

1,ups及大容量免維護鉛酸蓄電池再生保護補充解決方案

2.洗滌劑鉛酸電池

3.處理含金屬廢物的方法

4.從廢電池中去除和回收汞的方法

5.從廢二次電池中回收有價金屬的方法

6.從廢二次電池中回收有價值物質的方法

7.從廢幹電池中提取鋅和二氧化錳的方法

8.從廢幹電池中提取鋅和二氧化錳的方法2

9.從廢舊鋰離子電池中回收制備納米氧化鈷的方法

10,從廢舊鋰電池中回收負極材料的方法

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24、廢電池處理方法

25、廢電池無害化回收工藝

26、廢電池回收處理器

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47.鎘鎳電池廢渣廢液的處理與利用

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51.還原蒸餾回收鎘的方法和裝置

52.回收電池,特別是幹電池的方法。

53.用於回收密封電池組件的方法和設備

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55.堿性電池用高比能量無汞鋅粉及其制備方法和裝置。

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57、金屬空氣電池廢料回收裝置

58.浸出法回收幹電池

59.用於凈化廢電池或含汞汙泥的組合物及其處理方法。

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61,廢電池和重金屬分選裝置

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67、鎳鎘廢電池綜合回收方法

68、鎳鎘電池氧化鎘粉末的制造方法。

69、鎳氫二次電池正負極殘渣回收方法

70、鉛酸蓄電池回收來源及生產方法

71,鉛酸蓄電池失效再生技術

72、去除廢鉛蓄電池極板中硫酸鹽的方法

73、失效的鎳氫二次電池陽極合金粉的再生方法

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78.壹種摻雜改性鋰錳電池用電解二氧化錳。

79.從廢電池中回收鉛的方法。

80.壹種回收廢舊電池的方法。

81,壹種廢舊幹電池破碎裝置

82.壹種廢舊電池的無汙染反射爐熔煉方法。

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87、用廢電池汙泥生產活性鉛粉的方法。

88、利用廢舊堿性二氧化錳電池制備錳鋅鐵氧體的方法。

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90.用離子篩從廢舊鋰離子電池中分離回收鋰的方法。

91,用於鎳和鎘回收的裝置和方法

92.壹種利用廢舊鋅錳電池制備鐵氧體的方法

93.中性介質中電解還原回收廢蓄電池中鉛的方法。

94.從廢舊鋅錳幹電池中回收硫酸錳、二氧化錳、石墨、可重復使用石墨電極及其專用設備。

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