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废旧铅酸电池的危害

废旧铅酸电池的危害


1
电池的组成

      干电池、充电电池的组成成分:锌皮(铁皮)、碳棒、汞、硫酸化物、铜帽;蓄电池以铅的化合物为主。举例:1号废旧锌锰电池的组成,重量70克左右,其中碳棒5.2克,锌皮7.0克,锰粉25克,铜帽0.5克,其他32克。

2
电池的种类

       电池主要有一次性电池、二次电池和汽车电池。一次性电池包括纽扣电池、普通锌锰电池和碱电池,一次性电池多含汞。二次电池主要指充电电池,其中含有重金属镉。汽车废电池中含有酸和重金属铅。

3
电池数量

       DC、MP3等数码产品在以超猛的速度发展,而且都在使用着电池,电池的使用量在迅速增加,如果再不付诸行动的话,电池山的现象迟早会发生。 废电池看上去很不起眼,可是害处却很大。如果你知道电池中含有的汞、镉、铅等金属物质的危害,你也就知道废电池的厉害了。 废旧电池电池的危害 电池产品对环境的危害主要是酸、碱等电解质溶液和重金属的污染。不同类型的电池污染物也不同。 一般来说,电池中的有害物质主要有Zn、Hg、CNi、Pb等重金属;铅蓄电池中的H2S04;各种碱性电池中的KOH和锂电池中的IiPP6电解液等。Hg及其化合物,特别是有机汞化物,具有极强的生物毒性、较快的生物富集速率和较长的脑器官生物半衰期。Cd易在动植物体内富集,影响动植物的生长,具有很强的毒性。Pb对人的胸、肾脏、生殖、心血管等器官和系统产生不良影响,表现为智力下降、肾损伤、不育及高血压等。Zn,Ni的毒性相对较小,但超过一定浓度范围时,会对人体产生不良影响和危害。废旧电池中的酸、碱解质溶液会影响土壤利水系的pH值,使土壤和水系酸性化或碱性化。电池电解质构成污染的主要组份是其中的可溶重金属,特别是铅蓄电池电解液中大量的硫酸铅和镍镉电池中的氢氧化镉。电池中的重金属离子在土壤或水体中溶解并被植物的根系吸收,当牲畜以植物为食料时,体内就积累了重金属。人类食人含重金属的粮食、蔬菜和肉类、水,顺着这条食物链,重金属就会在人体里富集。由于重金属离子在人体里难以排泄,最终会损害人的神经系统及肝脏功能。

废电池的回收利用研究

2.1

废电池再生利用现状

      国内使用最多的工业电池为铅蓄电池,铅占蓄电池总成本50%以上,主要采用火法、湿法冶金工艺以及固相电解还原技术。外壳为塑料,可以再生,基本实现无二次污染。 小型二次电池目前使用较多的有镍镉、镍氢和锂离子电池,镍镉电池中的镉是环保严格控制的重金属元素之一,锂离子电池中的有机电解质,镍镉、镍氢电池中的碱和制造电池的辅助材料铜等重金属,都构成对环境的污染。小型二次电池目前国内的使用总量只有几亿只,且大多数体积较小,废电池利用价值较低,加上使用分散,绝大部分作生活垃圾处理,其回收存在着成本和管理方面的问题,再生利用也存在一定的技术问题。 民用干电池是目前使用量最大、也是最分散的电池产品,国内年消费80亿只。主要有锌锰和碱性锌锰两大系列,还有少量的锌银、锂电池等品种。锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池一般都使用汞或汞的化合物作缓蚀剂,汞和汞的化合物是剧毒物质。废电池作为生活垃圾进行焚烧处理时,废电池中的Hg、Cd、Pb、Zn等重金属一部分在高温下排人大气,一部分成为灰渣,产生二次污染。

2.2

废旧干电池再生利用技术

a.人工分选回收利用技术 一般是将干电池分类后,进行简单的机械剖开,人工分离出锌皮、塑料盖、炭棒等,残存的Mn02、水锰石等混合物送人回砖窑煅烧,制成脱水的Mn02,此法简单易行,但占用劳动力较多,经济效益不大。 

b.火法回收利用技术 一般是将干电池分类、破碎后,送入回转窑,在1100~1300摄氏度的的高温下,锌及氯化锌被氧化为氧化锌随烟气排出,用旋风除尘器回收氧化锌,残存的二氧化锰及水锰石进入残渣,再进一步回收锰等物质,此法简便易行,一般的冶炼厂勿需增加设备即可回收锌。 

c.湿法回收利用技术 根据锌、二氧化锰可溶于酸的原理,将废旧干电池分类、破碎后,置于浸出槽中,加入稀硫酸(100~120g/L)进行浸出,得到硫酸锌溶液,可用电解法制得金属锌,滤渣经洗涤分离出铜帽、炭棒后,剩余物Mn02、水锰石经煅烧后制得Mn02。所用方法有焙烧一浸出法和直接浸出法。 湿法与火法相比较,具有投资少,成本低,建厂速度快,利润高、工艺灵活等优势,但不能保障有害成份完全回收。 3 废电池回收利用过程中二次污染的防治

以上的三种回收方法皆简单易行,但各有不足,存在着二次污染的问题,通过大量实验测定,我们得到了防治二次污染的可行方法。 首先将废旧干电池分类,以机械进行剖开后,分离出铜帽、锌皮,可分别回收利用。剩余的炭包物质经磁选除铁后,按1:4的固液比用水浸制1小时,取上层清液进行蒸发、结晶,沉淀物的主要成份是Mn02、MnO(OH)、乙炔黑、碳棒等物质,加入回转窑炼到600摄氏度,产生的烟气经冷凝后可得凝缩液,定期清洗即可得纯汞。同时也防止汞蒸气污染环境。在煅烧的过程中,混合物中大量的乙炔黑与碳,将Mn02还原为MnO。其反应过程如下: 2Mn0 2 +C--->2MnO+C0 2 把此煅烧物按固液比1:4加入浓度小于2mol/L硫酸溶液中,在温度80℃下浸制1小时,发生如下反应: MnO+H 2 S0 4 --->MnS0 4 +H 2 0 得到硫酸锰盐溶液,同时,也将引人其他可溶性重金属硫酸盐。 所得的锌皮及铜等金属可直接重熔利用,氯化铵可以制肥料或提纯作为化工试剂,硫酸锰是动、植物生长的激素成份,可用于油漆油墨的吹干剂和一些有机合成反应的催化剂,此外也用于造纸、陶瓷、印染和电解锰的生产试剂。 这种回收方法投资较少,采用的设备简单,易于在中小城市得以实现,从而免除了废旧电池的运输问题。 废电池回收之后的溶液,浓缩并与EDTA反应生成金属络合物,可以彻底消除二次污染。经测定,回收废电池后的溶液中所含重金属量符合国家环保标准。若要将这些金属进行分离,利用其稳定性不同可分级处理。


废旧电池回收过程中存在的问题及建议

①电池回收后无法处置,一般都采用堆放。堆放过程中电池有可能泄漏或有毒物质扩散。

②由于电池的种类繁多,假冒产品多,也给电池回收带来了困难,有的电池是含汞电池,有的是含镉电池,有的以氯化铵为电解液,而有的则以氯化锌为电解液,因此建议生产厂家用统一的标准标识电池的种类及内含的主要成份,以便回收利用。

③加强高性能环保型电池的开发,实现普通民用电池的无汞化。 

④回收处理废电池,国家应从政策上给予扶持。

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 该工艺以公司自主研发的威云互联系统控制,整个系统智能、高效、节能、环保。该系统实现智能上料,分选,收料,打包等手段,设置电器检测,智能报警,智能超负荷预警及保护,智能巡航复检、粉尘,VOCs气体在线监测装置,通过数据采集进行分析,反馈至终端系统进行智能巡航操控及降尘、VOCs的达标去除。

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