淺談廢舊化學(xué)電池的危害及利用
來(lái)源:寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-04 15:43
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1 廢舊電池的種類及危害
1.1 廢舊電池種類
目前的電池種類豐富,根據(jù)電池用途不同可將電池分為工業(yè)電池和民用電池兩大類,其中工業(yè)電池主要用于汽車(chē)、航天、鐵路等領(lǐng)域,比如汽車(chē)的鉛酸蓄電池等;民用電池按照能否重復(fù)使用又分為一次電池和二次電池,常見(jiàn)的一次電池有普通鋅錳電池和鋅銀紐扣電池等,常見(jiàn)的二次電池有鎘鎳電池和手機(jī)的鋰離子電池等。
1.2 廢舊電池的危害
通常說(shuō)來(lái),電池中都有鋅、汞、鎳、鉛等金屬和酸性或堿性的電解質(zhì)溶液,這也正是廢舊電池的危害源所在。因?yàn)榧夹g(shù)缺陷和其他客觀原因,我國(guó)關(guān)于廢舊電池的處理方法至今沒(méi)有得到完全的推廣。現(xiàn)在我國(guó)廢舊電池通常通過(guò)填埋或隨生活垃圾一起焚燒的方式進(jìn)行處理,但是這種方式不易監(jiān)管,并且處理不當(dāng)將對(duì)環(huán)境造成極大的污染:廢舊電池中的酸堿電解質(zhì)溶液和重金屬進(jìn)入土壤后將改變土壤的酸堿度,嚴(yán)重影響土壤的農(nóng)用價(jià)值,重金屬可能滲入農(nóng)作物和水體,如果不小心食用了被污染的農(nóng)作物和水,將對(duì)人體器官造成嚴(yán)重的危害。另外,焚燒電池時(shí)部分重金屬會(huì)揮發(fā),飛灰中的重金屬可能會(huì)對(duì)大氣、土壤和水體產(chǎn)生不利影響。綜合看來(lái),將廢電池通過(guò)填埋或隨同生活垃圾一起焚燒處理的方式存在極大的問(wèn)題,實(shí)際生活中不應(yīng)予以采納。
廢舊電池中的重金屬對(duì)人體產(chǎn)生的危害也是不容忽視的。采用填埋方式處理的廢舊電池十分不穩(wěn)定,外層保護(hù)殼易被腐蝕而導(dǎo)致其中的重金屬和酸堿電解質(zhì)被釋放,進(jìn)而污染土壤和水體。土壤和水體中的重金屬極易隨著食物鏈而發(fā)生遷移,接著被攝入人體,重金屬逐漸在人體內(nèi)聚集,最終將造成某些器官慢性中毒甚至衰竭。
2 廢舊電池的綜合處理與利用措施
2.1 無(wú)害化填埋
對(duì)于含有鉛、汞等會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染的重金屬的廢舊電池,以及實(shí)際生活中難以實(shí)現(xiàn)回收再利用的廢舊電池,通常采用無(wú)害化填埋手段進(jìn)行處理。無(wú)害化填埋雖然操作簡(jiǎn)單,僅需極少的處理成本,可是有較高的防滲技術(shù)要求。
2.2 綜合回收利用技術(shù)
2.2.1 濕法。電解質(zhì)溶液中的部分金屬和廢金屬物質(zhì)可以溶于酸,利用這類反應(yīng)能夠有效實(shí)現(xiàn)廢舊電池的回收利用,這種方法也叫“濕法冶金”。濕法冶金的原理是使酸與廢舊電池中的某些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成可溶性鹽,然后再將純化過(guò)的可溶性鹽溶液進(jìn)行電解,使其產(chǎn)生純度較高的金屬單質(zhì)和相應(yīng)氧化物,此法還可用于生產(chǎn)化工產(chǎn)品或者化肥。濕法冶金運(yùn)用技術(shù)相對(duì)成熟,反應(yīng)純度也比較高,在現(xiàn)實(shí)中得到了廣泛的應(yīng)用與推廣。
2.2.2 干法。干法又名煙法、火法,是指將廢舊電池進(jìn)行分類后,在600至800攝氏度的高溫環(huán)境下進(jìn)行焙燒,使其中的金屬及其化合物進(jìn)行充分的氧化還原反應(yīng)和分解反應(yīng)的方法。相對(duì)濕法,干法的處理成本較高,操作難度也較大。舉例來(lái)說(shuō),瑞士巴特列公司就是通過(guò)將廢舊電池磨碎送往高溫爐內(nèi)進(jìn)行加熱的方法,通過(guò)控制不同的溫度從而得到不同溫度條件下的揮發(fā)物質(zhì)。
2.2.3 干濕結(jié)合法。干濕結(jié)合法聯(lián)合了傳統(tǒng)的濕法和干法各自的優(yōu)點(diǎn),先利用干法對(duì)廢舊電池原料進(jìn)行焙燒,得到汞和一部分鋅,然后再利用濕法溶解出含錳和剩余鋅的鹽溶液,最后通過(guò)電解、過(guò)濾等步驟得到金屬錳和鋅。這種方式回收效果極優(yōu),但缺點(diǎn)是回收成本較高且工序相對(duì)繁復(fù),不易操作。澳大利亞的VA公司就是采用的干濕結(jié)合法對(duì)廢舊電池進(jìn)行回收利用:將分選后的紐扣電池進(jìn)行650攝氏度的高溫處理,在此階段汞被蒸發(fā)出來(lái)并進(jìn)行冷凝,從而完成回收;用硝酸溶解剩余殘?jiān)?,再加入適量鹽酸使銀離子與氯離子發(fā)生反應(yīng)生成氯化銀沉淀;利用鋅可以將銀從氯化銀沉淀中置換出來(lái);反應(yīng)產(chǎn)生的廢水最終通過(guò)固定電解床回收剩余的微量汞,中和后就可以進(jìn)行排放了。
3 構(gòu)建廢舊電池回收利用體系的策略
3.1 完善法律法規(guī),加強(qiáng)監(jiān)管
沒(méi)有法律法規(guī)的支持,廢舊電池回收利用的發(fā)展進(jìn)程將異常緩慢,因此在這里筆者認(rèn)為政府部門(mén)應(yīng)當(dāng)出臺(tái)并完善相關(guān)法律法規(guī)實(shí)施細(xì)則,規(guī)范我國(guó)關(guān)于廢舊電池的處理方法,同時(shí)引導(dǎo)企業(yè)加強(qiáng)對(duì)廢舊電池的回收利用,明確廢舊電池的管理責(zé)任,為相應(yīng)的創(chuàng)新研究提供一定的資金支持,為積極參與廢舊電池回收利用的企業(yè)提供一定的政策優(yōu)惠。
另一方面,政府可以聯(lián)合多個(gè)部門(mén)共同加強(qiáng)對(duì)電池生產(chǎn)流通領(lǐng)域的管理,可以對(duì)相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)記“環(huán)境友好標(biāo)志”,正確引導(dǎo)消費(fèi)者消費(fèi)傾向,從而達(dá)到鼓勵(lì)企業(yè)積極研發(fā)綠色環(huán)保電池的目的;同時(shí),根據(jù)“誰(shuí)污染,誰(shuí)治理”的原則,明確廢舊電池處理責(zé)任,對(duì)廢舊電池的回收利用進(jìn)行管理。
3.2加強(qiáng)技術(shù)研究開(kāi)發(fā),吸引更多的企業(yè)參與
技術(shù)是廢舊電池回收利用過(guò)程中的核心部分,所以,在完善法規(guī)制度的同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)廢舊電池回收利用技術(shù)的研究和改進(jìn),使核心技術(shù)工程化、產(chǎn)業(yè)化。第一步我們不妨從借鑒國(guó)外優(yōu)秀的處理模式開(kāi)始,從他人的發(fā)展過(guò)程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),再根據(jù)我國(guó)的基本國(guó)情和企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,制定出符合我國(guó)企業(yè)實(shí)際需要的廢舊電池回收處理方案;然后通過(guò)降低成本、提高可行性等措施吸引更多的企業(yè)積極主動(dòng)地參與廢舊電池的回收利用,最終形成市場(chǎng)化運(yùn)作和產(chǎn)業(yè)化體系。
3.3 加大對(duì)公眾的宣傳教育力度
群眾的力量是偉大的,因此要加大對(duì)公眾的宣傳教育力度,使人們對(duì)廢舊電池對(duì)環(huán)境和人體造成的危害引起深刻的重視,引導(dǎo)人們樹(shù)立正確的電池回收再利用觀念,幫助人們改變隨意丟棄廢舊電池的習(xí)慣,使廢舊電池環(huán)保意識(shí)深入人心。
據(jù)統(tǒng)計(jì),目前我國(guó)農(nóng)村地區(qū)的廢舊電池回收裝置幾乎沒(méi)有,就算人們指導(dǎo)廢舊電池的危害性也無(wú)法正確處置手中的廢舊電池。針對(duì)這樣的情況,筆者建議一方面學(xué)校要加強(qiáng)通識(shí)教育,培養(yǎng)學(xué)生正確的環(huán)境保護(hù)意識(shí)和觀念;另一方面,政府要注意合理設(shè)置廢舊電池回收裝置,使人們能輕易地參與到環(huán)保大戰(zhàn)中來(lái)。
3.4 拓寬廢舊電池回收渠道
現(xiàn)階段我國(guó)的廢舊電池回收網(wǎng)絡(luò)主要是由民間公益組織和個(gè)人志愿者組成的,要知道拓寬渠道是產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ),因此要想廢舊電池的回收利用形成產(chǎn)業(yè)化的規(guī)模,就需設(shè)法拓寬廢舊電池的回收渠道,減少?gòu)U舊電池的浪費(fèi),使回收廢舊電池變得更加方便。比如可以在個(gè)居民小區(qū)增設(shè)專門(mén)用于電池回收的垃圾箱;可以鼓勵(lì)居民住戶自己保留廢舊電池至一定數(shù)量再為其提供上門(mén)回收服務(wù)等。












