化學(xué)廢舊電池的回收和綜合利用研究

鄧婧雯（遼寧省錦州市錦州中學(xué)，遼寧 錦州 121000）

化學(xué)廢舊電池的回收和綜合利用研究

鄧婧雯（遼寧省錦州市錦州中學(xué)，遼寧 錦州 121000）

隨著電子產(chǎn)品的廣泛運用，電池用量不斷增加，同時也產(chǎn)生了大量的廢舊電池，對環(huán)境造成了極大的威脅。如何進行廢舊電池的回收和綜合利用是當(dāng)前社會研究的熱點問題，本文從電池的分類與組成入手，簡單闡述了化學(xué)廢舊電池的污染與危害，并對化學(xué)廢舊電池的回收和綜合利用進行了相關(guān)探究。

廢舊電池，污染與危害，回收，綜合利用

人們在日常生活中使用的各類電子產(chǎn)品都依賴于電池，導(dǎo)致電池用量不斷增加，隨之而來的就是大量化學(xué)廢舊電池的產(chǎn)生。我國是世界上電池生產(chǎn)、消費第一大國，電池的年消耗量已超過100億只，但是國內(nèi)化學(xué)廢舊電池的回收率卻極低，導(dǎo)致大量化學(xué)廢舊電池在使用后被人們隨意地扔掉，對我們?nèi)粘５纳瞽h(huán)境造成了極大的威脅。因此，對化學(xué)電池的回收和綜合利用進行研究是非常有必要的。通過廢舊電池的回收和綜合利用研究，不僅可以提高廢舊電池的回收率，減少廢舊電池對環(huán)境造成的污染，同時還能實現(xiàn)資源的回收利用，節(jié)約大量的資源。

1 電池分類與組成

目前，市場上電池的種類繁多，不同的電池在其化學(xué)成分的含量上具有較大的差距。電池的大小也各不相同，大到各類監(jiān)測系統(tǒng)的大型多隔室蓄電池，小到精密機械中的紐扣電池。一般來說，可根據(jù)能否充電再使用把電池分為一次電池和二次電池兩種類型，一次電池在使用后不能通過再次充電使電池內(nèi)的化學(xué)活性物質(zhì)復(fù)原，不能再次使用，其具體又包括：普通鋅錳電池、汞電池、鋅銀電池和堿性鋅錳干電池等，主要由電解液、陽極和陰極三大部分組成；二次電池在使用后可利用可逆的電化學(xué)電極進行充電，實現(xiàn)再次利用，在一定程度上減少了廢舊電池的產(chǎn)生，但是其造價一般較高，通常包括有鋰電池、鎳鎘電池、鉛酸電池和Zn-Ag2O電池等類別。

2 化學(xué)廢舊電池的污染與危害

化學(xué)廢舊電池的污染與危害主要來自于電池中所含的酸堿電解質(zhì)溶液和有毒重金屬，如鉛、汞、鎘、鎳等。目前，汞仍然是化學(xué)廢舊電池中危害最大的重金屬，特別是甲基汞的毒性強烈，并能在生物體內(nèi)積累，從而引發(fā)中樞神經(jīng)紊亂或?qū)е禄?。近年來，廢舊電池的量不斷增加，大量的廢電池被丟棄后，與其他垃圾一起，作為城市生活垃圾被填埋、焚燒、堆肥處理，當(dāng)廢電池在環(huán)境中腐蝕后，其中所含有的酸堿電解質(zhì)溶液和有毒重金屬就容易泄漏出來，直接對該地區(qū)的土壤和地下水造成污染；在焚燒處理過程中，廢舊電池中所含的有毒重金屬在高溫爐內(nèi)揮發(fā)，極易造成二次大氣污染；進行堆肥處理的垃圾可能因廢電池中酸堿電解質(zhì)溶液或有毒重金屬含量高，導(dǎo)致堆肥產(chǎn)品的質(zhì)量不達標(biāo)。由此可見，對化學(xué)廢舊電池進行回收和綜合利用是社會中急需解決的一大難題。

3 化學(xué)廢舊電池的回收和綜合利用策略

3.1 一次性廢舊電池的回收處理技術(shù)

一次性廢舊電池的回收處理主要有以下幾種方法：

（1）固化處置法，該方法主要是利用水泥的高固化性、高強度黏合性以及抗?jié)B性強等特點，將一次性廢舊電池碾碎，作為一種混凝土的配料組分，將其與水泥、砂、石等制備成符合使用標(biāo)準(zhǔn)的混凝土產(chǎn)品。

（2）濕法回收技術(shù)，該方法主要是根據(jù)一定的化學(xué)原理利用溶液對廢舊電池進行浸泡處理，提取廢舊電池中可利用的物質(zhì)。如利用稀硫酸浸取ZnSO4濾液，再利用濃縮結(jié)晶法或電積法抽取鋅制備ZnSO4。

（3）干法回收技術(shù)，干法回收處理主要根據(jù)分解、揮發(fā)、冷凝和氧化、還原等物理化學(xué)原理，對廢舊電池進行高溫處理，利用不同的溫度對不同成分進行分離冷凝，提取廢舊電池中汞和鋅、錳化合物，實現(xiàn)了對廢舊電池中有用物質(zhì)的回收和綜合利用，同時也大大減少了有害物質(zhì)對環(huán)境的污染問題。

3.2 二次性廢舊電池的回收處理技術(shù)

通常自然環(huán)境中的電池污染源來自鉛酸電池和鎘鎳電池等，因此二次性廢舊電池的回收處理技術(shù)主要可分為鉛酸電池和鎘鎳電池的處理與再生技術(shù)兩類。鉛酸電池的處理與再生技術(shù)主要是利用機械化方法對廢舊的鉛酸電池進行預(yù)處理，將電池碎片分為鉛板和連接器、鉛氧化物和硫酸鹽顆粒、塑料三大部分，再利用高溫冶煉技術(shù)或濕式冶金技術(shù)把各部分混合物中的鉛提取出來，既減少了鉛對人體的威脅，也進一步提高了鉛資源的利用率。鎘鎳電池的處理與再生技術(shù)主要是利用火法技術(shù)和濕法技術(shù)將廢舊電池中的鎘鎳分離出來。其中火法技術(shù)是利用廢舊電池中各組分不同的氣壓及氧勢進行分離回收，法技術(shù)則是利用廢舊電池中各組分在溶液中的不同性質(zhì)來分離鎘鎳。

4 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我們應(yīng)加大對廢舊電池的回收和綜合利用技術(shù)的研究力度，同時不斷增強人們的環(huán)保意識，杜絕廢舊電池的隨意丟棄，以提高我國廢舊電池的回收率，減少廢舊電池帶來的污染。

[1]李靈香玉,馬香娟.廢舊電池的環(huán)境污染與資源化利用[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,2006,07:143-144.

[2]謝訶.化學(xué)廢舊電池的回收和綜合利用研究[J].綠色科技,2013,07:210-213.