淺談廢舊化學(xué)電池的危害及利用

孫崇瑜

摘 要：人們的生活離不開電池，而廢舊電池處理不當(dāng)將對人們的生活造成不利的影響。在此背景下，文章介紹了廢舊電池的種類及危害，接著分析了廢舊電池的綜合處理和利用措施，最后提出了幾點構(gòu)建廢舊電池回收利用體系的建議。

關(guān)鍵詞：廢舊電池；種類；危害；利用；策略

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的推進，人們對電子產(chǎn)品越來越依賴，電池的使用量也越來越多，當(dāng)前全球電池產(chǎn)量約以每年21%的速度增長。我國由于人口眾多，因此也成為電池的消費大國，而如果廢舊電池沒有得到合理處理，將會對環(huán)境和人體健康造成極大的困擾。所以，對廢舊電池的回收利用進行研究有著非常積極且重要的現(xiàn)實意義。

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、航天、鐵路等領(lǐng)域，比如汽車的鉛酸蓄電池等；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，常見的一次電池有普通鋅錳電池和鋅銀紐扣電池等，常見的二次電池有鎘鎳電池和手機的鋰離子電池等。

1.2 廢舊電池的危害

通常說來，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。因為技術(shù)缺陷和其他客觀原因，我國關(guān)于廢舊電池的處理方法至今沒有得到完全的推廣?，F(xiàn)在我國廢舊電池通常通過填埋或隨生活垃圾一起焚燒的方式進行處理，但是這種方式不易監(jiān)管，并且處理不當(dāng)將對環(huán)境造成極大的污染：廢舊電池中的酸堿電解質(zhì)溶液和重金屬進入土壤后將改變土壤的酸堿度，嚴重影響土壤的農(nóng)用價值，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，將對人體器官造成嚴重的危害。另外，焚燒電池時部分重金屬會揮發(fā)，飛灰中的重金屬可能會對大氣、土壤和水體產(chǎn)生不利影響。綜合看來，將廢電池通過填埋或隨同生活垃圾一起焚燒處理的方式存在極大的問題，實際生活中不應(yīng)予以采納。

廢舊電池中的重金屬對人體產(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 無害化填埋

對于含有鉛、汞等會對環(huán)境造成嚴重污染的重金屬的廢舊電池，以及實際生活中難以實現(xiàn)回收再利用的廢舊電池，通常采用無害化填埋手段進行處理。無害化填埋雖然操作簡單，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，然后再將純化過的可溶性鹽溶液進行電解，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。濕法冶金運用技術(shù)相對成熟，反應(yīng)純度也比較高，在現(xiàn)實中得到了廣泛的應(yīng)用與推廣。

2.2.2 干法。干法又名煙法、火法，是指將廢舊電池進行分類后，在600至800攝氏度的高溫環(huán)境下進行焙燒，使其中的金屬及其化合物進行充分的氧化還原反應(yīng)和分解反應(yīng)的方法。相對濕法，干法的處理成本較高，操作難度也較大。舉例來說，瑞士巴特列公司就是通過將廢舊電池磨碎送往高溫爐內(nèi)進行加熱的方法，通過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，先利用干法對廢舊電池原料進行焙燒，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，最后通過電解、過濾等步驟得到金屬錳和鋅。這種方式回收效果極優(yōu)，但缺點是回收成本較高且工序相對繁復(fù)，不易操作。澳大利亞的VA公司就是采用的干濕結(jié)合法對廢舊電池進行回收利用：將分選后的紐扣電池進行650攝氏度的高溫處理，在此階段汞被蒸發(fā)出來并進行冷凝，從而完成回收；用硝酸溶解剩余殘渣，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；反應(yīng)產(chǎn)生的廢水最終通過固定電解床回收剩余的微量汞，中和后就可以進行排放了。

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)，加強監(jiān)管

沒有法律法規(guī)的支持，廢舊電池回收利用的發(fā)展進程將異常緩慢，因此在這里筆者認為政府部門應(yīng)當(dāng)出臺并完善相關(guān)法律法規(guī)實施細則，規(guī)范我國關(guān)于廢舊電池的處理方法，同時引導(dǎo)企業(yè)加強對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)合多個部門共同加強對電池生產(chǎn)流通領(lǐng)域的管理，可以對相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)記“環(huán)境友好標(biāo)志”，正確引導(dǎo)消費者消費傾向，從而達到鼓勵企業(yè)積極研發(fā)綠色環(huán)保電池的目的；同時，根據(jù)“誰污染，誰治理”的原則，明確廢舊電池處理責(zé)任，對廢舊電池的回收利用進行管理。

3.2加強技術(shù)研究開發(fā)，吸引更多的企業(yè)參與

技術(shù)是廢舊電池回收利用過程中的核心部分，所以，在完善法規(guī)制度的同時還應(yīng)加強對廢舊電池回收利用技術(shù)的研究和改進，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外優(yōu)秀的處理模式開始，從他人的發(fā)展過程中總結(jié)經(jīng)驗，再根據(jù)我國的基本國情和企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，制定出符合我國企業(yè)實際需要的廢舊電池回收處理方案；然后通過降低成本、提高可行性等措施吸引更多的企業(yè)積極主動地參與廢舊電池的回收利用，最終形成市場化運作和產(chǎn)業(yè)化體系。

3.3 加大對公眾的宣傳教育力度

群眾的力量是偉大的，因此要加大對公眾的宣傳教育力度，使人們對廢舊電池對環(huán)境和人體造成的危害引起深刻的重視，引導(dǎo)人們樹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)保意識深入人心。

據(jù)統(tǒng)計，目前我國農(nóng)村地區(qū)的廢舊電池回收裝置幾乎沒有，就算人們指導(dǎo)廢舊電池的危害性也無法正確處置手中的廢舊電池。針對這樣的情況，筆者建議一方面學(xué)校要加強通識教育，培養(yǎng)學(xué)生正確的環(huán)境保護意識和觀念；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。

3.4 拓寬廢舊電池回收渠道

現(xiàn)階段我國的廢舊電池回收網(wǎng)絡(luò)主要是由民間公益組織和個人志愿者組成的，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，減少廢舊電池的浪費，使回收廢舊電池變得更加方便。比如可以在個居民小區(qū)增設(shè)專門用于電池回收的垃圾箱；可以鼓勵居民住戶自己保留廢舊電池至一定數(shù)量再為其提供上門回收服務(wù)等。

4 結(jié)束語

要使國家工業(yè)可持續(xù)發(fā)展，我們現(xiàn)在就必須認識到環(huán)境保護的重要性和必要性，因此加強對廢舊電池的回收利用更是大勢所趨，今后的廢舊電池回收利用必將在政策的扶持和技術(shù)的支持下進一步降低成本，得到全面普及。

參考文獻

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