环境工程案例论文-德国废旧电池的回收利用综述.doc

《环境工程案例》 课程报告 题目 德国废旧电池的回收利用 —电池分选工厂项目 系部 专业班级 姓名 撰写时间 目 录 1. 概况 4 1.1 废电池的危害 4 1.2 处理方式 4 2. 背景 5 3. 电池的种类 5 3.1 一次电池 5 3.2 二次电池 6 4. 电池收集系统 6 5. 电池分选工厂 6 5.1 概述 6 5.2 采用电动探测器的分选工厂 6 5.3 工厂介绍 6 6. 电池的回收利用 8 6.1 概述 8 6.2 德国的电池回收利用 8 6.3 含汞纽扣电池的回收利用 9 主要参考文献 10 概况 小型二次电池使用较多的有镍镉、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。 废电池大量丢弃于环境中，其中的酸、碱电解质溶液会影响土壤和水系的pH，使土壤和水系酸性化或碱性化，而汞、镉等重金属被生物吸收后， 通过各种途径进入人类的食物链，在人体内聚集，使人体致畸或致变，甚至导致死亡。一粒纽扣电池可污染60万升水，相当于一个人一生的饮水量。一节电池烂在地里，能够使一平方米的土地失去利用价值。对自然环境威胁最大的5种物质中,电池里就包含了3种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入大气，一部分成为灰渣，产生的二次污染。 国际上通行的废旧电池处理方式大致有三种：固化深埋、存放于废矿井、回收利用。固化深埋指废电池一般都运往专门的有毒、有害垃圾填埋场，但这种做法不仅花费太大而且还造成浪费，因为其中尚有不少可作原料的有用物质。而回收利用有三种处理方法。 （1）热处理 瑞士有两家专门加工利用旧电池的工厂，巴特列克公司采取的方法是将旧电池磨碎后送往炉内加热，这时可提取挥发出的汞，温度更高时锌也蒸发，它同样是贵重金属。铁和锰熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。该工厂一年可加工2000吨废电池，可获得780吨锰铁合金，400吨锌合金及3吨汞。另一家工厂则是直接从电池中提取铁元素，并将氧化锰、氧化锌、氧化铜和氧化镍等金属混合物作为金属废料直接出售。不过，热处理的方法花费较高，瑞士还向每位电池购买者收取少量废电池加工专用费。 （2）“湿处理” 马格德堡近郊区正在兴建一个“湿处理”装置，在这里除铅蓄电池外，各类电池均溶解于硫酸，然后借助离子树脂从溶液中提取各种金属，用这种方式获得的原料比热处理方法纯净，因此在市场上售价更高，而且电池中包含的各种物质有95%都能提取出来。湿处理可省去分拣环节（因为分拣是手工操作，会增加成本）。马格德堡这套装置年加工能力可达7500吨，其成本虽然比填埋方法略高，但贵重原料不致丢弃，也不会污染环境。 （3）真空热处理法 德国阿尔特公司研制的真空热处理法还要便宜，不过这首先需要在废电池中分拣出镍镉电池，废电池在真空中加热，其中汞迅速蒸发，即可将其回收，然后将剩余原料磨碎，用磁体提取金属铁，再从余下粉末中提取镍和锰。这种加工一吨废电池的成本不到1500马克（现约合6345.18元人民币）！ ① 电池生产中不得再使用某些有害重金属; ② 废旧电池不再作为日常生活垃圾进行处理，制造商、进口商以及分销商必须建立回收系统； ③ 电池中最严重的污染物质是汞。目前所允许的的最大浓度为5mg/L,纽扣电池除外。对于纽扣电池，汞的含量最多占2%。 不过，所有实际的各类废旧电池都是需要花费大量处置费用的特殊废弃物，而且需要采用先进的工业回收技术来对其进行处理。 3. 电池的种类 3.1 一次电池 所谓的一次电池既只能用一次性使用，无法进行充电的电池。这类电池在电量耗尽以后就会被废弃。这类电池占市场份额80%左右。最常见的类型（按质量计算）有：碳锌电池（30% ~ 35%）、碱性锌猛电池（60% ~ 65%）、锂电池（1%）和纽扣电池（1%） 3.2 二次电池 所谓的二次电池既可充电电池。这类电池占市场份额的20%左右，最常见的类型（按质量计算）有：镍镉电池（35% ~ 40%）、镍氢电池（35% ~ 40%）、锂离子电池（10% ~ 15%）以及铅酸电池（10% ~ 15%）可充电的纽扣电池只占市场份额中非常小的一部分