电池回收与梯次利用：规模庞大的市场需求与亟待解决的难题

电池回收与梯次利用：规模庞大的市场需求与亟待解决的难题

来源 | 上海有色网

随着我国经济的快速发展，各类电子产品生产量不断增长，给电池带来了巨大的市场需求，同时也给电池回收、梯次利用带来了困难。

据相关统计，我国约有350家电池生产企业，年产能约150亿~160亿只各类电池，每年有超过3.2亿只手机电池成为电子垃圾。以铅酸电池为例，我国每年产生的废旧铅酸电池量超过2.6×106吨，正规回收率不足30%。

今年初，北京环保警方联合天津、河北、内蒙古等地警方破获一起重大环境污染案件。北京通州的“电池王”王某专门收购废旧汽车电池，北京近一半的废旧汽车电池都被他回收利用。回收的废旧电池未经任何环保处理，直接送往外地地下铅冶炼厂，电池中浓酸直接倾倒，造成数千平方米土地环境严重污染。警方查获两家非法工厂，抓获“电池王”等19名犯罪嫌疑人，缴获危险品137吨。

废旧电池处理造成严重环境污染，涉嫌触犯污染环境罪，依法处理确实令人欣慰。但污染防治不仅是一个法律命题，更是一个经济命题。如果对废旧电池的回收处理严格管理，按照《废旧电池污染防治技术政策》的规定进行收集、运输、拆解，再提炼成再生铅，整个过程的环保处理成本可能远高于废物利用的价值。显然，问题的症结就在这里，谁来为废旧汽车电池的回收处理买单？没有必要的资金投入，很难建立起正规、封闭的废旧汽车电池处理渠道。因此，北京“电池王”的出现，是废旧汽车电池回收管理长期缺失的必然结果。

问题一：什么是废旧电池回收？

废旧电池回收是指将废旧电池通过回收再利用。我国最常用的工业电池是铅酸电池，而铅占电池总成本的50%以上。主要采用的技术有火法冶金工艺、湿法冶金工艺、固相电解还原技术等。外壳为塑料，可回收利用，基本实现无二次污染。

问题二：为什么要回收废旧电池？

大量废旧电池被丢弃在环境中，其中的酸性和碱性电解质溶液会影响土壤和水系统的酸碱度，使土壤和水系统呈酸性或碱性。汞、镉等重金属被生物吸收后，通过各种途径进入人类食物链，在人体内积累，导致畸形或突变，甚至死亡。一粒纽扣电池可以污染60万升水，这相当于一个人一生喝的水量。一节电池腐烂在地下，可以使一平方米的土地失去使用价值。对自然环境威胁最大的五种物质中，电池含有三种。

问题三：废旧电池有哪些危害？

（1）锌锰电池

锌锰干电池的危害主要是其所含的Hg以及酸、碱等电解质溶液在废弃后可能进入环境，重金属Hg可引起中枢神经系统疾病，是日本“水俣病”的元凶。

（2）纽扣电池

锌银纽扣电池广泛应用于电子钟、计算器、助听器等，是大家熟悉的一类电池。该类电池的危害也主要是由汞、镉和银引起的。据有关数据显示，一只纽扣电池产生的有害物质，可污染60万升水。

（3）锂电池

锂电池（）是指电化学体系中含有锂（包括金属锂、锂合金、锂离子和锂聚合物）的电池，包括一次电池和金属锂、锂离子二次电池。由于其性价比高、储存寿命长、使用温度范围广等特点，多用于手表、照相机、计算器、后备电源、心脏起搏器、安全报警器等。该类电池危害性相对较小，其回收主要回收有用成分金属锂。

（4）碱性蓄电池

碱性电池包括锌银系列、镉镍系列、铁镍系列、镍氢系列等。镉镍电池是目前应用最为广泛的电池系列，也是环境污染问题的焦点。镉是剧毒物质，具有致癌性，镍也是致癌物，对水生生物有明显的危害。根据美国环保署的调查，废弃镉镍电池中的镉占城市固体废物中总镉的75%。

（5）铅酸电池

铅酸电池是全球使用最广泛、产量最大的一种电池，其销量占全球电池销量的30%以上，我国每年生产铅酸电池近3000万kWh，该类电池的污染主要是重金属铅和电解液，铅可引起神经衰弱、手脚麻木、消化不良、血液中毒及机体神经系统损害等。

问题四：目前废旧电池回收模式有哪些？

在现行“生产责任延伸制”下，废旧电池回收模式分为以下三种模式：生产者直接负责回收模式、生产者联合体负责回收模式、第三方代表负责回收模式。

生产者直接负责回收模式

该模式是电池制造商直接回收自有品牌产品，通过建设自己的逆向物流回收网络完成逆向物流管理过程。

对于这种模式，企业了解自己的产品，回收后可以最大限度的回收废旧电池。熟悉自己的销售模式和各地的销售量，可以利用自己的销售网络，迅速建立回收站点。同时，生产者可以通过回收加工反馈的信息，改进产品性能和设计，生产出更环保、更高效的电池。但这种模式也有一定的弊端，厂家自己建立回收网络，造成资源的极大浪费，影响企业资金的有效利用，制约中小企业发展规模经济。中小企业生产的电池产量比较少，种类单一，回收成本高昂，会使中小企业入不敷出，因此，由厂家直接负责回收，并不经济。

生产商联盟负责回收模式

该模式由电池厂商组成联合体组织，联合体中的厂商共同出资成立该组织，代为回收废旧电池，如图2所示。由于部分中小企业无法独立建立自己的回收网络，该模式可以充分利用各方资金，建立更加专业的回收处理场所，节省大量回收和物流成本，让各厂商都有更多利润空间。

第三方负责任回收模式

在此模式下，电池制造商根据其向社会提供的电池种类和数量向第三方支付一定的费用，并将回收废旧电池的责任和风险交给第三方，如图3所示。当电池报废时，通过回收体系进入第三方回收商，再由第三方回收商将回收的电池运送到自己​​的处理中心进行处理或者向当地加工厂支付一定的费用，让其在满足环保和立法标准的前提下大规模处理废旧电池。

这种模式让企业有更多精力发展主业，简化了组织机构，作为第三方机构可以利用各方资金，集中精力在废旧电池回收处理的研究上，根据不同的需求开发不同的技术和方法，然后培训员工，节省成本。但这种模式相比自营也存在很多问题。首先，随着行业的发展，电池生产企业对第三方公司会产生一定的依赖，受到第三方公司的制约和约束，会产生一些不平等的合约，不利于生产的交易成本就更加不可避免。其次，由于第三方没有专门的法律法规的制约和监督，只靠市场自律，废旧电池能否按照环保标准处理，值得探讨。

问题五：废旧电池回收的方式有哪些？

（1）热处理

瑞士有两家工厂专门加工利用旧电池。巴特列克采用的方法是将旧电池磨碎后送入熔炉加热，此时可以提取出挥发性汞，当温度更高时，锌也会蒸发，锌也是一种贵金属。铁和锰熔合在一起，形成炼钢所需的锰铁合金。该工厂每年可处理2000吨废旧电池，可获得780吨锰铁合金、400吨锌合金和3吨汞。另一家工厂直接从电池中提取铁，将氧化锰、氧化锌、氧化铜和氧化镍等金属混合物直接作为金属废料出售。但热处理法成本较高，瑞士还向每位电池买家收取少量的废旧电池处理费用。

（2）“湿法加工”

马格德堡郊区正在兴建一座“湿法处理”设施，将除铅酸电池以外的所有电池溶解在硫酸中，然后借助离子树脂从溶液中提取出各种金属。用这种方法得到的原料比用热处理方法得到的原料更纯净，因此在市场上以更高的价格出售，电池中所含的各种物质中95%都可以被提取出来。湿法处理可以省去分拣工序（因为分拣是手工操作，增加了成本）。马格德堡设施的年处理能力可达7500吨。虽然它的成本比填埋法略高，但珍贵的原料不会被丢弃，也不会污染环境。

（3）真空热处理法

德国阿尔特公司研发的真空热处理法成本更低，但首先需要从废旧电池中分拣出镍镉电池。废旧电池在真空中加热，汞很快蒸发，即可回收。然后将剩余原料研磨，用磁铁将金属铁提取出来，从剩余粉末中提取镍和锰。处理一吨废旧电池的成本不到1500马克（现在约合6345.18元人民币）！

问题六：处理废旧电池的技术有哪些？

由于铅酸电池行业“血铅污染事件”，国家加大了重金属污染治理和淘汰落后产能的力度，导致用铅行业波动，铅价下跌，而作为电池行业主体的铅酸电池行业增速放缓，影响到整个行业，进入发展低迷期。

“血铅污染事件”发生的原因是，一方面，一些用铅行业企业长期忽视污染治理，淘汰落后产能，导致生产过程中产生的铅污染物未经处理流入大气、水体、土壤，造成严重的铅污染；另一方面，大量的废旧铅酸蓄电池缺乏比较完善、环保、无污染的处理方法，在处理过程中极易造成铅酸泄漏，造成严重的环境污染。

如今，一项汽车铅酸蓄电池无污染处理新技术的问世，很可能改变这一现状。这项由波兰科学家新近研发的汽车铅酸蓄电池无污染处理技术，将湿法冶金和火法冶金相结合，将铅酸蓄电池中的硫酸加工成洗衣粉的原料。使用时，可将蓄电池中的铅金属和糊状物在旋转炉中熔化并转化成粉末，将铅酸蓄电池外壳的聚乙烯格栅和聚丙烯外壳加工成颗粒，在整个生产过程中，这些颗粒可以重复利用，不会造成二次污染。这项技术不仅大大减少了环境污染，而且变废为宝，其产品为其他行业提供了重要原料，真正实现了“一举两得”。该技术在2011年布鲁塞尔创新研究与新技术展览会上荣获金奖。该技术正在波兰推广使用。

废旧电池对环境的污染问题逐渐受到世界各国的重视，废旧电池的回收、处理和利用是一个系统工程，人们一直在寻求技术上可行、经济上可行的科学处理方法，废旧电池的无害化处理和综合利用对保护环境、节约资源具有十分重要的意义，是功在当代、利在千秋的壮举。

问题7：废旧电池回收一般的流程是怎样的？

1、分类：将回收的废旧电池打碎，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和石墨棒，剩下的黑色物质就是二氧化锰和氯化铵的混合物，作为电池芯。将以上物质收集、处理后，可以得到一些有用的物质。墨棒经清洗、干燥后可作为电极使用。

2、制取锌粒：将剥去的锌壳洗净，放入铸铁锅内，加热保温2小时，除去上面的浮渣，倒出冷却，然后滴在铁板上，待凝固后即可得到锌粒。

3、回收铜片：我们可以将铜帽弄平然后用热水洗净，然后加入一定量的10%硫酸煮沸30分钟，以除去表面的氧化层，取出后清洗、烘干，即可得到铜片。

4、回收氯化铵：将黑色物质放入罐内，加入60oC温水，搅拌一小时，使氯化铵全部溶解于水中，静置、过滤，残渣用水洗2次，收集母液。

5、回收二氧化锰：将滤渣用水洗三次，过滤，将滤饼放入锅内蒸发，除去少量的碳和其他有机物，然后放入水中充分搅拌30分钟，过滤，再将滤饼在100-110oC下烘干，即可得到二氧化锰。

在多位行业专家看来，废旧电池回收必须精细化管理，不能止步于技术约束和许可证管理，应营造合法环保企业参与回收、处理、利用并从中获利的产业环境，多用经济政策杠杆打破治理的堵点，否则现有制度就无法真正落到实处。一方面，应加强汽车电池环保成本核算，建立“付费”机制，如提取环保处理费、回收押金等，用支付机制编织正规回收处理渠道，补齐处理环节；另一方面，对废旧电池处理企业给予适当的补贴和税收优惠，引导企业研发环保技术和实施环保处理，限制铅酸电池使用，逐步完成环保替代。

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