实验室与工业回收废旧干电池的方法及利用方式

实验室与工业回收废旧干电池的方法及利用方式

如何回收废旧电池

回收方法：实验室回收法：普通干电池呈圆柱形，外筒由锌制成。这个锌筒是电池的负极；筒中心的碳棒是正极；筒内装有二氧化锰、氯化铵和氯化锌。下面介绍两种回收废旧干电池中物质的方法：

（1）氯化铵的提取：将电池中的黑色物质放入水中，搅拌，过滤。将部分滤液放入蒸发皿中蒸发，可得到白色固体。再加热，利用“升华”作用，即可收集到较纯净的氯化铵。

（2）锌粒制备：将锌筒上的锌片剪成片，放在坩埚内强热（锌的熔点为419度），熔化后将锌片小心地倒入冷水中，即得锌粒。

工业回收方法：国际上处理废旧电池的方法大致有三种：固化深埋、废弃矿山贮存、回收利用。

1.固化深埋，废弃矿井封存

比如可以从中提取镍和镉，然后镍用于炼钢，镉则重新用于生产电池。其余的废旧电池一般会被运到专门的有毒有害废物填埋场，但这种方式不仅成本太高而且浪费，因为其中还有很多有用物质可以作为原料。

2. 回收利用

锂离子电池回收工艺流程图

（1）热处理

采用的方法是将废旧电池磨碎后送入熔炉加热，此时可提取出挥发性汞，在较高温度下，锌也会蒸发，锌也是一种贵金属。铁和锰熔合后可形成炼钢所需的锰铁合金。该工厂一年可处理废旧电池2000吨，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、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，瑞士还规定对每个电池买家收取少量废旧电池处理专项费用。

（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

而开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，其中的汞很快蒸发，即可回收。然后将剩余的原料磨碎，用磁铁将金属铁提取出来，从剩余的粉末中提取镍和锰。这种处理一吨废旧电池的成本不到1500马克。

前景：4. 前景

如今人们的环保意识已经大大提高，比如北京、上海等城市都已经设置了废旧电池专用桶，相信在不久的将来，废旧电池回收的问题会得到很好的解决。

如何在国外回收废旧电池

日本北海道野村兴产公司每年从全国各地收集废旧电池1.3万吨，占全国废旧电池的20%。其中93%的电池由民间环保组织收集，7%由各生产厂家收集。过去主要回收电池中的汞，但现在日本国内电池已不含汞，他们主要回收电池的铁壳和里面的“黑色”原料，开发制造二次产品。比如其中一种产品可以用来生产电视显像管。

德国要求消费者将废旧干电池、纽扣电池等各类电池送至商店或废品回收站回收。商店和废品回收站必须无条件接收废旧电池，并转交给制造商回收。废品回收站和制造商一般只回收含有镉、汞等有毒化学成分的电池，而90%的普通锌碳电池和铝镁电池则作为生活垃圾填埋或焚烧。

美国是世界上对废旧电池环境管理立法最多、最详细的国家，不仅建立了完善的废旧电池回收体系，还建立了一批废旧电池处理厂，同时还坚持不懈地对公众进行宣传教育，使公众自觉支持、配合废旧电池回收工作。

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废电池污染不容忽视

随着人们生活水平的提高和现代通讯的发展，人们使用电池的机会越来越多，手机、传呼机、随身听、袖珍收音机等都需要大量的电池作为电源，今后产生的废旧电池会更多。然而，虽然近年来人们越来越重视保护自然生态环境，对水污染、大气污染、白色污染等环境污染的治理在不同程度上取得了一定的成效，但废旧电池污染问题还没有引起人们足够的重视。

据有关资料显示，一节1号电池腐烂在地下，可使1平方米的土壤永久无法使用；一节纽扣电池可使600吨水无法饮用，这相当于一个人一生喝的水量。电池中含有对自然环境威胁最大的五种物质中的三种：汞、铅、镉。如果将废旧电池与生活垃圾混合一起填埋，浸出的汞和重金属物质会渗入土壤，污染地下水，进而进入鱼类和农作物，破坏人类的生存环境，间接威胁人类的健康。如何及时安全地处理废旧电池，已日益成为摆在人们面前的突出问题。

人体吸收这些重金属之后，会引起哪些疾病呢？据有关专家介绍，汞是一种剧毒重金属，对人体中枢神经系统破坏性极大。日本上世纪五十年代震惊中国和世界的水俣病就是由于汞污染引起的。目前，我国生产的含汞碱性干电池含汞量为1-5%，中性干电池含汞量为0.025%，我国每年电池生产所耗汞达几十吨。镉易引起人体慢性中毒，主要症状为肺气肿、骨软化症、贫血，很有可能使人体瘫痪。铅进入人体后最难排出，会干扰肾脏功能、生殖功能等。

目前，我国每年电池产量达180多亿只，占世界电池总产量的30%以上，每年消耗量达70-80亿只，但回收率不足2%。

电池回收令人尴尬

由于人们对废旧电池污染的认识不足，随意丢弃废旧电池的现象十分严重，无论在城市还是农村，废旧电池随处可见。

据了解，北京每年消耗的电池超过6000吨。虽然近年来废旧电池回收工作引起了有关部门的重视，指定了定点回收单位，并在学校、商场、社区等一些电池高密度区域设立了回收点，但收效甚微。自1998年以来，北京市垃圾回收中心回收了400多吨废旧电池，回收率仅为1.7%，大量废旧电池被丢弃。

上海从1998年5月开始开展废旧电池回收工作，废旧电池回收点数量逐年增多，目前全市已建立废旧电池回收点四五千个，累计回收废旧电池百余吨，但这与全市每年产生的约3000吨废旧电池相比还相差甚远。

杭州市三名中学生曾用几个月的时间，通过问卷调查、走访、文献资料等方式，完成了一份关于废旧电池回收现状的调查报告，结论是我国废旧电池回收率仅为1-2%，他们对废旧电池危害大、回收不力的现状感到震惊。三名中学生在调查中发现，近80%的市民认为废旧电池回收活动“与自己无关”或“没时间参与”，87%的居民将废旧电池与生活垃圾一起丢弃。

由于人们对废旧电池污染认识不足，随意丢弃废旧电池的现象十分严重，很多市民对城市设立的回收箱很漠不关心。

长春市曾在市区投放200个绿色废电池回收箱，收集了不少废电池。但时间一长，一些回收箱就成了人们随意扔垃圾的“垃圾箱”，有的甚至遭遇被“封口”的尴尬。长春百货大楼电池柜台两侧，摆放着两个废电池回收箱，但“口”都被广告海报封住了。营业员说，自从回收箱放在这里后，几乎没有人来扔废电池。大家都把这里当成了垃圾桶，把果皮、纸屑，甚至吐痰都扔进去。他们干脆把回收箱打扫干净，把“口”封住，以减少麻烦。

环保专家认为，我国尚未建立完善有效的回收网络和体系，是造成废旧电池回收难的一大原因。

回收的电池都去哪儿了？

回收难只是问题的一个方面，废旧电池即便回收，也无法进行加工处理。

如今，在大连，8岁的小学生已经开始知道废旧电池不能随意丢弃。他们会用自己的小手把废旧电池一一送到学校或少年宫，一些商场也设立了专门的回收箱。然而，这些被回收的旧电池却处境尴尬，因为人们不知道如何妥善处理这些废旧电池。

于是，他们从1999年开始义务承担回收贮存的任务。一位叫尹国元的工作人员，近日接到大连理工大学的电话，从学校里接走了2吨多的废旧电池。尹国元告诉记者，他们现在经常和大连市几十所高校和中小学打交道，要定期上门清运回收来的废旧电池。虽然现在处理废旧电池的技术不成问题，但处理废旧电池会亏本，而且数量太少。记者在垃圾填埋场旁边的仓库看到，近100吨回收来的废旧电池还静静地躺在里面。

事实上，全国越来越多意识到废旧电池危害的企业和个人都面临着同样的尴尬处境。

近年来，随着人们环保意识的增强，废旧电池的危害逐渐引起社会各界的关注，越来越多的人开始有意识地收集废旧电池。全国各地的环保组织也纷纷开展废旧电池回收活动，呼吁人们收集使用过的废旧电池，减少环境污染。然而在回收废旧电池的热潮中，人们很快发现，回收的废旧电池无法得到妥善放置。

田桂荣是河南省新乡市一位50多岁的普通妇女，面对自己积累的50多吨废旧电池，她感到无比尴尬。她和丈夫都是新乡市的电池销售大户。1999年，当她了解到废旧电池的危害后，便开始回收废旧电池。2000年6月，当她回收了20吨废旧电池后，她给媒体发来求助信：“谁能帮我处理这20吨废旧电池？”但两年过去了，虽然田桂荣已经收集了50多吨废旧电池，但它们依然没有找到不会污染环境的最终归宿。

一些开始参与回收废旧电池的企业也遭遇了同样的尴尬。去年6月，广西桂林一家瓶装水生产企业在当地媒体刊登“给我废品，我回馈你精品”的广告，并开展了30块旧电池换一桶水、300块旧电池换一台饮水机的活动。广告发布后，仅两天就回收了800公斤废旧电池，换来了500桶瓶装水、26台饮水机。但他们没想到，花上万多元“买”环保却给他们带来了不少麻烦：当他们联系环保部门时，环保部门肯定了这一行动，并告诉他们，目前桂林没有可以处理废旧电池的工厂，回收的废旧电池只能自己小心保管，不能造成二次污染。无奈之下，企业只好再次刊登广告，宣布暂停这一活动。

北京回收的废旧电池，有的已经装满了两个20英尺高的集装箱，由于无法妥善处理，只能被存放在北京郊区的一个山洞里。

据了解，由于我国尚无能够批量处理废旧电池的专业企业，全国各地收集废旧电池的地区都面临这一尴尬的难题，目前很多部门只能采取堆放的方式。

处理废旧电池无利可图吗？

调查显示，目前各种经济因素制约着废旧电池加工行业的发展。废旧电池加工的回报率低、效益周期长，难以吸引投资者，难以形成产业规模，没有规模就不可能产生效益。1997年，北京开始回收旧电池时，有七八家企业进入废旧电池加工行业，但后来都退出了。

其实，废旧电池回收行业并非不赚钱。因为废旧电池中含有大量可再生重金属和酸等物质，例如，通过废旧电池再利用，每年可回收锌4万吨。据华南理工大学魏朝海博士估算，如果每天处理10万只废旧电池，扣除各项费用后，可获利约2万元；如果每天处理70亿只电池，按50%的利用率计算，年利润可达6亿多元。可见，规模化经营才能创造效益。

可惜的是，大量作坊式的小企业充斥废旧电池回收市场，扰乱了市场秩序。董事长董金清告诉记者：“纽扣电池回收价值很高，如果一年能回收两吨，公司就可以投资设备进行处理。现在一些乡镇企业看到利润，一窝蜂地进来，但因为规模不大，没有做到无害化处理，造成严重的二次污染。”

政策支持薄弱

采访中记者了解到，目前我国废旧电池回收处理行业缺乏政策扶持。废旧电池加工的利润一般体现在两个方面：政府补贴和加工过程中产生的新产品，如锌、锰、汞等。国外的普遍做法是对废旧电池回收实行“政府补贴”，即处理一吨废旧电池政府给予相应补偿。而在我国，至今尚无任何补贴。

据悉，国外对废旧电池回收处理采取了多种方式，这些方式值得借鉴。如美国、日本等国家，废旧电池回收后交由企业处理，政府给予补贴；每生产一吨需缴纳一定押金，用于支付回收商和处理商的费用，并指定专门的工厂进行处理。有的国家还对废旧电池处理企业给予减免税政策。

废旧电池何时变废为宝？

废旧电池的危害已逐渐引起人们的共识，如果不及时采取措施，未来会出现更多的废旧电池，造成更多的废旧电池危害，因此必须把废旧电池的回收当成一件大事，让废旧电池及时“安家落户”，变废为宝。

那么，如何破解废旧电池回收处理这一棘手难题呢？环保专家建议，应从根本上解决废旧电池处理问题。第一，应将废旧电池处理纳入产业政策轨道。国家应尽快出台相关产业政策和法律法规，制定符合我国实际情况的管理办法和具体、可操作的管理实施细则。第二，应按照“谁污染谁治理”的原则，对电池生产企业征收环境治理税，对回收处理环节给予补贴。第三，应尽快建立完善、系统的废旧电池自愿回收和强制回收制度。建立自愿回收制度，可通过设立公共收集设施实现；建立强制回收制度，可通过立法要求生产者和销售者收集其产品废料实现。第四，由于废旧电池在运输、储存过程中可能造成环境污染，应建立完善的废旧电池运输管理制度和储存管理制度，把好运输、储存关口，防止二次污染。 五是采取“以旧换新”的方式，给予消费者适当让利，促进废旧电池回收利用。