锂电池回收利用激增

锂电池回收利用激增（精选4篇）

锂电池回收利用激增 篇1

1 引言

现代中国的经济飞速发展, 各类电池产品需求也随之增加, 已广泛用于照明、通讯、照相机、电脑等领域[1], 而废旧电池的处理和回收问题也成为了国内外学术界探讨的热点[2,3,4,5,6,7,8,9,10,11], 并引起了社会的广泛关注。据统计[12], 2010年度我国电池总产量达到了400多亿只。电池的品种结构目前已经发展到14个系列、20多个规格的规模。与此同时, 大量的电池正在通过各种渠道流入到环境当中, 对环境造成一定程度的污染, 影响到人们的身体健康[13]。以每年生产100亿只干电池计算, 全年将要消耗15.6万t锌, 22.6万t二氧化锰, 2080t铜, 2.7万t氯化锌, 7.9万t氯化铵, 4.3万t碳棒[14]。化学电池种类各式各样, 不同的化学电池其回收及综合利用技术也不尽相同。

2 化学废旧电池的种类、成分与危害

2.1 电池的主要种类与成分

电池的种类繁多, 不但有多种化学成分, 其大小差别也非常大, 小到医学应用领域中使用的纽扣电池, 大到与各种测量系统配套的大型多隔室蓄电池[15]。根据能否充电再次使用, 电池可分为两类:一次电池和二次电池。一次电池是指电池放电后不能用简单的充电方法使活性物质复原而继续使用的电池。而二次电池则使用可逆的电化学电极, 可进行再次充电。

一次电池产品主要有普通锌锰电池、碱性锌锰干电池、汞电池和锌银电池。主要有三大部分组成:阴极、阳极和电解液。普通锌锰电池的产量最为庞大, 碱性电池 (包括碱性锌锰干电池汞电池和锌银电池) 次之。废旧一次电池的主要污染成分为汞、锌、锰和钾盐, 其阴极材料主要成分是锌, 普通锌锰电池阴极锌皮内表面内含有些许汞, 且电解液为ZnCl2。而碱性电池阴极合剂 (锌汞齐化粉末) 内含汞。普通锰电池和碱性锰电池中的电芯 (正极减速剂) 均混合有MnO2。而汞电池阳极含HgO, 氧化银电池阳极则含Ag2O。碱性电池中的KOH也可对环境造成一定的污染。二次电池产品主要有锂电池、铅酸电池、镍镉电池和Zn-Ag2O电池。目前锂电池的问题主要是价格过高和过充电保护问题, 对环境的污染不是很明显。铅酸电池早已经被《巴塞尔公约》和我国危险废物名录收录为危险废物, 其主要污染成分为硫酸及铅、锑、砷、锌等重金属物质。镉镍污染是废镉镍电池污染环境的主要成分。

2.2 废旧电池的主要危害

废旧电池对环境的主要影响是重金属和酸、碱等电解质的污染[9]。当被废弃至环境中的时候, 重金属可能在电池外壳破解的情况下溶解进入渗滤液, 污染地下水和土壤[16], 从而造成对人体的危害。而酸、碱的主要危害是腐蚀管道, 影响水体的pH值。汞是目前危害性最大的重金属, 因其单质和化合物均具有强烈的毒性, 它能致畸, 引发中枢神经紊乱, 甲基汞毒性比之单质更强;铅和镉是废旧电池中危害性仅次于汞的重金属, 铅也能造成神经系统的疾病还会造成消化系统损害和其他病变等, 镉能致癌, 最大的危害是肾毒性, 其后引发骨质疏松、软骨症和骨折[17], 日本的“骨痛病”即是由镉引起的;Ni也具有致癌性, 其盐类能引起过敏性皮肤炎, 还可导致心肌损伤, 其对水性生物危害更明显;Zn、Mn为人体所需的微量元素, 但吸收过多也会引起中毒[18]。

3 一次性废旧电池的回收处理技术

3.1 一次电池的焚烧与填埋

虽然部分城市已单独设立了专门回收废旧电池的垃圾桶, 目前大多数一次电池并没有与城市固体废物分开处理, 而是与城市固体废物同时进行填埋或焚烧等处理。而牛冬杰等[19]研究表明, 当一次性废旧电池与城市固废一起用填埋方式进行处理时, 各种重金属的健康风险值均处于可接受水平。而用纯焚烧或填埋和焚烧并用的处理方式会造成某些风险处于不可接受水平, 焚烧处理易引起垃圾灰超标[20]。但由于各种电池的成分不同, 并且还存在废酸、废碱的污染, 还是建议废旧电池采取分类收集再分别处理的回收方式。

3.2 一次性废旧电池的综合再生利用技术

3.2.1 固化处置法

固化处置法利用水泥的高强度黏合性、高固化性和抗掺性强等特点, 将一次电池直接用作混凝土的配料组分, 制成符合使用标准的混凝土产品。其具体制备方法是将一次电池碾碎作为一种配料组分加入到普通混凝土配料即水泥、砂、石中, 制成一种新的混凝土产品, 相关研究[21]表明:最佳的配料成分是水泥:砂料、石料:废电池的质量比分别为1∶ (0.90～2.50) 、 (1.90～6.20) ∶ (0.15～0.40) 。固化法能将废电池中的有害物质紧紧地封固在混凝土中, 不但使混凝土产品强度符合某些混凝土制品如广场及道路用的方砖、隔离墩的质量要求, 而且减少了砂石的用料, 有效节约了自然资源, 最重要的是完成对废电池进行了无害化处理, 保护了环境。

3.2.2 人工分选法

人工分选法是在将回收的废旧一次电池先行分类的前提下进行的, 人工分出塑料盖、铁壳、炭棒、锌皮和残渣。塑料可送至塑料厂再生;铁壳可送冶炼厂回收铁;戴有铜帽的炭棒可回收铜和炭棒;锌皮可用来重新熔铸成锌锭;残渣为MnO2和水锰石的混合物, 可送入回转窑中粉煅烧得到MnO2作为化工原料利用, 此外电池中的黑色填充物可用来抽取氯化铵;炭黑、电糊可用来抽取肥料。此法虽简单易行, 但所需劳动力多, 经济效益也不理想[9]。

3.2.3 湿法回收技术

湿法回收有两种方法, 一种是根据锌、锰可溶于酸的原理, 具体步骤是先将废旧电池分类、破碎, 置于浸取槽中, 加入浓度为100～120g/L的稀硫酸浸取, 再过滤得ZnSO4滤液, 再分别用电积法抽取锌或用浓缩结晶法制备ZnSO4;剩余滤渣经水洗、过滤分离出铜帽和铁皮后, 剩余泥渣 (MnO2和水锰石) 可配制氧化液, 也可制成MnO2作为化工原料。崔培英等[22]还采用此法利用FeS制备MnSO4再制成了锌锰复合微肥, 用于缺锌、缺锰土壤和需锌、需锰的农作物作为基肥使用。另一种方法是用不同PH值的水浸泡之后湿筛出含锌、锰和氨盐的水溶性化合物和固体。液体用过氧化氢氧化制备二氧化锰, 剩余的溶液用硫化铵沉淀得硫化锌沉淀;固体部分先磁选出钢片再通过浮选和湿筛分离出炭棒、纸、锌罐和黑色糊浆, 对黑色糊浆进行矿物加工可得碳和二氧化锰[23]。湿法技术废旧电池中杂质很多, 回收流程较长, 回收之后的电解液中含有Hg、镉、锌等重金属, 且需消耗大量的能量, 只有当浸出液中氯离子浓度<100mg/L时, 此法在经济上才可行。

3.2.4 干法回收技术

干法回收处理废旧电池整个过程是在高温下对废干电池中的金属及其化合物进行氧化、还原、分解和挥发、冷凝, 它可分为传统常压和真空冶金2种方法。常压冶金法先将废旧一次电池分类筛选、破碎, 再放入焙烧炉中600℃焙烧, 采用集尘器或冷凝器回收汞 (100～150℃凝缩) , 可精制成纯度为99.9%的汞出售。残留物可在1100～1300℃的高温下将锌和氯化锌氧化成氧化锌, 用除尘器进行回收。残存的二氧化锰、水锰石及铁等可被进一步回收, 制备铁、锰或锰铁合金。真空冶金法根据组成废干电池的各部分在同一温度下具有不同的蒸气压, 用不同的温度使各成分相互分离冷凝。相对于湿法工艺和常压工艺, 真空法具有流程短、能耗低、有用成分综合利用率高的优点[20], 基本能实现无污染或污染很少, 但由于所需资金较多, 因此这方面的研究较少。相对于湿法回收相比, 干法回收是一种更为理想的废旧电池的回收方法[24]。干法回收可额外回收汞、镍、锌等更多的重金属, 但常压冶金法在大气中进行, 有空气参与反应易造成二次污染, 在实际应用中也存在许多的问题。

3.2.5 焙烧～电积法

焙绕～电积法是一种较为普遍的干湿结合的工艺:先将废干电池经筛选、分类、破碎、磁选除铁后, 放于回转窑内焙烧 (850℃) , 冷却回收锌。再去除铜帽和炭棒后用稀硫酸 (浓度<200g/L) 溶解, 在浸取温度保持800℃, 、时间为1h的前提下, 锰 (MnO) 的浸出率>95%。而后对浸出液进行电积, 电积前先将溶液中的铁、铜、钴、镍等杂质去除, 由于阴阳两极的电积条件不同, 此工艺需合理调节两极的工作状态。此方法技术含量较高, 也存在潜在的二次污染危险, 所以在工业应用上要求既要考虑经济的可行性, 更要考虑环境保护。

4 二次性废旧电池的回收处理技术

4.1 铅酸电池的处理与再生技术

由于铅的危害性及单重 (11～70kg) 较大, 大都用于汽车, 因此目前铅酸电池均被回收处理, 其方法也在不断的改进和完善[20]。我国每年约产生5000万只 (约合30万t) 废旧铅酸电池, 总的说来回收工作仍处于一种无序状态, 没有统一的专业的回收废旧铅酸电池的机构, 部分铅酸电池生产厂家自己具有回收能力, 此外还有部分物资回收公司、部分物资再生利用公司、部分蓄电池制造企业、有色系统的再生铅企业以及大量个体收购者, 其中个体专业户是回收的主力军[25]。由于小商小贩和手工业者缺乏相关知识和环保意识, 容易造成有毒物质的泄漏, 不仅严重威胁环境和人类健康, 还造成废铅资源的浪费。废铅酸蓄电池以回收利用废铅为主, 也包括对废酸和塑料壳体的回收利用[26]。目前被回收的大多数方法都需先经拆解和预处理[27]。以尽量避免人体跟电池接触为原则, 目前一般采用机械化方法, 先将废旧电池拆解为酸性电解液、细粒与电极糊、金属颗粒、胶木和聚丙烯塑料。预处理采用破碎和各种分选法将电池碎片分为三大部分:塑料、铅的氧化物和硫酸盐颗粒、铅板和连接器。预处理过后的电池碎片是一种成分复杂的混合物, 把铅从混合物中提取出来主要有以下几处方法:

4.1.1 高温冶炼技术

高温冶炼又称熔炼法, 经预处理后的首要任务是脱硫[28,29]。常用的脱硫剂为Na2CO3、NaOH等, 在高温下将铅膏中的PbSO4转化为可溶的Na2SO4及不溶的Pb2CO3或Pb (OH) 2沉淀, 剩下的溶液 (NaSO4) 可进一步纯化得到高纯度盐 (Na2SO4·10H2O) 。剩下的固体物质包括铅化合物、熔炼流出物和其他金属都一起放入到熔炉中, 加入还原介质 (含碳物质) 高温提取铅, 熔化的单质铅将沉淀于炉底, 但此时的铅含有许多金属杂质, 必要时需精炼。

4.1.2 湿式冶金技术

此技术利用电解的原理提取铅, 先将铅泥用硫酸溶解, 再加入FeSO4还原PbO2使之变成二价可溶性Pb。主要化学方程式有:

PbO2 (固) +2FeSO4 (液) +2H2SO2 (液) =PbSO4 (固) +Fe2 (SO4) 3 (液) +2H2O

Pb (固) + (SO4) 3 (液) =PbSO4 (固) +2FeSO4 (液)

Pb (固) +PbO2 (固) +2H2SO, (液) =2PbSO4 (固) +2H2O。

然后通过电解转化成金属铅。

4.2 镉镍电池的处理与再生技术

随着便携式家用电器、通讯器具和仪表的迅速发展, 镍镉电池作为其动力源已成为人们生活中不可缺少的部分, 镉镍二次电池在我国占有大量的市场[30]。目前废旧镉镍电池的回收一般有火法和湿法两种。最主要要解决的问题是镍镉分离。湿法技术的原理是利用各组分在溶液中的不同性质;而火法技术是利用电池中各组分的相异的氧势及蒸气压进行分离回收。

4.2.1 湿法技术

选择性浸出工艺是目前较为可行的湿法技术。根据各组分在溶液中的溶解性不同来提取金属, 具体过程是先切开废电池, 去除外壳后粉碎清洗去掉KOH, 在550℃～600℃下焙烧1h以上, 使Ni (OH) 2脱水变成NiO, 同时将有机物碳化。经研究[31], 所得样品为CdO, NiO 和Ni。镉镍的浸取溶液不同, 各种控制条件也不尽相同。选择性浸出镍需加入6.0mol/LHCl溶液, 因镉的氧化物可以溶解在NH4NO3溶液中, 而镍和铁不溶[32]。在溶液中通入CO2生成CdCO3沉淀从而分离出镉。但此工艺会有大量CO2排放且操作费用高。生物浸出工艺采用氧化亚铁硫杆菌作为生物浸出菌种, 它对有毒金属镍和镉都有很强的抗毒性。通过创造良好的营养环境和PH值, 镉、镍和铁的溶出率分别可以达到100%、96.5%和95.0%。然该过程虽然可作为废镉镍电池回收的一种工艺, 但主要缺点是处理周期较长。

4.2.2 火法工艺

火法工艺又称高温回收工艺, 利用在高温下利用碳还原镉的氧化物, 然后对镉进行蒸馏分离。该工艺可以得到纯度很高的镉和镍铁合金, 均可作为产品销售。火法工艺不单可以用来处理废镉镍电池, 而且可以用于处理混合电池。目前镉镍电池的回收方面产生了很多新的工艺, 但都不外乎是火法和湿法或两者的结合。

5 结语

目前化学废旧电池虽然已经有了很多相关的研究, 但国内并没有很多值得广泛推广的技术工艺, 并且相关的制度也没有形成完整的体系。

(1) 目前废旧一次电池的回收并没有形成共识, 许多一次电池仍然是和普通垃圾一起被焚烧和填进[33], 然而由于一次电池类型和处理方式的不同, 可能会产生一些不可预测的危险的后果。建议加大相关知识的宣传, 对废旧一次电池进行统一回收。干法、湿法及焙烧～电解法在理论上都是可行的, 但技术含量高且产生二次污染的可能性比较大, 因此需充分考虑技术可行性和环境保护。

(2) 由于环境意识淡薄和经济利益的诱导, 回收过程中极易危害环境和人体健康。回收技术不成熟使我国的铅酸电池的综合利用率和铅回收率一直比较低。而在技术方面, 国内再生铅厂工艺较简陋, 二次污染较和资源浪费较严重。建议建造大型的再生铅工厂, 健全相关法律统一回收铅酸电池, 引进先进的处理工艺提高回收率。

(3) 镉镍电池的回收技术已经有了很多研究, 但大部分都集中在湿法冶金技术。选择性浸出工艺虽然操作简单但其产物纯度低、控制条件严格、产品浸出率不理想。而火法工艺流程短、镉回收率高、产物纯度也较高, 而且火法工艺可以掺杂其他工业废料一起进行回收利用, 降低了成本同时创造了更高的商业利益, 因此还是建议用火法回收。

(4) 建议通过宣传教育废旧电池的环境危害性, 提高人们对废旧电池资源的回收利用意识, 通过立法等形式建立电池生产商、销售商和用户三位一体的回收系统, 最后加强废旧电池回收技术的工业化研究, 努力建立完整的废旧电池的工业回收利用体系。

摘要：探讨了目前国内外各类废旧电池的回收和综合利用现状, 并对相关的研究进展进行了价值分析, 以求为更好地处理废旧电池提供合理性的建议。

关键词：废旧电池,回收,利用

锂电池回收利用激增 篇2

一、废旧动力蓄电池回收利用存在的主要问题

1. 缺乏权威认证和相关规定

虽然国内外针对动力蓄电池回收利用已经基本具备产业化的条件, 但目前国际上对于废旧动力蓄电池回收利用技术的优缺点尚无全面的评估。在有关汽车动力蓄电池的拆解技术方面, 除了日本丰田对普锐斯混合动力汽车有产业化的拆解技术之外, 国际上还没有普遍适用于汽车动力蓄电池绿色拆解的相关行业规范和技术标准。

2. 回收利用过程存在环保等方面的问题

从技术层面分析, 废旧动力蓄电池的回收利用并不存在太大的技术难点, 问题的关键是在回收利用过程中如何实现保护环境和提高资源再生率, 尚需要完善的管理制度来保障。

目前, 国内废旧铅酸蓄电池的回收利用体系虽然已基本建立, 但存在回收渠道不规范、环境污染严重、资源再生率低等诸多问题。废旧铅酸蓄电池的回收工作目前处于一种无序状态, 个体商户、维修店、蓄电池零售商和再生铅企业都从源头抢购废旧蓄电池资源。正规专业的再生铅企业规模大, 工艺设备先进, 资源再生率高, 环境污染低;而大批环保不达标、技术工艺落后、资源浪费严重的非法小再生铅厂, 不但没有被淘汰出局, 反以其生产成本低、经营手段“灵活”, 与大企业展开不公平的竞争, 扰乱了市场。

我国应吸取废旧铅酸蓄电池回收利用管理的经验教训, 在汽车动力蓄电池大规模产业化之前, 尽快构建、完善回收利用管理体系。

二、应如何做好废旧电瓶再利用

1. 尽快健全相关法律法规

汽车动力蓄电池的回收利用虽然已经引起了我国行业主管部门的重视, 2010年公布了《节能与新能源汽车产业规划 (征求意见稿) 》, 但法律法规的缺乏是制约汽车动力蓄电池回收利用的关键。为此, 国家应该尽快出台汽车动力蓄电池的回收利用方面的法律法规及规范。

2. 加快培育节能与新能源汽车产业链

国家应加快培育节能与新能源汽车产业链, 推进充电设施、蓄电池回收利用、资源开发利用等方面的协同发展。同时, 要研究制定促进蓄电池再生企业提高技术水平和环保水平的优惠政策, 加大力度扶持规范的动力蓄电池回收及再生企业, 并把好再生利用企业的准入关。

3. 建立完善的汽车废电瓶回收体系

要促进回收业的健康发展, 必须建立完善的汽车废电瓶回收体系。国家应做好对动力蓄电池回收及再生企业准入条件设定, 明确动力蓄电池收集、存储、运输、再生处理等环节的管理要求, 杜绝不规范的回收处理行为。

4. 做好宣传工作, 加大执法力度

要明确整车制造商、消费者、回收企业和再生企业等不同主体在回收利用体系中应承担的责任和义务, 积极引导废旧电瓶规范回收、规范处理。在充分发挥市场自身调节作用的同时, 通过正确的宏观管理来引导电动汽车动力蓄电池回收利用行业的健康发展。

5. 做好汽车废旧动力蓄电池的梯次利用

在汽车动力蓄电池进入大量回收阶段后, 可以考虑将蓄电池分梯度来利用。第一次淘汰的废旧动力蓄电池, 可以作为储能蓄电池来利用, 或作为

电动场地车等低速电动车的动力源;从储能设备或低速电动车上二次淘汰下来的蓄电池, 再进行回收、拆解、再生。

一般情况下, 当蓄电池只能充满原有电容量80%的时候, 就不再适合继续在电动汽车上使用。如直接报废进行回收处理, 未能实现物尽其用。在蓄电池外观完好、没有破损、各功能元件有效的情况下, 可进行二次利用。如作为太阳能、风能等清洁能源的储能装置 (用于对太阳能路灯的电极板进行充电) , 也可以用在公园景区的短距离电动场地车、游览车、高尔夫球车上。通过梯次利用, 不仅可以让动力蓄电池性能得到充分的发挥, 有利于节能减排, 还可以缓解大量动力蓄电池进入回收阶段, 给回收工作带来的压力。

6. 积极采用国外先进的再生处理技术

“绿色环保再生铅技术”工艺是国际先进无污染再生铅技术。废旧蓄电池经切割后, 各物料分离彻底, 隔板、塑料等因没有经过破坏性处理而不含杂物, 能得到充分再利用;极板片经分离与分级, 板栅与膏泥分别处理, 含有硫酸铅、较难熔炼处理的膏泥进入富氧鼓风炉, 板栅合金则直接低温熔铸。

三、各类动力蓄电池回收利用技术简介

目前, 动力蓄电池的回收利用技术按大类基本分为火法冶炼和湿法冶炼两大类。火法冶炼是通过高温冶炼、分离、过滤, 获得各种金属盐的粗料, 同时回收利用其他相应材料;湿法冶炼是先将蓄电池分类, 然后用适当的溶剂进行溶解分离、萃取, 获得相应的金属及金属化合物材料。

1. 铅酸蓄电池回收利用技术

发达国家主要采用机械破碎分选和对含硫铅膏进行脱硫等预处理技术, 再分别采用火法、湿法、干湿联合法工艺回收铅及其他有价物质。

国内再生铅厂基本采用传统的火法冶炼工艺。大部分小再生铅厂还采用原始的反射炉混炼法, 大都未经过预处理, 废铅酸蓄电池手工拆解后, 铅板送入反射炉中冶炼再生铅, 板栅金属和铅膏混炼, 合金成分没有合理利用。

2. 镍氢蓄电池回收利用技术

目前废旧镍氢蓄电池的回收处理技术主要有火法冶金和湿法冶金两种, 正负极材料分开处理的技术适合大型的镍氢蓄电池。

火法冶金以生产镍铁合金为目标, 主要利用废旧蓄电池中各元素的沸点差异进行分离、熔炼。一般步骤为:先将废旧镍氢蓄电池破碎、解体、洗涤, 以除去电解液 (KOH) , 重力分选出有机废弃物后干燥, 再放入焙烧炉在600℃~800℃中焙烧。经过还原法熔炼可得到以镍铁为主的合金材料, 冶炼的镍铁合金材料可根据不同目标进一步冶炼。

湿法冶金处理技术具有可将各种金属元素单独回收且回收率高的优点, 但工艺比较复杂, 是将蓄电池经过机械粉碎、去碱液、磁力与重力分离方法处理后, 将含铁物质分离出来;然后用酸浸、溶解全部电极敷料, 过滤除去不溶物 (黏结剂和导电剂石墨等) , 再加入相应的药剂, 调节溶液酸值 (p H) , 使稀土元素、铁、锰、铝等金属元素以沉淀形式分离出来, 得到钴和镍元素含量较高的酸溶液。

3. 锂离子蓄电池回收利用技术

一般来说, 锂离子蓄电池回收利用技术主要分为三类:物理法、化学法和生物法。物理法包括火法、机械破碎浮选法、机械研磨法及有机溶剂溶解法等, 往往需要后续化学处理才能进一步得到所需的目标产物。化学法是先用氢氧化钠、硫酸、双氧水等化学试剂将蓄电池正极中的金属离子浸出, 然后通过沉淀、萃取、盐析等方法来分离、提纯钴、镍等金属元素, 目前使用较多的浸出体系是硫酸-双氧水的混合体系。此外, 电化学、水热法等也各具特点, 广受关注。生物法具有成本低、污染小、可重复利用的特点, 是未来回收废锂离子蓄电池中有用金属元素的主要发展方向之一。

利用废旧锌锰电池回收锰的研究 篇3

利用废旧锌锰电池回收锰的研究

利用湿法回收技术,对废旧锌锰电池中的锰进行回收处理,制取MnCO3和MnSO4.实验表明,H2SO4的.浓度、所用体积、以及浸泡时间对MnCO3的产率影响较大,当H2SO4的浓度为4 mol/L,体积为30 mL,浸泡时间为24 h时,MnCO3的产率可达64.2%.用1.5 mol/L的H2SO4溶解MnCO3产品,可制得MnSO4.

作 者：田喜强 赵东江 白晓波 马松艳 TIAN Xi-qiang ZHAO Dong-jiang BAI Xiao-bo MA Song-yan 作者单位：绥化学院,化学系,黑龙江,绥化,152061刊 名：应用化工 ISTIC英文刊名：APPLIED CHEMICAL INDUSTRY年，卷(期)：35(9)分类号：X705关键词：废旧Zn-Mn电池 回收利用 浸泡 MnCO3

锂电池回收利用激增 篇4

1 电池

1.1 原理及分类

手机电池是具有能量转换及储存功能的装置, 它的主要功能是将化学能直接转换成电能, 供给手机使用。一般的电池是化学电池, 这种电池是最常用的电池, 它主要是通过化学反应将化学能转化为电能。化学电池大多采用干电池, 蓄电池, 小型和微型电池。化学电池也是可充电电池。手机电池主要是锂电池, 除了锂电池还有镍镉电池和镍氢电池[2]。

1.2 常用电池的化学组成成份

2 节能环保意义

手机废旧电池存量越来越多, 危害生态环境安全, 威胁人类健康, 因此研究和解决手机废旧电池回收利用非常重要, 废旧电池的回收是一个亟待解决的问题, 它具有重大的现实意义和广阔发展空间。

2.1 通过对手机电池回收和循环利用, 以减少资源和能源的消耗。废旧电池回收利用促进资源循环利用, 研究表明手机电池含有可回收镍, 钴, 锂, 钕等有价金属, 回收科学合理, 利用可再生资源, 为建设节约型社会将起到重要作用。

2.2 废旧电池回收利用, 减少了重金属对环境的污染, 减少了人类活动对生态环境的影响, 废旧电池如果不经处理随意堆放, 会给生态、环境和群众健康带来危害。

3 回收利用方法

当下国际上处理废旧手机电池的类型是镍—镉类电池, 主要是因为其中的重金属Cd对人和环境造成的危害是巨大的。处理方式有多种, 包括常用的:干法、湿法、浸出等方法[3]。

3.1 干法处理

干法处理的原理:电池内的金属和化合物可以在高温条件中发生多种物理化学反应, 包括氧化还原、分解、挥发和冷凝, 将挥发物回收加以利用。首次利用干法处理的是日本, 他们先用破碎法把电池去掉表面的塑料, 再放置到1000℃的回转炉内。电池内的Cd挥发为气态进入烟尘中, 经过后续的烟尘处理将Cd回收利用。而残渣包括了镍和铁及化合物, 从炉下面排出来, 经过分离提取加以回收利用。

3.2 湿法处理

湿法的原理是:先将废旧电池分选破碎后的粉末放置于酸中, 经过氧化还原、电化学沉积、萃取分离等过程将其中的某种金属提取分离出来, 达到加以回收利用的目的。

4 电池的减量化措施

生产厂家方面, 实现减量化的途径有很多, 其中关键的环节是尽量避免或减少对环境有害的化学原料的使用, 以便减少电子垃圾中的有害物质排放。

4.1 创新新型工艺。

推行实施清洁生产, 使用新型工艺, 淘汰落后的生产技术, 从生产加工环节上控制污染物的产生。另外, 需要补充一些去除污染物的工作。

4.2 使用环境友好型原材料, 延长电池寿命。

研发新的清洁原料, 淘汰污染重的材料, 从源头减少污染物产生的可能和数量。

4.3 研发新型手机电池, 提高手机电池的使用寿命, 减少更新速度。

减少电池随意丢弃对环境的危害, 从原材料入手研发新型电池采用清洁材料, 建立危险废弃物回收处理机制, 减少电池对环境的危害。

4.4 建立废旧电子产品回收机制, 将回收的原料再加工, 实现电子垃圾减量化, 废物循环再利用。

在生产手机电池过程中对回收物理进行适当的处理, 减少回收原料的损失, 不仅节约新原料还可以减少废旧危险废物的危害。达到废弃物资源化利用。

4.5 建立手机电池标准, 规范手机电池生产, 通过推动手机电池标准化解决手机电池不能相互交换的问题, 减少手机用户手机电池的更换频率。

增加电池的使用利用效率。让用户使用同样的电池在不同品牌的手机。

5 结语

5.1 扩展生产者的责任, 并形成制度。

生产手机电池厂家要生产环保电池, 不仅要在电池的寿命期承担环保责任, 还要在电池寿命期结束后开展回收处理工作。

5.2 消费者也要承担环保责任。

首先要引导消费者购买环境友好材料制作的电子物件;其次作为废旧电池产生者, 要支付处置废旧电池的费用。

5.3 成立相关回收企业机构。

这类企业机构具有相关的专业技术水平, 可以将电子废弃物通过破碎、分选等手段, 回收可以循环利用的、处理对环境有害的。

5.4 加强政府管理。

政府通过相关政策手段, 阻止其他国家的电子废弃物进入国内;完善法律法规, 约束生产者和消费者的市场行为。

参考文献

[1]魏长宽.废旧手机电池回收利用研究.中国海洋大学.2008.11.

[2]李薛君, 田月.手机电池回收利用研究进展.江西化工.2011.06.