废锂电池

废锂电池（精选十篇）

废锂电池 篇1

从一本课外书上我看到,旧电池刚没电时的电压与新电池的电压基本一致,都在1.5V左右。但废旧电池的内阻却变得比新电池大,所以电压就会多分到旧电池上,这样输出的电流也就变小了,无法带动用电器正常工作。

老师讲过,几个电阻并联时,总电阻就会变小。我想,要是把几个废旧电池并联起来,电阻就会变小,这样输到用电器上的电能不就可以变大了吗?

当然,几节电池并联起来体积会变大,不能当原来型号的电池用了。通过比较,我发现3节5号电池,合在一起的直径比1节1号电池的直径略小一圈。如果做一个大小合适的外壳,不就可以当做1号电池用在合适的电器上,再使用一段时间了吗?这样到底行不行,还是动手试一试吧!

实验材料:

5号旧电池3节、小灯泡1个、导线若干、旧纸管1个、铝箔纸若干、螺丝2个、瓶盖2个、万用表1个

实验步骤:

用万用表测一下刚没电的旧电池的电压,1.48V,确实是在1.5V左右。用小灯泡测一下,发现小灯泡只能发出很微弱的光,说明电池已经不能正常使用了。

找一个和1号电池一样粗的旧纸管(保鲜膜内的旧纸管即可),从中间截下一段,使其和1号电池一样长,做成废电池利用器的外壳。

将3节旧5号电池塞入纸管中,再在两端塞入可以导电的铝箔纸团,然后压实,好让3节5号电池并联起来。

把瓶盖盖在纸管的两端,压紧,让金属螺丝、铝箔纸团和电池电极充分接触。一个和1号电池一样大小的、内装3节旧5号电池的“废电池利用器”就做好了。

测一下电压,1.48V,和旧电池的电压一样。用小灯泡接上一试,比刚才只用1节旧5号电池亮多了,这些电池又能再用上一段时间了。

经过了一番处理,家里积攒的一大堆旧5号电池,又有了用武之地,这可真让人高兴啊!看来只要善于观察,勤于思考,节能环保的好办法总会有的。同学们,让我们大家开动脑筋,为保护环境一起努力吧!

回收废电池作文 篇2

令我忐忑不安的期末考试结束了，开始了愉快而有趣的暑假生活。虽然放假了很高兴，我却因为不知道怎么安排而苦恼。一个机缘巧合，我在电脑上看到一项资料讲的是废电池的危害，我越看越吃惊，一节小小的废电池竟然可以污染600吨水，相当于一个人一生的用水量。看完后，感到万分惊讶，一节小小电池竟有这么大的危害。此时网络上正好有报名参加回收废电池的活动，心想这个活动太有意义了，我正好可以 充实自己的暑假生活，一举两得，何乐而不为。

于是我拉着姐姐去报名了。第二天，我们跟着志愿者们来到小区。我走南，她走北，我来到第一户人家。心想我跟这里的叔叔阿姨说我是来做这个的，一定会夸我。心里越想越美，便开始行动。我敲响了第一户人家的门，彬彬有礼的说‘‘ 阿姨，您好我是来做、话还没说完，那位阿姨脸色就变了，她生气的说‘‘你们这些小孩真讨厌，又是来骗钱的吧，快走。说罢变狠狠的关上了门。我心想这个阿姨怎么这样，真是的无缘无故被骂了一顿，心里别提有多憋屈了。

这是，我突然想起老师说过的一句名言失败乃成功之母。可连续访问了五六家，每次都吃了闭门羹。而且口干舌燥、腰酸背痛、四肢无力，水都喝完了。我真是又气又急。可一想到废电池的危害，我又鼓起勇气敲起了下一家的门。面带微笑地说‘‘ 阿姨您好，我是回收废电池的志愿者，请问您家有废电池吗。令我万万没想到的是那位阿姨竟然听我把话讲完了。阿姨忙说‘ ‘有有当然有，我马上去给你拿。不一会儿，阿姨便拿来了一小袋的电池。我诚恳地说了声谢谢。经过这一家我想语气诚恳会好一些，于是我改变语气。收获了一大袋电池。人生充满挑战，迎面而上才是应有的态度。我觉得我在不断地成长，也收获很大。

拯救废电池 篇3

废旧干电池内含有大量的重金属以及废酸、废碱等电解质溶液。如果随意丢弃，腐化的电池会破坏水源，侵蚀我们赖以生存的庄稼和土地，使人类的生存环境面临巨大威胁。

于是我以南孚电池为例，希望通过化学方法回收电池中的可重复利用物质，促进废旧电池回收产业链的形成，缓解甚至解决电池对环境的污染。

一、实验假设

从南孚电池中回收可重复利用物质，如草酸锌、草酸锰、金属外壳（包括铁钉）、石墨和MnO2。

二、实验过程

（1）材料准备

旧电池、钳子、草酸、稀硝酸（2mol/L）、酒精（95%）、小烧杯（100ml）6个、大烧杯（250ml）2个、漏斗、滤纸、玻璃棒、铁架台、蒸发皿、三脚架、热水10ml、天平、量筒、手套、石棉网。

（2）实验步骤

1.用钳子拔出阴极，由于金属皮极为坚硬，注意技巧和力度。

2.拆除得到铁钉和剩余部分。

3.配置草酸溶液这一过程改进后并不需要特意配置草酸溶液，直接向后续实验中的溶液加入草酸晶体即可。

4.用钳子拆除金属外壳。

5.将可透过离子的纸筒拆开，得到锌和氧化锌的混合物1，将混合物1加热氧化，反应方程式为2Zn+O2=2ZnO。这一过程中可观察到，混合物1由银白色变为白色，带有微黄。

6.将回收负极（包裹着离子透过膜的锌筒）、金属外皮、糊状电解质以及石墨和二氧化锰的混合物2加热5分钟。

7.将加热过的混合物1和混合物2分别粉碎。

8.向粉碎后的混合物1中加入NaOH溶液搅拌，然后加入草酸晶体，反应方程式如下：

ZnO+2NaOH=Na2ZnO2+H2O；

Na2ZnO2+2C2H204→Na2C2O4+ZnC2O4+2H2O

9.将上一步得到的混合液过滤，滤渣为草酸锌，滤液为草酸和草酸钠。

10.将粉碎后的混合物2放入 10ml热水中，趁热过滤，得到含有氢氧化钾、锌酸钾和Mnx+的滤液1，以及滤渣MnO2和石墨，反应方程式如下：

Zn2++C2H2O4→ZnC2O4+2H+

Mn2++C2H2O4→MnC2O4+2H+

11.向滤液1中加入少量草酸，过滤，滤渣为草酸锌和草酸锰。滤液2为草酸和草酸钾。

12.清洗整理回收得到的物质并称重，得出草酸锌和草酸锰的混合物（主要是草酸锰）2.3g；金属外壳4.6g；草酸锌4.1g；石墨和MnO210.8g。

三、创新点

符合循环利用的原则，回收物可再次用于电池制造业。有一定的经济价值，每节五号南孚电池能回收成本约0.6元。

实验之后，我们又冒出了新的疑问：其他品牌的电池如何提取可回收物质？ 怎样将实验提取转变成流水线生产？

每种电池的配方差异决定了回收时的提取方法。所以应该因材施法，不同的电池采用不同的方法。

建立废电池回收系统已刻不容缓 篇4

电池作为与普通人生活密切相关的必需品, 在人们的生活中起着很大的作用, 以电池为能源的产品也非常多。但是, 电池的广泛使用一方面带动了电池工业的大量生产, 造成了能源的消耗;另一方面, 由于我国电池的使用基本上是一次性的, 电池的回收率非常低, 造成了对环境的严重污染, 而且落后的技术也导致了回收的高成本和二次污染等问题。因此, 迫切需要寻求高效低廉的旧电池回收处理手段。

据统计, 目前我国已经成为电池的生产和消费大国, 1998年我国干电池产量就已经达到140亿只, 超过美国跃居世界第一, 小型二次电池的使用量也达10亿多只。如此多的废电池对环境造成的危害以及对资源造成的浪费令人触目惊心。对此人们一直在寻求技术上可行、经济上可取的科学处理方法。可以说, 废电池的回收利用是一项系统工程, 应根据中国的国情建立有效的无害化管理机制, 国家要从政策上给予扶持, 建立健全法规, 完善回收利用运行体系。

2 废电池的危害

科学调查表明, 一颗钮扣电池弃之大自然后, 可以污染万升水相当于一个人一生的用水量而中国每年要消耗这样的电池70亿只。电池中96%为锌锰电池和碱锰电池, 其主要成分为锰、汞、锌等重金属, 而且它们还能够与有机物发生反应生成毒性更强的金属有机物, 如金属有机甲基汞等。废电池无论置于大气中还是深埋在地下, 其重金属成分都会随渗液溢出, 造成地下水和土壤的污染, 日积月累会严重危害人类健康。

1998年《国家危险废物名录》上定出汞、锡、锌、铅、铬为危险废弃物。对自然环境威胁最大的5种物质中, 电池里就包含了3种:汞、铅、锡。这些电池的组成物质在电池使用过程中, 被封存在电池壳内部, 不会对环境造成影响, 但若将废电池混入生活垃圾一起填埋, 废弃在自然界的电池中的汞会慢慢从电池中溢出, 进入土壤或水源, 再通过农作物进入人体, 损伤人的肾脏。在微生物的作用下, 无机汞可以转化成甲基汞, 聚集在鱼类的身体里, 人食用了这种鱼后, 甲基汞会进入人的大脑细胞, 使人的神经系统受到严重破坏, 重者会致死。著名的日本水俣病就是甲基汞所致。镉渗入土地和水体, 最终进入人体使人的肝和肾受损, 也会引起骨质松软, 重者造成骨骼变形。汽车废电池中含有的酸和重金属铅泄漏到自然界可引起土壤和水源污染, 对人体造成危害。

3 电池回收过程中存在的问题

我国是电池生产和消费大国, 废电池污染已成为迫切需要解决的重大环境问题, 但面对大量废电池, 众多废弃物处理公司却没有发挥作用, 废电池处理正面临着非常尴尬的局面专家指出这种尴尬”缘于国内废电池处理行业还没有建立一套产业化、规模化的运作模式以及缺乏政策扶持。如果不能尽快采取措施制止这一污染蔓延, 其后果将比“白色污染”严重得多。

3.1 对废电池污染的认识问题

由于对废电池的危害缺乏足够的认识, 大多数人还不具备自觉回收废电池的环保意识, 废电池随意丢弃的现象严重。2000年沈阳市在全市设置了500个外形很象电池的废旧电池回收箱, 但这些回收箱一直颇受冷落, 除了一些学校的学生响应外, 设置在一些公共场所的回收箱里常被扔进其它废物。据统计, 截止2001年底这些回收箱回收的废电池也不过五六吨, 这与沈阳市每年产生约2000吨废电池的数量成了鲜明的对比。上海市每年废电池产生量为3000吨, 而集中回收的只有30吨, 仅为总量的1%。这些都充分说明了公民对废电池危害意识的欠缺。

3.2 回收后的处理问题

废电池处理技术尚未根本解决, 特别是一次性电池, 因为原材料品种太多, 增加了处理难度, 仅限于回收, 而没有处理和再利用的措施。所谓回收也仅仅是将污染集中, 即使能回收, 回收的废电池也不能得到妥善的处理。

在一些学校宿舍旁和小区内, 虽然设有“废电池回收箱”, 人们也自觉将电池置于回收箱内, 但回收箱满后却找不到到专门回收废电池的单位, 如此一来, 废电池的回收处理正面临着一个尴尬的境地:如何处理回收上来的废电池?虽然在河北已建立了我国第一家废电池处理厂, 但其规模远不能满足对废电池处理的要求, 很多地区对回收的废电池只能采取集中存放的方法, 大量回收的废电池仍不能进行有效的处理。因此建立一套完善有效的法规、加大环保宣传力度以及开发可靠处理技术刻不容缓。

3.3 缺乏政府扶持

我国废电池回收处理产业目前尚缺乏政策扶持。废电池处理的利润一般体现在两个方面:政府补贴和处理过程中生成的新产品, 如锌、锰、汞等。国外通行的作法是:对废电池的回收处理实行“政府补贴”, 即处理一吨废电池, 政府给予相应的补偿。但在我国尚未有相关政策。

3.4 资金问题

处理集中存放废电池的另一个办法是按照危险废弃物的处理方法集中填埋或存放, 但是这样处理一吨需要三四千元的费用, 又面临着费用无着落的问题。

据调查, 当前各种经济因素制约着废电池处理产业的发展。废电池处理回报率低, 效益周期长, 很难吸引投资者, 因此很难形成产业化规模, 而没有规模就无法实现效益。1997年北京开始回收废电池时, 曾有七八家企业进入废电池处理行业, 但后来均退出了。

事实上, 废电池回收业并非无利可图, 因为废电池中含有大量可再生利用的重金属和酸液等物质, 通过废电池再利用, 每年可再生锌4万吨。据华南理工大学韦朝海博士估算, 按每天处理10万只废电池计算, 除去各种费用之后, 可获利2万元左右;以70亿只电池、50%的利用率计算, 年利润可达6亿多元。可见, 规模经营完全可以创造效益。

4 治理电池污染的建议

4.1 增强公民的环保意识, 使环保观念深入人心

曾经有一位德国学者来华访问, 在一次交流活动中这位学者的相机电池没电了, 他换好新电池后, 问周围的中国同行, 电池扔到哪里, 一位同行笑着说, 哪里方便就扔哪里, 要不然就扔到垃圾桶里吧。这位学者听完很是震惊, 他对把废电池扔到垃圾箱这一行为表示不理解, 最后他只能将废电池带回德国。可见国内与国外发达国家人们的环保意识有着相当大的差距。所以, 要充分利用大众媒体加强环境保护的宣传教育, 提高全民的环境意识和资源意识。

4.2 国家应制定相关产业政策以及相应的法律法规

要使废电池的处理在产业政策的轨道上运行, 国家应尽快出台相关行业政策及法律法规, 并制定符合我国实际的管理办法及具体的可操作的管理实施细则。

据了解, 国外对于固体废物都有相关的政策, 比如美国、日本废电池回收后交到企业处理, 每处理一吨政府给予一定补贴;韩国生产电池的厂家, 每生产一吨要交一定数量的保证金, 用于回收者、处理者的费用并指定专门的工厂进行处理还有的国家对电池生产企业征收环境治理税或对废电池处理企业进行减免税等。而我国在这方面的工作力度显得有些薄弱。建议应抓紧制定出台我国相关的废电池等有害垃圾无公害处理办法。该办法应包括:明确有害垃圾定性的依据、范围和品种等, 明确有害垃圾无公害化处理的法律原则、责任主体及其义务, 明确各种有害垃圾包括废电池回收处理的法律保障措施。

4.3 尽快研发或引进处理废电池的新技术

各级环保部门、金融机构、科研单位和处理厂家应加强协作, 加大投资力度, 促进废电池再生技术的开发和产业化进程。各地应根据自己的情况选用适用的技术, 对已开发成功的技术要予以推广。如河北易县有一民间投资的废电池处理厂, 采用北京科技大学研发的技术, 金属回收率可达85%, 综合利用率可达70%, 可年处理废电池3 000吨。有条件的地方还可考虑引进国外成熟的技术。

4.4 采用有偿使用的回收方式

有偿的回收方式可以吸引更多人参加到废电池的回收活动中, 人人参与, 增强公众的环保意识。如采取电池“以旧换新”的办法, 对消费者适当让利, 以促进废电池的回收。关于废电池回收的问题, 一些热心环保的人士提出“以旧换新”, 让电池售卖点同时成为废电池回收点;还有的建议, 如果买电池者不拿相等数量的旧电池来, 卖者有权在原价的基础上加价, 而差价由政府补贴。

4.5 加强对废电池的源头管理

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, 对回收环节、处理环节给予补贴。根据国家环保法“谁污染谁治理”的原则, 生产者在设计过程中, 要力求延长电池的使用寿命, 有义务不断改进产品, 逐步采取有效材料替代电池中的有害成分, 力求减少使用或不使用有毒重金属。

4.6 规范市场

据调查, 我国大多数正规大型电池生产厂家已基本实现电池生产无汞化或已达到国家规定标准, 但在我国电池生产行业存在许多小型非正规生产厂家, 其技术力量和资金都比较薄弱, 所生产的电池无法达到环保要求但由于缺乏有力的控制手段, 其生产的电池仍大量流入消费市场, 这是我国电池污染的重要源头。政府应制定切实可行的法规, 配合到位的监控手段规范电池市场。

4.7 建立完善有效的回收网络和体系

应尽快建立健全系统的废电池自愿及强制回收体系。自愿回收体系的建立, 可以采取设立公共收集设施的办法;建立强制回收体系, 可以采取通过立法要求生产者、销售者收集其产品废弃物等等。

5 结束语

废电池的回收利用是个世界性的课题, 迄今还没有一种得到普遍接受和运用的、经济型的综合利用工艺。目前我国能加工利用废电池的工厂甚少, 一些专家呼吁, 可参照“谁污染谁治理、谁受益谁补偿”的环保原则, 由电池生产企业承担电池回收、贮存和利用的主要责任。这一方面要积极开发环保型的电池产品, 另一方面要开发出废电池回收利用经济可行的方法, 并组织实施, 因为回收利用的大多数物质是可以用于再生产的。另外可以由政府主管部门出台买电池必须“以旧换新”的政策, 鼓励全社会共同来配合这项工作, 这样才可能彻底消除废电池污染给人们的生活带来的危害。废电池的无害化处理和综合利用对保护环境、节约资源意义重大, 建立废电池回收系统已刻不容缓

参考文献

[1]郭立, 何深思.废干电池回收的障碍与对策[J].环境保护, 2002 (4) :42-44.

[2]张俊喜, 陈健, 乔亦男.废电池的危害及回收利用[J].电池世界, 1999 (4) :3-7.

[3]黄飞, 何虹.废电池的污染不可小视[J].电源技术, 2000 (4) :199-201.

[4]胡秀仁.城市生活垃圾处理方式的思考[J].环境保护, 2001 (3) :41-43.

[5]任仁.化学与环境[M].北京:化学工业出版社环境科学与工程出版中心, 2002.

[6]马瑞新, 赵建民.废干电池综合利用的研究[J].电源技术, 1999 (6) :302-303.

[7]曾毅红, 何深思.发达国家的废旧电池处理及其对我们的启示[J].环境保护, 2002 (7) :46-46.

[8]李运刚.废干电池回收利用评述[J].环境保护, 2000 (2) :43-45.

[9]魏小林, 田文栋, 黎军.城市固体废弃物的预处理系统研究[J].城市环境与城市生态, 2000 (5) :24-26.

回收废电池教案 篇5

知识与能力

1 掌握三位数加法的计算方法，并能正确的计算。

2 能结合具体情况进行估算，进一步领会加，减法估算的基本方法，增加估算意识和估算能力。

3 结合具体情境，发展同学提出问题，解决问题的能力。

过程与方法

通过发明“回收废电池”的情境，引导同学提出问题，列出算式，先让同学估算出得数的范围，再自主探索三位数加法的计算方法。在交流时，可通过在计数器上拨珠计算，使同学了解相同数位上的数才干相加。因此，在进行竖式运算时，要注意相同数位对齐，才干相加。此外，教师克结合这一素材向同学进行环保教育。

情感，态度与价值观

培养同学交流的意识，逐步养成认真仔细的好习惯；结合教学内容培养同学的环保意识。

重点

三位数加法的计算方法

难点

连续进位加法的计算方法

学校和同学学情分析

同学在本节学习前已经学习了百以内的加法，基本掌握了加法的计算法则，这就为学习万以内的加法打下了一定的基础，不同的是过去两位数加法只限于100以内，只存在一次进位的情况，本节主要学习的是三位加三位数中连续进位加的运算方法，这是同学学习笔算加法的难点。

教材分析

本节教学内容是在同学已经掌握百以内数加法的基础上，启发同学探索并掌握三位数加法的计算法，并结合生活实际解决问题。新课标教材在编排加法这一内容时，考虑到同学的年龄特点和已有的知识基础，改变了过去单纯出计算题教学的形式，而是紧密联系同学的实际生活，通过具体情境引出计算问题，使同学能感受到数学与生活的紧密联系，增强同学的应用意识。

公开课教案

一，谈话，创设情境，引入新课

教师活动

1 出示电池，谈话：同学们认识它吗？它有什么作用吗？

2 提问：废电池对大自然有什么污染？把你收集到的知识介绍给大家。

3 提示课题：为了减少大自然的污染，所以我们要回收废电池。

二，探究三位数加两位数的竖式计算方法

1 出示二年级回收废电池的情况统计表。

2 提出要求：根据统计表，你能提出哪些加法问题？能列出算式吗？

3 听汇报，板书问题。

4 提出要求：先估算一班和二班一共大约回收了多少节？

5 指出：200是估算的结果，究竟是多少还要通过计算。怎样列竖式计算呢？小组讨论。

6 听汇报，点拨。

废铅酸蓄电池清洁高效处理工艺 篇6

中国是铅蓄电池的生产和消费大国，铅蓄电池产量约占世界产量的1／3。每年报废的蓄电池量已达300万吨以上。预计到2015年，铅酸蓄电池的耗铅量将占铅总消耗量的85.48％。可见，有效清洁利用铅酸蓄电池中的铅资源将对中国再生铅产业乃至整个铅行业的发展产生重要和深刻的影响。

一、国内废铅酸蓄电池处理现状及存在的问题

国内目前的废铅酸蓄电池处理工艺，大致要经过蓄电池分离预处理和对分离的铅物料(铅栅和铅膏)进行熔炼生产再生两个步骤。

1.国内废铅酸蓄电池分选处理现状及存在问题

中国对废铅酸蓄电池分选处理主要方法为手工破碎分选，即采用手工拆卸废蓄电池壳，取出铅片和铅灰。在拆卸过程中，废铅酸蓄电池残液外流，渗入土壤，铅灰弥漫于空气，沉降于地面。废铅酸蓄电池分选处理整体还处于手工作业、能耗高、污染重、回收率低的阶段。分选处理工艺如图所示。

由于手工分离的缺点，上个世纪80年代开始，国内一些公司引进美国MA公司的工艺技术取得了较好的效果。该工艺实现了自动分离，但还存在着自动化水平不高、处理能力低、产物分离不彻底等不足。

2.含铅物料熔炼工艺现状及存在问题

废铅酸蓄电池经分离后的含铅物料分为板栅和铅膏。板栅可经简单重熔和调整成分后铸成极板供蓄电池厂再用。由于铅膏主要成分铅的硫酸盐和氧化物，处理时要考虑铅的回收和硫的污染治理利用，造成其处理难度增大。根据处理方法不同，国内主要为火法熔炼工艺和湿法

火法联合工艺。

火法熔炼：该工艺是将含铅物料与铁屑、纯碱、煤等辅料加入熔炼炉，经高温熔炼使得物料中硫酸铅分解后还原产出再生铅，主要反应如下：

PbSO₄=PbO+SO₃PbO+C=Pb+CO

PbSO₄+4C=PbS+4COPbS+Fe=FeS+Pb

从反应中，可知反射炉熔炼会产生三氧化硫气体，由于该气体含硫浓度低，無法满足制酸的要求。由于该工艺采用的是铁沉铅熔炼，反应無法进行彻底，渣中含铅高。

湿法——火法联合熔炼：该处理方法主要是先用碳酸钠对铅膏进行湿法脱硫转化，转化后生成副产品硫酸钠和碳酸钠，碳酸钠再进行还原熔炼生成再生铅。主要反应如下：

PbSO₄+Na₂CO₃=PbCO₃+Na₂SO₄

2PbCO₃+C=2Pb+3CO₂

该工艺要增加脱硫系统的投资，且转化率不足90％，硫得不到充分利用，也会造成下一步熔炼的环境污染和铅回收率的降低。

二、废铅酸蓄电池清洁高效处理新工艺

针对中国废铅酸蓄电池回收处理存在的问题，在原生铅冶炼的基础上展开了对废铅酸蓄电池回收处理新方法的研究，经过近几年的努力，研究成了与原生铅冶炼相结合的高效清洁处理新工艺。

1.工艺流程

2005年引进CX集成预处理系统，建成了10万吨再生铅项目，年处理废铅酸蓄电池15万吨。利用原生矿冶炼氧气底吹炉系统，研发出废铅酸蓄电池自动分离一氧气底吹熔炼再生铅新工艺。

该工艺主要是废铅酸蓄电池经自动破碎分离，产出铅膏、板栅、塑料、聚丙烯4种产物。板栅直接合金化，生产合金产品；塑料、聚丙烯可循环利用；采用富氧底吹熔炼技术把含硫铅膏直接生产成粗铅，同时铅膏中的硫利用双转双吸工艺制酸回收利用，进一步采用电解精炼技术将粗铅生产成最终产品电铅。具体工艺流程为：

废铅酸蓄电池由汽车从厂外运经分类后，进到地仓内，再从地仓内抓到胶带输送机上，输送到CX集成处理系统，破碎机有效地将带壳的废铅酸蓄电池击碎后排出，通过供水压力以及由于碎料本身各组分的密度及粒度等差别，使铅膏、板栅、塑料、聚丙烯等物实现分离。经洗涤后合格的金属铅栅由胶带输送机送往铅合金车间，以天然气为燃料，熔炼生产出合金外售。

铅膏经过压滤，滤液被送往循环池循环使用，滤饼(即铅膏)被送到铅底吹炉系统，将铅膏与硫化铅精石广、造渣辅料配料后，送到氧气底吹炉中进行氧化熔炼，产出一次再生粗铅和富铅氧化渣。富铅氧化渣经冷凝制块后被送到鼓风炉熔炼产出再生粗铅。熔炼过程中产出的烟气须经降温、除尘、净化，产出的烟尘返回配料，循环使用。底吹炉所产的高硫烟气被送到双转双吸制酸系统制取硫酸，尾气达标后排放。熔炼工序产出的再生粗铅被送到电解精炼系统，经除铜、电解精炼、熔铸等工序产出电解铅。

2.工艺经济技术指标及对比

经过几年来的生产实践证明：该废铅酸蓄电池处理工艺采用与原生铅冶炼相结合的方式，采用自动分离，底吹熔炼再生铅新工艺，即拓宽了原生铅冶炼的原料来源，也利用原生铅冶炼的先进工艺来提升中国再生铅冶炼的装备环保水平，达到先进的经济技术指标，详细见表。

三、新工艺的创新特点

该工艺主要是采用国际先进再生铅分离技术和自主创新的原生铅冶炼技术，自主研究开发了底吹氧气脱硫技术、铅膏底吹熔炼技术、五段转化制酸技术、碳还原冶炼技术和再生铅深加工技术，实现了废铅酸蓄电池高效清洁分离和各分离产物的分类资源化高效利用，铅回收率达到97％以上，锑利用达到98％以上，硫利用率达到98％以上，废塑料和废酸全部得到回收利用。生产过程集约化、自动化、过程环境友好、清洁無污染。建立了再生铅熔炼的闭路循环新模式，实现了铅全寿命周期的大循环，达到了资源的综合回收利用、清洁生产和环境友好材料开发的多重目的，是一种符合循环经济、生态经济理念的清洁生产技术。

四、新工艺的前景展望

该工艺的研究成功，实现了废铅酸蓄电池的自动化、大规模、环保清洁生产，提高了资源利用率，是符合国家相关政策的一种新型清洁生产技术，可以有效地解决目前再生铅企业规模小、集中度低、工艺技术装备落后、环境污染和资源浪费等突出问题，同时减少原生铅矿石的开采量，延长其开采年限，有效地利用铅资源，是铅工业发展循环经济的必然之路。

10万吨／年再生铅综合利用工程的生产实践表明，采用该技术处理再生铅，取得了显著的经济、环境及社会效益。该工艺的实施必然会对再生铅行业的格局产生深远的影响，必将有力推动中国再生铅行业的发展。目前，全国有300多家再生铅企业，随着再生铅工业的发展，从事再生铅的企业还会再增加，该技术的推广应用有着广阔的市场需求。而该技术的推广应用对于再生铅工业的结构调整、节能减排具有积极的推动作用。

废锂电池 篇7

1 铅蓄电池报废原理

铅蓄电池是一种可循环充放电的原电池, 以铅为阴极, 二氧化铅为阳极, 硫酸溶液为电解液, 通过物质转化实现充放电[7]。总反应式为:

该反应为可逆反应, 放电时反应向右进行, 生成, 充电时向左进行。理想情况下, 充放电可以一直反复进行, 但实际上放电产生的硫酸铅会随循环次数增加逐渐覆盖电极板, 使电极板的导电性渐弱, 最终导致不能充电, 蓄电池由此报废[8]。

2 回收技术现状

2.1 破碎分选技术

按材料种类, 废铅酸蓄电池可分为四种组分:塑料外壳、铅合金栅极、硫酸电解液和铅膏[9]。基于此特点, 目前的回收方法都是先将废铅酸蓄电池破碎, 然后分离四种组分, 因此在回收过程中首先涉及破碎分选技术。国外在废铅酸蓄电池破碎分选技术的研究起步早, 并已将全自动化机械化破碎技术应用于生产实践, 目前主流的破碎分选系统有两种[10,11]:美国M.A.公司生产的破碎分选系统 (简称M.A.技术) 和意大利Engitec公司生产的破碎分选系统 (简称CX技术) , 两种技术原理均是先通过机械破碎将废铅酸蓄电池破碎成小尺寸组件, 然后通过分选技术实现四分离。我国在该方面研究起步晚, 目前国内在生产实践中有三种做法[12,13,14]:传统的人工破碎分选, 引进国外先进破碎分选技术和自主研发破碎分选系统。其中, 人工破碎效率低, 不利于环境安全和人体健康, 处于淘汰期;引进国外先进技术效果好但价格高, 给企业带来资金压力;自主研发目前国内只有江苏春兴集团研发的破碎分选系统, 虽然相比主流工艺仍有一定差距, 但却是我国废铅酸蓄电池破碎分选技术发展的长远之计。

2.2 铅膏回收技术

废铅酸蓄电池的四种组分中前三种由于组分相对单一, 通过现有技术均能很容易地实现回收利用[15]:塑料外壳经过清洗干净后可再生塑料颗粒, 铅合金栅极经过金属熔融和分离工序可实现栅极中各类金属的分离及回收, 硫酸溶液通过除杂浓缩等工序可实现硫酸的再生。唯独第四种组分铅膏由于组分复杂, 性质各异, 回收难度较高, 因此目前关于废铅酸蓄电池回收方法的研究主要集中于此。

2.2.1 火法回收技术

铅膏主要成分[16]是, 其中还含有一部分Pb O、Pb O2和少量杂质。由于高价铅经还原剂在高温条件下可被直接还原成金属铅, 因此利用高温条件下通过添加C还原剂及一些熔剂熔炼铅膏的火法回收技术得到广泛应用和研究, 目前废铅膏的火法回收技术主要有两类:预脱硫-还原熔炼-精炼技术以及再生铅和原生铅混合熔炼技术。

预脱硫-还原熔炼-精炼技术[17,18]:包含三个步骤:脱硫、还原和精炼。脱硫是因为铅膏中主要成分Pb SO4在高温条件下能生成硫氧化物, 腐蚀设备及污染环境, 常用的脱硫剂有碳酸钠、碳酸氨和碳酸氢钠[19], 经脱硫后的高价铅用还原剂还原可得到粗制金属铅, 然后在精炼锅中用氢氧化钠、硝酸钠精炼剂进行精炼。主要反应如下:

再生铅和原生铅混合熔炼技术[20]:在原生铅的反应冶炼法中, 必须先将铅精矿中一部分Pb S氧化成Pb O、Pb O2或Pb SO4, 然后它们再与未氧化的Pb S反应得到粗铅。而铅膏可直接提供Pb O、Pb O2和PbSO4, 既省去了预氧化工序, 又使自身含有的铅参与冶炼, 可谓两全。铅膏与铅精矿反应原理如下:

两种火法回收技术中, 预脱硫-还原熔炼-精炼技术是铅膏的单独回收技术, 随着原生铅资源的不断耗竭, 占再生铅比例为80%[21]的废铅膏将成为未来铅冶炼工业的主要原料, 因此开发铅膏单独回收技术具有较强的发展前景。再生铅和原生铅混合熔炼技术是铅膏的混合回收技术, 该法可以充分利用当前的原生铅冶炼设施, 有利于加快解决目前大量铅酸蓄电池污染的问题, 具有较强的现实意义。

2.2.2 湿法回收技术

相电解还原、柠檬酸法是当前湿法回收铅膏的主要技术。

电解沉积:包括脱硫-还原-浸出-电解四个步骤, 铅膏经碱金属碳酸盐脱硫, 还原剂将Pb O2转化为Pb O后, 在浸出剂的作用下将铅转移到富铅电解液中, 然后进行电解沉积得到精铅。代表工艺是RSR法[28]和CX-EW工艺[29], 其中RSR法反应原理为:

CX-EW法与RSR法相似, 只是采用的脱硫剂和还原剂分别是和H2O2。电解沉积技术避免了火法回收技术的高温条件, 不产生烟尘和SO2, 但能耗依然相当高, 1kg铅电耗约为12k·Wh[30], 比火法要高, 因此该法能耗问题仍有待研究。

固相电解还原[31]:采用Na OH溶液作为电解液, 表面带折槽的不锈钢板作为阴阳极, 将经过8mol/L的Na OH溶液浆化后的铅膏填充在折槽中, 通电电解时含铅化合物从阴极得电子直接被还原为金属铅, 阴极反应为:

该法具有占地省、投资少、回收率高、过程清洁的特点, 但碱耗比较高, 因此该法碱耗问题仍有待研究。

柠檬酸铅法[32]:铅膏中经柠檬酸三钠处理, Pb O和Pb O2经柠檬酸处理后均转化为柠檬酸铅, 柠檬酸铅通过低温被烧可转化为超细Pb O粉, 反应原理为:

该法能将铅膏直接转化为可用于生产铅酸蓄电池的原料———超细铅粉, 由于铅总量的80%用于铅酸蓄电池的生产, 直接将铅酸蓄电池的废弃物转化为自身的生产原料, 缩短了工艺环节同时减少资源浪费, 因此柠檬酸铅法具有重要意义。

3 工艺现状

铅酸蓄电池经破碎分选后可进行铅膏的处理, 在火法回收技术中, 由于铅膏中的硫元素具有潜在的硫污染问题, 因此在处理前必须进行铅膏预脱硫, 铅酸蓄电池中铅膏回收处理一般流程为:

3.1 铅膏脱硫工艺

铅膏预脱硫可将铅膏中的硫酸铅转化为碳酸铅, 降低火法熔炼的温度, 节省能耗, 同时减少烟尘、二氧化硫排放量, 目前铅膏预脱硫工艺主要是碳酸盐转化脱硫。由铅化合物的电位-p H图可知, 在p H=6~10时, 碳酸铅的溶度积比硫酸铅的溶度积小6个数量级[33], 因此在此条件下, 硫酸铅能发生向碳酸铅的转化, 反应原理为:

3.2 铅回收工艺

铅的冶炼有火法和湿法两种工艺, 世界铅冶炼以火法为主, 湿法尚处于研究阶段, 目前火法回收铅主要有以下几种工艺:

反射炉熔炼技术[34,35]:该技术是以煤气或天然气为燃料, 以碳酸钠、无烟煤及生石灰等为辅助原料, 采用反射炉作为熔炼设备对含铅废料进行高温还原的熔炼技术。该技术操作简单、投资少、适应性强。但环境污染重、能耗高, 生产效率和热效率较低, 且是间断作业, 不易实现自动化控制。

竖炉熔炼技术[36,37]:该技术是以焦炭或高炉煤气为燃料, 采用竖炉作为熔炼设备, 在焦点区燃烧形成高温对含铅废料进行还原熔炼的技术。该技术具有适应性强、生产能力大、能实现过程连续生产的特点。但粉尘率高, 细粒物料需要烧结或制团。

短窑熔炼技术[38]:该技术是以天然气或柴油为燃料, 以碳酸钠等为辅助原料, 采用短炉身、高耐火材料内衬的回转窑作为熔炼设备进行连续熔炼的技术。该技术可实现连续熔炼, 密闭性好, 原料适应性强, 利于传热、传质。但产渣量大, 炉衬寿命短。

富氧底吹熔炼技术[39]:该技术是利用熔池熔炼原理, 通过浸没底吹氧气的强烈搅动, 使硫化物精矿、未脱硫铅膏与熔剂等原料在反应器 (熔炼炉) 的熔池中充分搅动, 迅速熔化、氧化、交互反应和还原, 生成粗铅的熔炼技术。该技术能实现铅精矿与废铅膏的混合熔炼, 产生的烟气可制酸, 省去了铅膏脱硫工序, 具有工艺流程短、建设和运行成本低、氧利用率高、脱硫率高等优点, 可实现生产过程自动化控制。该技术适用于铅精矿与铅膏等二次物料的混合熔炼, 不适用于单独处理废铅膏。

4 管理政策及问题

目前, 美国和欧盟在废铅酸蓄电池管理法律方面比较有代表性[40]。他们通过颁布具有实施细则的法律形成一套完善的法律体系, 在运输及处理过程中也有一套完善的监管制度, 同时还有很多环保类的非盈利性组织为废铅蓄电池回收保驾护航。如美国缅因州制定《有害废弃物、渣泥、固体废弃物管理》, 对废铅蓄电池从回收、收集、标志、运输、贮存、冶炼等全过程做了详细的规定, 在实施过程有很强的可行性。而英国环保署制定的《特别废弃物规定》则对废弃物的认定、分类、评估及运输、贮存、标记等做了详细的规定。

在回收模式上各国都有各自的特点, 如意大利COBAT组织专门负责废旧铅蓄电池的回收, 并组织相关企业对其贮存和再生;美国的BCI (以旧换新) 模式规定消费者购买时需缴纳一定的抵押金, 交回废旧蓄电池后将押金返还;德国、瑞典和意大利等国强制要求必须交回废铅蓄电池, 保证100%回收。随着互联网的发展, 在线回收逐渐引起关注。

在政策上, 美国和日本对废铅蓄电池回收都会给予一定补贴;爱尔兰通过设立补助金刺激地方回收项目的开发;葡萄牙对废铅蓄电池回收企业及类似企业给予补贴;韩国对有色金属再生企业给予长期无息贷款优惠政策等。

国外在铅酸蓄电池的回收及管理方面研究起步较早, 因此在管理上具有一定经验。我国则正好相反, 主要存在三方面问题:第一, 我国在废铅酸蓄电池管理方面没有形成严格的法律体系, 仅有部分法律法规涉及铅酸蓄电池, 如《固体废物污染防治法》、《危险废物污染防治技术政策》、《再生铅行业准入条件》, 铅酸蓄电池的回收处理过程复杂, 我国相关法律远远不够[41]。第二, 没有形成良好的回收体系。由于法律监管不到位, 铅酸蓄电池被各方争夺, 回收体系处于混乱状态[42]。第三, 我国公众对铅酸蓄电池回收的危害性认识不够[43]。如很多人不了解废铅酸蓄电池的危害, 直接将其送至废品收购站, 而不懂得其危险废物的特殊性随意处置。我国大部分废铅酸蓄电池回收渠道掌握在个体收购户手中, 这些个体收购户为求方便和经济利益, 直接将废酸液倒入泥土或下水道中, 严重缺乏环保意识。

5 结束语

废铅酸蓄电池的四种组分———塑料外壳、硫酸溶液、铅栅极和铅膏均具有回收利用价值, 其中铅膏占比例最大同时也是最难以处理的组分。

目前关于铅酸蓄电池回收处理研究集中在四种组分的分选和铅膏的回收利用上, 目前国际上先进的分选设备主要是M.A.技术和CX技术, 可实现废铅酸蓄电池良好的破碎与组分的分离, 而我国关于破碎分选的研究尚处于研究阶段。

铅膏的回收处理主要包含铅膏的预脱硫和铅的回收两部分, 铅膏预脱硫可以降低二氧化硫污染和降低熔炼温度, 主要依靠碱金属碳酸盐置换硫酸根。铅的回收包含火法和湿法两类回收技术, 火法冶炼以反应快工艺成熟, 是当前主流技术, 根据炉型的不同可分为反射炉法、竖炉法、短窑法和富氧底吹法。但高温对设备的要求高, 容易产生粉尘, 需要后续除尘处理, 仍需要进一步研究。湿法技术效率低, 但常温即可回收处理是一种比较有前景的工艺, 目前仍处于试验研究阶段, 如能突破湿法反应速度方面的问题, 湿法回收将大有作为。

我国废铅酸蓄电池的回收处理仍面临很大的问题, 究其原因是缺乏完备的管理体制, 在未来几年, 应加快建立废铅蓄电池回收处理法律体系, 鼓励民间组织建立回收联盟, 加强对违法经营的惩治力度, 提高再生铅行业的准入条件, 逐步规范我国废铅蓄电池回收处理市场。

摘要：铅酸蓄电池近年来使用量和报废量逐年增加, 采取科学环保方法回收处理废铅酸蓄电池迫在眉睫, 文章介绍了国内外铅酸蓄电池回收处理现状及主要工艺应用现状, 指出我国在回收处理及管理中存在的问题, 对未来废铅酸蓄电池回收处理行业发展趋势进行了展望。

废铅酸蓄电池污染防治技术与政策 篇8

回收过程中的污染问题

由于我国废铅酸蓄电池回收市场的规范性不强, 缺少正规的、大规模的回收公司, 数量也较少, 整个回收市场处于分散经营的状态, 回收市场经营者都已个体回收为主, 没有形成全国性或区域性废铅酸蓄电池统一回收网络。这类废铅酸蓄电池回收主体缺少专业处理知识以及环保意识, 导致收集和运输废铅酸蓄电池不科学, 造成严重的环境污染。如废铅酸蓄电池中的铅酸液未经任何有效处理后就被直接排放至下水道中;运输废弃铅酸蓄电池前也为对电池做任何有效的防漏液保护措施, 而且采用普通的车辆运输废电池, 造成铅酸液在运输过程中直接遗漏在土壤表层, 危害环境;回收废电池后也没有采取有效的保护措施后再堆放电池, 也会导致酸液遗漏并渗入地下, 污染土壤和水源。而且酸液蒸发后会形成酸雾, 对空气也有极大的影响。

拆解过程存的污染问题

我国回收的废铅酸蓄电池多有地下铅冶炼厂完成拆解, 回收个体户将回收的废电池直接转销给地下铅冶炼厂。地下铅冶炼厂缺少先进的技术和设备, 更没有与拆解技术设备配套的环境保护设备和人员保护措施, 几乎由人工完成拆解工作, 拆解人员也缺少足够防护措施的情况下完成拆解工作。而且地下铅冶炼厂并非对所有的含铅的材料进行拆解回收, 只回收板栅、铅块和塑料槽等几个部分。导致铅酸液在拆解过程中被直接排放到自然环境中, 而由多种化学物质组成的铅膏也被直接遗弃, 造成严重的环境污染和资源浪费。地下铅冶炼厂将拆解得到塑料槽未经任何处理就直接转销至所料加工厂加工成其它产品, 造成二次污染。

再生铅生产过程中的污染问题

回收废铅酸蓄电池的关键内容是再生铅, 将废电池拆解后可得到金属铅、硫酸铅、各种铅氧化物以及其它金属混合物, 拆解后所得的这些物质是用于生产再生铅的主要原材料。然而我国绝大多数再生铅生产工作多为地下铅冶炼厂, 这些缺少资质的工厂规模小、技术水平极低、能耗和污染严重、回收利用率低。例如许多非法的地下铅冶炼厂仍使用小反射炉、土炉和鼓风炉等原始的设备熔炼板栅和铅膏, 这些熔炼设备不仅技术水平高, 而且缺少匹配的尘烟净化设备, 熔炼过程生产的铅尘、二氧化硫等有害气体被直接排放到大气层中, 严重污染环境。熔炼过程产生的有害气体和物质也会污染冶炼工程的工作环境, 影响工人的人身安全。

2废铅酸蓄电池污染防治技术

预处理废铅酸蓄电池污染的对策

废铅酸蓄电池预处理过程包括机械打孔、破碎和分离三个方面, 分离是预处理的主要目标。通过机械打孔和破碎操作将所料、铅板等分离, 以便对各个部分采取后续处理措施。要做好预防预处理过程产生的污染问题, 必须做好每个环节预防措施。机械打孔阶段, 必须采取有效的措施防止铅酸液溅出和泄漏。破碎过程要尽量采用自动破碎分选设备, 保证铅板、连接器等成分容易被分离;分离过程需要将不同的原料分离。同时分离后的需要进行一定的处理, 如将塑料槽上的铅洗净后再回收利用。拆卸后的废物要分类、计量, 并做好相应的记录, 以便了解其去向。预处理过程中产生的有效液体不得随意排入下水道或自然环境中。

铅回收过程污染控制

铅回收过程的污染控制的关键在于先进的技术和设备, 火法冶金法和湿法冶金法是两种主要的生产工艺。火法冶金法包括预脱硫后高温冶炼还原以及直接熔炼还原两种回收处理工艺。预脱硫主要依靠碳酸铵 (NH4) 2CO3 (Na2CO3) 与Na OH的混合物或者Fe2O3与Ca CO3的反应达到脱硫的目的, 脱硫后产生Na2SO4可进一步初花生产高纯度的盐。直接熔炼还原法的冶炼过程可收集排放的SO2, 并利用收集的SO2制酸, 再将产生的尾气净化, 待尾气达标后再排放。火法冶金法包含的两种回收方法都可采用鼓风炉、回转窑、不含燃煤的反射炉等设备。此外, 回收过程还应控制熔炼介质和还原介质的数量, 确保熔炼过程可以去除电池碎片等杂质, 提高前氧化物的还原效率。最后, 保证回收环境的密闭负压性, 防止有害气体和粉尘外溢, 也有利于收集处理也有害气体和粉尘。湿法冶金包也包括两种工艺, 一是固相电还原铅工艺和预脱硫-电解质沉积工艺。固相电还原铅工艺以氢氧化钠为电解液, 阴阳电极板为不锈钢板。用氢氧化钠先将铅膏浆化, 浆化后在将铅膏治愈阴极板两面的框架中, 固相铅化物质在电解作用下被直接还原为金属铅。固相电还原铅工艺需要在密闭负压环境下进行, 以保证气体可处理后再排放。预脱硫-电解沉积是在浸出前采用 (NH4) 2CO3uo碱金属碳酸盐等脱硫剂将前高中的硫酸铅脱硫或二氧化铅还原, 并转化为易溶于H2Si F6或HBF4的铅化合物。采用HBF4或H2Si F6电解液浸出脱硫料, 得到电解液。最后将得到的电解液沉积, 进而得到电铅。

末端污染控制

控制废气污染上, 可采用布袋除尘器、静电除尘器、实施除尘器等设备收集废气。收集的废弃和费尘可直接返回铅回收生产系统。而在处理二氧化硫上, 可采用干式和半干式、湿式和半湿式等措施回收。在控制酸性电解液以及其他液体污染上, 可采用化学物质中和处理措施, 可达到无害化处理。在残渣处理上, 首先要对废弃残渣进行分类管理, 再将残渣送至相应的填埋场处理。最后, 再生铅生产装置需安装相应的废气、废渣、废水回收控制系统。再建立环境监测系统, 对冶炼厂周边的环境进行监测。

3废铅酸蓄电池污染防治政策

针对我国废铅酸蓄电池回收制度不足和行业现状, 我国铅酸蓄电池污染防治政策可从以下几个方面进行完善。一是健全已有的行业法律法规, 将各项技术操作规范进行详细的规定, 提高法律法规的可操作性和实践意义。二是协调各个管理部门的关系, 明确各个部门的管理职责和范围, 避免出现职责范围交叉重叠。同时加大执法力度, 清理和关闭地下铅冶炼工厂, 对不符合要求的冶炼企业处以严厉的处罚和整顿, 对照成严重后果的企业, 追究其法律责任, 三是规范行业发展, 整治行业畸形发展现状。如提高行业准入标准, 将技术水平低的企业拒之门外。再整合规模小的冶炼企业, 淘汰落后企业, 控制企业数量, 减少恶性竞争。四是利用税收减免政策或补贴等经济手段扶持鼓励企业支持国家环保政策的企业, 还能调动其它企业做好环境保护的积极性。五是鼓励和支持废铅酸蓄电池回收技术的研发, 促进产品升级换代, 提升电池的使用寿命和环保性。

4结语

利用废铁屑回收铅蓄电池中铅的研究 篇9

目前,世界上75%的精铅应用于铅酸蓄电池。随着电动汽车、电动车、通讯行业的迅猛发展,铅酸蓄电池的需求量不断增加,更替报废量必然也随之增长,再生铅市场潜力巨大[2]。

正是基于上述原因,近年来再生铅工业发展很快,再生铅产量已超过原生铅产量,2000年,再生铅占世界精铅总产量的54%。铅的再生方法有火法和湿法两种,湿法炼铅尚处于试验研究阶段,目前,铅的再生方法仍以火法为主[3]。早在20世纪80年代,人们已用铁作为还原剂置换回收废液中的银取得了良好的效果[4],用于回收铅还未见报道,本文利用废铁屑置换回收废铅蓄电池中的铅,所得铅精矿中铅含量可达91.27%,剩余炉渣铅残留量降为11.67%。

1 实验部分

1.1 试剂和仪器

铅试料(铅和铅膏:PbO2、PbSO4),自己分离废铅酸电池所得;铁屑(粒度约0.5 mm×0.5 mm),苏州艾博源再生物资开发利用有限公司。

原子吸收分光光度计(TAS-986),北京普析通用仪器有限责任公司。

1.2 实验装置

实验所用主要设备如图1所示,铅试料与废铁屑在加热炉中反应,生成的气态铅经冷凝装置冷凝得到铅精矿,冷凝装置后设一吸收装置,反应过程中生成的废气经过滤后再排入大气,防止污染环境。

1.3 实验方法

称取处理后的含铅试料和废铁屑分别300 kg、150 kg,投入到加热炉中,加热温度分别取1 000 ℃、1 100 ℃、1 200 ℃、1 300 ℃、1 400 ℃,加热时间分别取0.5、1、1.5、2、2.5 h,实验完毕,取出冷凝器中铅精矿和加热炉中炉渣进行分析。

2 结果与讨论

2.1 提取温度的影响

温度在铅提取过程中起着重要的作用,通常升高温度能使提取率增加,因为温度升高可以改良反应的动力学;但温度太高,铁会被汽化,在冷凝器中与铅一同冷凝下来,铁沸点为1 535 ℃,因此,为防止铁被汽化整个过程操作温度应控制在1 500 ℃以下。表1为300 kg铅试料与150 kg废铁屑在不同温度下反应1.5 h所得铅精矿和炉渣中的铅残留量。

从表1数据可以看出,在1 200 ℃以下,铅精矿中Pb含量随温度升高而增加很快,温度由1 000 ℃增加到1200 ℃的过程中,Pb的含量由65.73%增加到91.27%;而高于1 200 ℃,铅精矿中Pb含量增加较慢,温度由1 200 ℃增加到1 400 ℃,Pb含量仅增加1.51%。同样1 200 ℃以下,炉渣中Pb残留量随温度升高而减少很快,而高于1 200 ℃,炉渣中Pb残留量减少较慢。综合来看,加热温度控制在1 200 ℃较合理,既能保证高的Pb提取率又不增加能耗、节约成本。

2.2 提取时间的影响

提取时间对Pb提取率有很大影响,随着提取时间的延长提取率一般增加,时间过长,提取率增加很小,但明显增加了生产周期,降低了生产效率。表2为300 kg铅试料与150 kg废铁屑在1 200 ℃下反应不同时间所得铅精矿和炉渣中的铅残留量。

从表2数据可以看出,Pb提取率随时间的延长而增加,在实验的前1.5 h,铅精矿中Pb含量呈快速上升趋势,在0.5 h、1 h、1.5 h时Pb含量分别为67.84%、86.79%、91.27%;1.5 h之后铅精矿中Pb含量增长幅度不大,但都大于90%。炉渣中Pb残留量随时间的延长而减少,同样1.5 h之前炉渣中Pb残留量减少幅度较大,而1.5 h之后减少幅度不大。综合来看,提取时间控制在1.5 h较合理,既能保证高的铅精矿中Pb含量又能缩短生产周期。

2.3 铁屑用量的影响

在置换反应过程中,铁与铅试料的质量比为介于1:2与1:3之间(铅试料中铅以PbO2、PbSO4形式存在),但为保证反应顺利进行,要尽可能多的置换出铅,铁屑必须是过量的。表3为300 kg铅试料与不同质量废铁屑在1 200 ℃下反应1.5 h所得铅精矿和炉渣中的铅残留量。

由表3可知,Pb提取率随铁屑用量的增加而增加,铁屑由75 kg增加到100 kg,铅精矿中Pb含量由81.35%增加到91.27%;但高于100 kg,铅精矿中Pb含量增加幅度不大,铁屑由100 kg增加到150 kg,铅精矿中Pb含量仅增加到2.62%,说明铁已过量。整个过程中炉渣中的铅残留量一直减少,原因是过量的铁会残存在炉渣中。因此,为保证铅精矿中高的Pb含量又不使铁浪费,在投加300 kg铅试料的情况下应投加100 kg铁屑,即废铁屑与铅试料的最佳质量比为1:3。

3 结 论

应用废铁屑作还原剂置换废铅蓄电池中Pb的最佳工艺条件是:温度1 200 ℃、时间1.5 h、铁与铅试料的质量比为为1:3(含铅试料300 kg)。该方法所用废铁屑经济、易得;理化性能好,即在1 200 ℃以下不熔化,不与铅形成合金;化学活泼性高,置换速度快。有待于今后向工业化推进。

摘要：对废铁屑置换回收铅蓄电池中的铅进行了研究,分别考察了温度、时间及铁屑用量对置换反应的影响。实验结果表明,300 kg含铅试料与100 kg废铁屑混合,在1 200℃下反应1.5 h,置换所得铅精矿中铅含量可达91.27%,炉渣中铅残留量降为11.67%。该方法工艺简单易行,成本低廉,回收率高,是回收处理废铅蓄电池的有效方法。

关键词：铅蓄电池,废铁屑,回收铅,置换

参考文献

[1]肖勇军.影响我国铅业全面可持续发展的主要因素分析[J].生态经济:学术版,2007(2):216-219.

[2]杨凌.我国蓄电池工业用铅现状及发展趋势[J].世界有色金属,1995(10):127-131.

[3]何蔼平.面向二十一世纪我国铅冶炼技术的改造和发展思考[J].有色金属,2000(6):2-6.

废锂电池 篇10

关键词：废弃二次电池,热力学,浸出,净化,回收

0 前言

二次电池的使用越来越广, 每年废弃的二次电池也就越来越多。当其未经妥善处理就进入环境后, 会对环境和人体健康造成威胁, 因此, 二次电池的回收十分重要。对废弃电池的最终处置有如下几种可选方案:填埋处理, 焚烧处理和再生利用处理。其中再生利用处理不仅能够解决废电池产生的环境问题, 还能产生一定的经济效益, 是最有发展前途的一种废电池处置方案。主要包括湿法冶金或火法冶金技术, 世界各国都正在对这些技术进行研究。本文主要对废镍氢电池正极极片活性物质的分离进行了研究。

1 实验原料及方法

1.1 实验原料

电池:品胜镍氢电池

98%浓硫酸:分析纯, 白银良友化学试剂有限公司

1.2 实验方法

将废弃的镍氢电池的正极材料放入稀硫酸中浸出, 控制浸出过程中不同的浸泡液、浸泡时间和浸泡温度, 对废弃镍氢电池正极活性物质和基体材料分离率进行研究。

2 结果与讨论

2.1 浸泡液p H值的影响

浸泡液采用稀硫酸溶液, 用浓硫酸配置成不同pH值的浸泡液, 浸泡液的温度保持在50℃, 浸泡时间30min, 将电极片经过彻底清洗干燥后、称重约0.5g, 然后放入500ml50℃的浸泡液中30 min后捞出, 观察极片的情况, 并将其清洗后干燥后称重, 分析前后重量来确定正极活性物质与基体材料泡沫镍的分离情况。

实验结果如图1所示:浸泡液的pH越小活性物质与基体材料的分离率越高。但是当浸泡液pH达到0时, 活性物质与基体材料的分离率就达到了100%, 不会再随着酸性的增强而上升。因此得出结论:活性物质与基体材料分离时, 浸泡液的最佳pH为0~1。

2.2 浸泡时间的影响

浸泡液采用稀硫酸溶液, 用浓硫酸配置成pH值为1的浸泡液, 浸泡液的温度保持在50℃, 考查不同浸泡时间对活性物质从基体材料中分离的情况, 将电极片经过彻底清洗干燥后、称重约0.5g, 然后放入500ml50℃的浸泡液中分别在5 min、10 min、15 min、20min、30 min、40 min和50 min后捞出, 观察极片的情况, 并将其清洗后干燥后称重, 分析前后重量来确定正极活性物质与基体材料泡沫镍的分离情况。

实验结果如图2所示:活性物质与基体材料的分离率随着浸泡时间的增加而增加。当浸泡时间达到30min时, 活性物质与基体材料分离率就不会在随浸泡时间的增加了。因此得出结论:活性物质与基体材料分离时, 最佳的浸泡时候为30 min。

2.3 浸泡液温度的影响

浸泡液采用稀硫酸溶液, 用浓硫酸配置成pH值为1的浸泡液, 浸泡的时间保持在30min, 考查浸泡液不同温度对活性物质从基体材料中分离的情况, 将电极片经过彻底清洗干燥后、称重约0.5g, 然后分别放入500ml、温度为20℃、30℃、40℃、50℃、60℃和70℃的浸泡液中30 min后捞出, 观察极片的情况, 并将其清洗后干燥后称重, 分析前后重量来确定正极活性物质与基体材料泡沫镍的分离情况如图3所示。

试验结果表明:活性物质与基体材料分离率随着浸泡液温度的增加而增加。当浸泡温度达到50℃时, 活性物质与基体增材料的分离率的加就不会再随浸泡液温度的增加有明显变化了。因此得出结论:活性物质与基体材料分离时, 浸泡液最佳的温度为50℃。

3 结束语

本论文总结了废弃二次电池回收再生处理技术的研究进展, 提出了现阶段废弃电池再生处理技术的存在问题, 在此基础上对废镍氢电池正极极片活性物质的分离进行了研究, 讨论了浸泡液的pH值、温度及浸泡时间对正极极片中活性物质和基体材料分离的影响, 并得出以下结论:

(1) 废镍氢电池正极极片中活性物质和基体材料分离时, 最佳的浸泡液pH值为0~1。

(2) 废镍氢电池正极极片中活性物质和基体材料分离时, 最佳的浸泡时间为30 min。

(3) 废镍氢电池正极极片中活性物质和基体材料分离时, 最佳浸泡液温度为50℃。

参考文献

[1]Isidor Buchmann.Batteries in a Portable World:AHandbook onRechargeable Batteries for Non-Engineers[M].Cadex Electronics Inc, 2001.

[2]邓凌峰, 等.聚合物自由基锂二次电池正极材料的合成与电化学性能[J].高分子学报, 2004, 01.