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废旧锂离子电池回收工艺研究

废旧锂离子电池回收工艺研究
废旧锂离子电池回收工艺研究

废旧锂离子电池回收工艺研究

摘要:锂离子电池回收处理技术随着锂离子电池的大量使用变得越来越重要,早期的锂电池回收主要采用湿法冶金技术,主要回收负极材料中的Co。随着处理技术的发展,锂离子电池里的多种金属都成为了回收目标,机械粉碎、热处理等新方法不断被引入到锂离子电池的回收过程中,锂离子电池的回收技术不断走向成熟。

关键词:锂离子电池回收预处理湿法冶金粉碎

1引言

从20世纪50年代开始,锂电池逐渐从研发实现了大规模的应用。从最初的锂原电池到可反复充电的锂金属二次电池,到现在广泛应用于笔记本电脑、智能手机、各种数码产品的二次锂离子电池(锂电池的发展历史见图1[1])。锂电池主要由正负极和电解质构成,正负电极和电解质之间有隔膜隔开;直接用金属Li作负极的称为锂电池,由能“储存”Li+的材料构成负极的称为锂离子电池。

大量的应用需求刺激了工业生产,松下、索尼、三洋、富士等公司都生产着大量的各种型号的锂离子电池[1]。随着各种电子产品的更新换代,大量的废旧电子产品变成了电子垃圾,但是电子垃圾的处理速度却远远没有跟上。各种简单粗暴的处理方式,如焚烧、酸淋、填埋等对环境和人类造成了不可挽回的伤害[2]。目前针对大多数电子垃圾的回收多是回收其中的贵金属、铁、铝和一些较容易回收的塑料,对结构组成复杂的部件则弃之不理。锂电池结构复杂,为了保证电池的安全性、高效性,锂电池封装紧密、结构紧凑,这导致锂电池的拆解回收就变得很困难,也增加了锂电池的回收成本[3]。

图1锂电池发展历程[1]

2早期锂离子电池处理技术

锂原电池在锂电池的发展过程中逐渐被淘汰,因为用金属Li直接做负极的缺陷在于不能实现重复充电使用,这显然不能符合将锂电池作为一种便捷的能源储备装置来使用。因此现今已实现商业化生产的锂电池都是锂离子电池,它们的不同之处主要是负极材料不同。各种负极材料的使用比例见表1[4]。

表1锂离子电池中各种负极材料的使用比例(体积)[4]

LiNi0.33Mn0.33Co0.33O2LiCoO2LiNiO2LiMn2O4LiFePO4

29.00%37.20%7.20%21.40% 5.20%

废旧锂离子电池回收利用的研究开始于20世纪90年代中后期,相比于锂电池的历史要短的多,主要集中在使用最多的以石墨为正极、LiCoO2为负极的锂离子电池上。早期的锂离子电池处理大都采用了湿法冶金的处理技术[5,6]。采矿工业中的湿法冶金工艺成熟,借鉴这种技术使得处理废旧锂离子电池在设备和工艺上都有很好的基础条件。直到现在还有很多人在不断优化这种处理技术[7,8]。

在1999年,M.Contestabile就看到了锂离子电池的市场份额在快速增长,并预感到了处理这些使用过的电池将会变成一个棘手的问题[6]。为了解决这个问题,他设计了一个实验室规模的多步处理过程处理阴极材料为LiCoO2的锂离子电池(图2)。

图2回收过程流程图[6]

该处理方法首先把锂离子电池的外壳剥离,然后使用破碎和分离的设备把锂离子电池切碎,利于进一步的处理。在切碎的过程中由于电池正负极的短接会产生强烈的放热,需要一定的冷却处理,以防止有害物质的挥发和可能发生的爆炸。考虑到锂离子电池中的正负极材

料是由PVDF粘结剂粘结在Al箔和Cu箔上的,M.Contestabile用NMP在100℃处理这些切碎物以去除有机粘合剂。接下来通过过滤和酸碱处理得到Co(OH)2沉淀。M.Contestabile用回收的Co(OH)2作为原材料生产出LiCoO2电池,通过恒电流循环和循环伏安法测试,证明使用回收材料制作的电池的性能和原来的电池相比没有差别。

M.Contestabile的工作开启了回收锂离子电池研究的序幕,他的研究中并没有包含Co的回收纯度和效率,他也仅仅只是回收了Co,而没有回收其中的Li,这其中除了技术原因外,更多的是出于经济效益的考虑。Co的价格远高于Li,从浸出液中回收Li是不划算的。但是这只是当时的情况,随之全球资源消耗的加紧,“有价值”也已经被重新定义,锂离子电池回收已经不再局限于回收其中某些金属,而是要尽可能的实现全部金属的回收[9]。

实际上在2001年,Michael https://www.wendangku.net/doc/205031558.html,tin就提出为了实现回收的最大价值应该回收锂电池的所有组分[10]。他提出的方法主要包括四个步骤:机械剪切,电解质提取,电极溶解,金属还原。美中不足的是,这只是他从经济效益角度给出的一个建议,不过他确实指出了回收锂离子电池的发展方向。

3锂离子电池回收技术的发展

回收锂离子电池的技术尚未发展成熟,锂离子电池从20世纪初已经飞速发展起来。在19世纪末至20世纪,大多数锂离子电池的负极材料都是LiCoO2,LiCoO2的能量密度和稳定性都比较好,但是Co金属的价格比较高。随着材料科学的发展,LiNiO2,LiNi0.33Mn0.33Co0.33O2,LiMn2O4等材料已经研发出来部分代替LiCO2[11]。在考虑到经济性、耐用性和安全性的基础上,现在我们使用的锂离子电池的负极材料是各种Li化合物的混合物。Li离子的正极使用的是石墨,无需回收利用。锂离子电池的电解液是融解在非质子溶剂(碳酸烷基脂,内酯)中的高纯锂盐(LiPF6,LiBF4)。分隔膜是能通过Li+的微孔聚合物膜。电解质盐中的Li也是回收的对象,而电解质中有机溶剂和聚合物膜在回收之前需要被去除。

因此现在废旧锂离子电池的处理也更加复杂,不过各种回收技术的基本原理都是相同的,即先除去对回收有干扰的物质(主要是电解质中的有机溶剂,分隔膜,电极材料中的有机粘合剂),再回收电池中的金属。回收基本步骤包括预处理步骤(拆解、选择性分离等)以及钴和其它金属的回收两部分,因此各种技术的差异就主要在于预处理的方法、以及金属回收技术。

预处理步骤

在预处理步骤中,机械设备的引入可以加快处理速度,也是未来实现大规模回收锂离子电池必不可少的条件。Shun等人在其回收技术中加入粉碎机粉碎[12]。他们把废旧锂电池先经过粗碎,分理出Cu,Al,Fe和外壳中所带入的塑料;再细碎除去粗碎未处理干净的Al。经过这两步处理,剩余物质中所含有的金属就主要是Co、Li、Ni等来自负极材料的金属。Shun等人通过筛分将将这些颗粒物分成-850+200μm、-200+106μm、-106μm三个等级,并研究了颗粒的大小对浸出效果的影响。在给定浆料密度、硫酸浓度和过氧化氢量分别为50g/L、2mol/L、10vol%的情况下,颗粒物越小Co的浸出效率越高,-850+200μm的颗粒Co的浸出效

率小于80%,-106μm的颗粒随着反应时间的增加Co的浸出效率接近100%;对于Li,只要反应时间足够充分,颗粒物的大小对浸出效率没有影响,都能够达到100%。

粉碎过程包括干法粉碎和湿法粉碎了,这两种过程对于粉碎后得到的颗粒物也有不同的影响。Zhang等人就对这两种粉碎方法进行了研究[13]。干法粉碎和湿法粉碎过后的颗粒粒径分布如图3所示。

图3颗粒粒径分布[13]

图3中左边是湿法粉碎的颗粒粒径分布,右边是干法粉碎的粒径分布。从图中可以看出湿法粉碎后的颗粒分布明显呈现出向中间粒径靠拢的趋势。对于这种现象Zhang解释道,在湿法粉碎的工程中,粉碎的颗粒在流水的作用下在粉碎机内的停留时间变短,有效地避免了过粉碎现象,但是由于水的表面张力作用,细颗粒容易被被流水一起卷走,这也造成了

-0.075mm的颗粒所占比率比干法粉碎的要少。Zhang等人又通过比较粉碎后颗粒的SEM照片,发现湿法粉碎得到的颗粒的均匀性要优于湿法粉碎。对-0.25+0.1mm、-0.1+0.075mm、-0.075mm三个粒径级别颗粒的XRD衍射图显示,在干法粉碎得到的颗粒中只出现了LiCoO2,石墨的衍射峰;而在湿法粉碎得到的-0.25+0.1mm、-0.1+0.075mm颗粒中还出现了比较明显的Cu和Al的小衍射峰。这说明湿法粉碎在粉碎过程中由于水的作用,除了电极材料,还将锂离子电池中的其他成分带入了粉碎后的颗粒。最后Zhang等人得出的结论是,两种粉碎方法达到了选择性分离废旧锂电池成分的目的,Al箔、Cu箔、塑料等成分主要集中在较大的颗粒中,小颗粒中主要是电极材料石墨和LiCoO2;干法粉碎的分离效果要更好,更有利于后续的回收过程。

除了用破碎机实现锂离子电池各组分的选择性分离外,还有其他的一些处理方法也能够实现选择性分离。

Li等人使用超声水洗的方法将电机材料从它们的集电基底(Al箔、Cu箔)上分离下来[14]。具体过程是,首先废旧锂离子电池粗碎经过12mm筛孔除去聚合物膜,接着把筛下物超声水洗,经过水洗后的物质用2mm筛子进行筛分。Li等人的实验结果显示,超声水洗后92%的Co 转移到了-2mm的筛下产物中,而且Co的含量在筛下产物中占到了28%,而Cu、Al、Fe等金属以小薄片的形式存在于-12+2mm的筛上产物中。由此可见,超声水洗也能较好的实现选择性分离。

热处理的方法也可以实现选择性分离,Lee等用马弗炉加热的方式将石墨和有机成分除去,从锂离子电池中分离出LiCoO2[15]。Castillo等也采用热处理的方式来除去锂离子电池中的有机组分[16]。不过热处理过程会释放出有毒有害的气体有机物,而且相对来说能耗较大。

在大多数把焦点放在锂离子电池回收的第二步(钴和其它金属的回收)的研究中,由于实验室处理的锂离子电池量不大,锂离子电池的拆解都是手工进行的[17]。在工业生产中,人工拆解分离费事费时,因此快速高效的选择性分离方法还需要大量研究。

钴和其它金属的回收

废旧锂离子电离经过预处理后,就变成了主要含有各种金属成分的初级回收产物了。当然预处理的方法不同,得到的初级产物的形貌、颗粒分布、各种金属的含量都不相同。质量好的初级产物中Li、Co、Ni、Mn等从负极材料中得到的金属含量高;Cu、Al、Fe等干扰金属含量低。

在第二步金属回收中,使用的最多的还是湿法冶金的方法。湿法冶金的处理原理是,先通过酸溶液将初级产物中的金属从盐、氧化物的形式浸出到溶液中,再通过溶剂萃取的方法从溶液中提纯出各种金属。针对湿法冶金的研究主要集中再选取不同的浸出溶液、萃取溶剂以获得更高纯度的金属和更高的回收率。Alexandre等人已经对湿法冶金的处理方法进行很好的总结[18](见图4、5)。图4给出了各种湿法冶金处理方法中使用的各种浸出体系,并给出处理温度和Li、Co的浸出效率。图5给出了各种萃取体系的溶液配制,并给出了Co、Li的萃取效率和纯度。

用湿法冶金从初级回收产物中分离提取金属,得到的金属产物的纯度都比较高,回收率曾相差比较大,有的能达到接近100%,有的甚至达不到50%。而现在锂离子电池负极材料成分有比较复杂,因此很难找到一种能够高效回收各种型号的锂离子电池的处理体系。

经萃取回收到的金属以金属有机物的形式存在,通过盐溶液处理就可以等到各种金属盐的水溶液或沉淀。这些都可以直接作为原材料使用。有时为了回收得到金属单质,可以使用电化学的方法从溶液中回收出这些金属[17,19]。

湿法冶金中使用的各种萃取剂很难实现重复利用,因此环境和经济成本较高。Atsushi 等人提出可以使用电渗析的方法将Co和Li从溶液中分离开来[20]。他们的做法是在混合溶液中使用EDTA作为螯合剂,其中几乎所有的Co2+都与EDTA作用生成螯合物,而Li+则不产生螯合作用,在pH>4的时候,使用三室型电渗析系统对溶液进行电渗析,其中Li会在Li回收室富集,Co在Co回收室富集。两种金属的分离效率能达到99%。

图4湿法冶金中使用的浸出体系[18]

图5湿法冶金使用的萃取体系[18]

4总结

锂离子电池凭借着能量密度大、可重复充电性能好的特点,在个人数码产品、小型电子设配方面占据了很大的市场份额。大规模的使用就必然导致产品的使用周期变短,新产品的不断上市和旧产品就必须淘汰,因此就不得不对废旧锂离子电池进行处理。虽然锂离子电池被称之为“绿色”电池,并不含有有毒有害的重金属(如Pb、Hg、Cd等),但是废旧锂电池破裂裸露在空气中会发生起火和爆炸,也会造成电解质的渗漏危害环境。锂电池中含有多种金属Co、Li、Mn、Cu、Al等都极具回收价值。因此从环境角度和经济角度来看,都有必要回收锂离子电池。

目前,回收废旧锂离子电池主要集中在金属的回收,隔膜、电解液的回收研究还很少。回收过程的综合技术还不完善。随着其它相关技术的发展,锂离子电池的处理将朝着综合化、多元化的方向发展。今后锂离子电池的回收处理,除了回收其中的有用资源之外,也必然要求妥善处理能给环境带来不利影响的物质,同时还要考虑废旧锂离子电池回收的经济价值与工艺工业化的可行性。

参考文献

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8000吨年废锂电池回收工艺项目可行性方案研究报告

8000吨/年废锂电池回收工艺项目 1 总论 1.1 概述 1.1.1 项目名称、主办单位名称 项目名称:8000吨/年废锂电池金属全封闭清洁回收工艺及其应用项目项目性质:新建 项目总投资:15000万元 企业名称:今创博凡能源新材料有限公司 项目地址:市武进区遥观镇工业园今创集团 1.1.2 可行性研究报告编制的依据和原则 1.1. 2.1 编制依据 ⑴英凯工程设计研究院有限公司与今创博凡能源新材料有限公司签定的《今创博凡能源新材料有限公司8000吨/年废锂电池金属全封闭清洁回收工艺及其应用项目建设工程咨询合同》。 ⑵今创博凡能源新材料有限公司提供的设计基础资料。 1.1. 2.2 可行性研究报告编制原则 ⑴执行原化学工业部《化工建设项目可行性研究报告容和深度的规定》(修订本)化计发(1997)426号。 ⑵ 认真贯彻执行国家基本建设的方针政策和经济法规。 ⑶ 重视环境保护,使生产装置的生产达到环保要求。同时严格执行国家有关生产及工业卫生的各项法令、法规,并做到环保措施与工程建设“三同时”。 ⑷ 充分利用现有今创集团提供的公用工程设施和环保设施,以节约投资,加快建设进度。

⑸ 技术选择上力求高起点,先进稳妥可靠,以较小的投入获取最大的经济效益。工艺生产充分考虑节能降耗,以降低成本。 ⑹ 贯彻“工厂布置一体化、生产装置露天化、建构筑物轻型化、公用工程社会化、引进技术国产化”的“五化”设计原则。 ⑺ 本着对国家负责、对建设单位负责的精神,力求对技术成熟程度,市场需求预测、建设条件、经济效益,“三废”治理等方面进行全面的考察研究,对今创博凡能源新材料有限公司8000吨/年废锂电池金属全封闭清洁回收工艺及其应用的可行性作出比较科学、合理的结论。 1.1.3 项目建设容 8000吨/年废锂电池金属全封闭清洁回收工艺及其应用。 1.1.4 项目提出的背景、投资必要性和经济意义 1.1.4.1 项目承办单位基本情况 今创博凡能源新材料有限公司是今创集团的下属子公司,占地15000平米,固定资产投资6000万元,总投资额约1.5亿元人民币。公司以拥有自主知识产权的生产工艺为基础,以先进的生产设备和雄厚的技术力量为依托,以科学的生产管理和严格品质控制为保证,主要生产电积钴、电池级四氧化三钴以及硫酸钴、氯化钴等钴盐系列产品,年产量达到1500吨钴金属量,此外还有副产品1200吨电积铜。公司产品主要针对二次充电电池的严格要求设计、生产和检验的,完全满足合金产品的质量要求,可广泛应用于二次充电电池、航空航天、电机电气、机械、陶瓷、通讯、化工等行业。产品的各项性能指标均达到国际领先水平,深受客户信赖,具有很强的产品竞争力。 公司重视与地方高校建立产学研合作,建立了以技术师学院省贵金属深加工技术及其应用重点实验室为技术支撑的课题研发组,配以本公司的技术骨干和市场开发人员,分层次解决技术和产业化过程中工程与市场问题。小试研究在大学实验室,共同完成实验室技术的攻关。此外,本公司还配有技术开发工程师和市场开发工程师,与课题组一起完成工程设计和应用任务,同时具备新产品的市场开发能力和经济分析能力。工程师群体的任务是负责对高校合作取得的实验室技术进行中试转化与市场接轨工作,完成工程应用,

废旧锂电池中有价金属回收Word版

废旧锂电池中有价金属回收 一、背景 锂离子二次电池具有重量轻、容量大、使用寿命长等优点, 已成为目前广泛使用的便携式电源。随着手机、手提电脑、数码相机等电器的普及, 锂电池的生产量和消费量直线飙升, 巨大的电池生产消费带来了数目惊人的废电池。然而由于技术和经济等方面的原因, 目前锂电池回收率很低,大量废旧锂电池被遗弃, 给环境造成巨大威胁和污染, 同时对资源也是一种浪费, 分析表明: 锂离子电池平均含钴12%~18% , 锂1. 2%~1. 8%, 铜8%~10% , 铝4%~8% , 壳体合金30%。因此,如何在治理“电池污染”的同时, 实现废旧电池有色金资源尤其是钴的综合循环回收, 已成为社会关注的热点难题。 二、方案的提出 研究表明使用H2SO4+ H2O2体系可以浸出80%的钴;使用机械切割、筛选除铁铝铜、研磨过筛, 后对筛过物采用H2SO4 + H2O2体系浸出, 钴的浸出率高于95%; 先用N2甲基吡咯烷酮溶解PVDF后过筛, 并使用高浓度HCl对钴酸锂进行浸出;使用两级热处理两级过筛后高温煅烧的方法预选粉料, 分别采用HNO3和HNO3+2H2O2体系对筛后粉料浸出,在极大的液固比下HNO3+2H2O2体系的浸出率可达95%; 通过碱煮除铝、盐酸溶钴的方法的处理钴锂膜使钴的浸出率高于99%。这些研究在浸出后的除杂过程都很相似, 均为使用湿法分离技术使钴以氢氧化物或草酸盐的形式从液相中析出已达到分离的目的。 本实验所使用样品由某废旧锂电池拆解厂提供, 该厂通过手工

拆壳、电池芯粉碎、筛分

, 得到各种锂电池芯的混合粉料。这些混合粉料来自于大规模的废旧锂电池的收购, 具有很强的代表性, 本研究的目的在于为该厂后续工业化综合回收废旧锂电池中多种有色金属提供依据。 三、工艺流程 本实验流程为碱浸除铝后使用稀酸液浸泡的方法有效地破坏有机物与铜箔的粘附, 再使用水力旋分达到金属铜、稀酸、电池活性物质的分离, 通过H2SO4 + H2O2的低液固比选择性浸出钴、锂, 所得浸液几乎不含铁, 使用水解沉淀的方法沉淀浸液中的铝、铜, 再萃取分离钴、锂, 直接使用稀草酸液反萃有机相的得草酸钴, 萃余相循环配酸以达到富集锂的目的, 当锂富集到一定程度下使用碳酸沉锂得碳酸锂。综上所述, 实验工艺流程见图1。 表1粉料分析( %, 质量分数) Co Li Al Cu Fe 17. 28 2. 18 5. 95 10. 75 1. 49 图1 废旧锂电池有价金属回收流程图 废物混合动力锂离子电池 碱溶还原AL 酸洗和涡流分类还原Cu

锂离子电池回收技术

废旧锂离子电池回收利用技术 锂离子电池自商业化以来,因其具有比能量高、体积小、质量轻、应用温度范围广、循环寿命长、安全性能好等独特的优势,被广泛应用于民用及军用领域,如摄像机、移动电话、笔记本电脑及便携式测量仪器等,同时锂离子电池也是未来电动汽车首选的轻型高能动力电池之一。2012年中国锂离子电池总产量已达到35.5亿只。 锂离子电池经过500~1000次充放电循环之后,其活性物质就会失去活性,导致电池的容量下降而使电池报废。锂离子电池的广泛使用势必带来大量的废旧电池,如若对其随意丢弃不仅会对环境造成严重污染,更是对资源的浪费。锂离子电池中含有较多的钴(Co)、铜(Cu)、锂(Li)、铝(Al)、铁(Fe)等金属资源,其中钴、铜及锂的含量最高分别可达20%、7%和3%。如果能将废旧锂离子电池中的经济价值高的金属加以回收利用,无论从环保方面还是资源的循环利用方面来讲,都具有重大的意义。 1 废旧锂离子电池正极材料回收工艺 锂离子电池通常由电池盖、电池壳、正极、负极、电解质、隔膜等部件组成。目前可用的锂离子电池正极材料有LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4和三元材料等,负极材料有石墨材料、锡基材料、硅基材料以及钛酸锂材料等。电解质溶液中的导电盐一般为LiPF6、LiBF4、LiCF3SO3等锂盐,常用的溶剂有碳酸乙烯脂(EC)、碳酸丙稀脂(PC)、碳酸二甲脂(DMC)、甲乙基碳酸酯(EMC)等。钴酸锂作为第 1 代商品化的锂电池正极材料是目前最成熟的正极材料,短时间内,特别是在通讯电池领域还有不可取代的优势。目前废锂离子电池的回收利用研究主要集中于电池中正极活性物质的回收利用方法。一般来说,根据所采用的主要关键技术,可以将废锂离子电池的资源化处理过程分为物理法、化学法和生物法这三类。 1. 1 物理法 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。物理法往往需要后续化学处理才能进一步得到所需的目标产物。 1. 1. 1 火法

废旧锂离子电池回收工艺研究

废旧锂离子电池回收工艺研究 摘要:锂离子电池回收处理技术随着锂离子电池的大量使用变得越来越重要,早期的锂电池回收主要采用湿法冶金技术,主要回收负极材料中的Co。随着处理技术的发展,锂离子电池里的多种金属都成为了回收目标,机械粉碎、热处理等新方法不断被引入到锂离子电池的回收过程中,锂离子电池的回收技术不断走向成熟。 关键词:锂离子电池回收预处理湿法冶金粉碎 1引言 从20世纪50年代开始,锂电池逐渐从研发实现了大规模的应用。从最初的锂原电池到可反复充电的锂金属二次电池,到现在广泛应用于笔记本电脑、智能手机、各种数码产品的二次锂离子电池(锂电池的发展历史见图1[1])。锂电池主要由正负极和电解质构成,正负电极和电解质之间有隔膜隔开;直接用金属Li作负极的称为锂电池,由能“储存”Li+的材料构成负极的称为锂离子电池。 大量的应用需求刺激了工业生产,松下、索尼、三洋、富士等公司都生产着大量的各种型号的锂离子电池[1]。随着各种电子产品的更新换代,大量的废旧电子产品变成了电子垃圾,但是电子垃圾的处理速度却远远没有跟上。各种简单粗暴的处理方式,如焚烧、酸淋、填埋等对环境和人类造成了不可挽回的伤害[2]。目前针对大多数电子垃圾的回收多是回收其中的贵金属、铁、铝和一些较容易回收的塑料,对结构组成复杂的部件则弃之不理。锂电池结构复杂,为了保证电池的安全性、高效性,锂电池封装紧密、结构紧凑,这导致锂电池的拆解回收就变得很困难,也增加了锂电池的回收成本[3]。 图1锂电池发展历程[1]

2早期锂离子电池处理技术 锂原电池在锂电池的发展过程中逐渐被淘汰,因为用金属Li直接做负极的缺陷在于不能实现重复充电使用,这显然不能符合将锂电池作为一种便捷的能源储备装置来使用。因此现今已实现商业化生产的锂电池都是锂离子电池,它们的不同之处主要是负极材料不同。各种负极材料的使用比例见表1[4]。 表1锂离子电池中各种负极材料的使用比例(体积)[4] LiNi0.33Mn0.33Co0.33O2LiCoO2LiNiO2LiMn2O4LiFePO4 29.00%37.20%7.20%21.40% 5.20% 废旧锂离子电池回收利用的研究开始于20世纪90年代中后期,相比于锂电池的历史要短的多,主要集中在使用最多的以石墨为正极、LiCoO2为负极的锂离子电池上。早期的锂离子电池处理大都采用了湿法冶金的处理技术[5,6]。采矿工业中的湿法冶金工艺成熟,借鉴这种技术使得处理废旧锂离子电池在设备和工艺上都有很好的基础条件。直到现在还有很多人在不断优化这种处理技术[7,8]。 在1999年,M.Contestabile就看到了锂离子电池的市场份额在快速增长,并预感到了处理这些使用过的电池将会变成一个棘手的问题[6]。为了解决这个问题,他设计了一个实验室规模的多步处理过程处理阴极材料为LiCoO2的锂离子电池(图2)。 图2回收过程流程图[6] 该处理方法首先把锂离子电池的外壳剥离,然后使用破碎和分离的设备把锂离子电池切碎,利于进一步的处理。在切碎的过程中由于电池正负极的短接会产生强烈的放热,需要一定的冷却处理,以防止有害物质的挥发和可能发生的爆炸。考虑到锂离子电池中的正负极材

废锂电池的处理方法——湿法回收技术

废锂电池的处理方法——湿法回收技术 废弃的锂电池中含有大量不可再生且经济价值高的金属资源,如钴、锂、镍、铜、铝等,如果能有效地回收处理废弃或不合格的锂电池,不仅能减轻废锉电池对环境的压力,还可以避免造成钴、镍等金属资源的浪费。 常州今创博凡能源新材料有限公司与高校合作,建立了以江苏技术师范学院、江苏省贵金属深加工技术及其应用重点实验室为技术支撑的课题组,立项研究从废锂离子电池中回收有价金属,经过3年研发,解决了生产中操作复杂、流程长、有机溶剂对环境造成危害等不利因素,缩短了工艺流程,降低了耗电量,提高了金属回收率、纯度和回收量,形成“每年8000吨废锂电池金属全封闭清洁回收工艺及其应用”成果。 项目属于固体废弃物资源化利用应用领域,技术原理是采用湿法冶金技术进行有色金属的分离和回收,包括浸出、溶液净化与富集、溶剂萃取等,另外还采用电冶金技术即电积最终获得单质金属产品。 技术路线是:首先对废锂电池进行预处理,包括放电、拆解、粉碎、分选;拆解后的塑料及铁外壳回收;分选后的电极材料进行碱浸出、酸浸出、除杂后,进行萃取。萃取是关键一步,将铜与钴、镍分离;铜进入电积槽进行电积产生电积铜产品;经萃取后的钴、镍溶液再进行萃取分离,这时经过结晶浓缩,直接得到钴盐和镍盐;或者经萃取分离的钴、镍分别进入电积槽中,得到电积钻和电积镍产品。电沉积工序的钻、铜、镍回收率达99%,品级分别达到99.98%、99.95% 和 99.2%~99.9%,硫酸钴、硫酸镍产品等都达到相关标准。 本项目在最优化的研究成果前提下,进行规模化、产业化的研发和建设,建成一条年回收量达8000吨的废锂离子全封闭清洁生产线,回收得到钴1500吨、铜 1200吨和镍420吨,总产值超过4亿元。将湿法回收重金属技术进行规模化应用,经了解在国内还未见,在国外也不多见。这项成果对全国废锂电池金属资源回收具有一定的指导作用,成功地填补了国内空白;清洁环保,成本低,利润高,在同类企业中具有较大的竞争优势。 采用湿法回收工艺,整合、简化工艺流程,整套工艺能耗低,产品回收率高。浸出工序采用3次回流浸出,提高浸 出率至98.7%;高效的铜、钴萃取剂将铜、钴萃取分离出来,并富集成高浓度的硫酸铜液、硫酸钴液,使之满足电解沉积的工艺要求,提高了回收重金属的效率。电沉积工序电压和电流密度降低,节省电耗。整个工艺流程回收率高,是高值化生产工艺。 电积工序中,产生的少量硫酸雾废气用集气罩负压抽风收集处理,减少了废气排放;电积完的贫电积液,其中铜离

废旧锂离子电池回收利用的研究现状

废旧锂离子电池回收利用的研究现状 金玉健1Ξ ,梅光军,李树元 (武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉 430070) 摘 要:目前废旧锂离子电池的回收利用,重点是电极材料中有价金属的回收,主要是应用酸浸和溶剂萃取相联合的湿法冶金技术,其次将电化学技术用于浸出液中金属的沉积和对失效电极材料的直接修复也有相关的研究报导。根据锂离子电池的发展和未来的环境要求,今后的回收利用将朝综合处理和多元化处理技术的方向发展。关键词:锂离子电池;回收;湿法冶金;修复 自1990年锂离子二次电池问世以来,凭借 其优异的性能迅速占领电池市场,得到广泛应用。国际电源商情的调查数据显示:2000年,全世界锂离子电池的产量为5.41亿只,预计2005年将达到9.5亿只;2000-2003年,中国锂离子电池产业迅速成长,平均增长速度超过140%,未来几年,中国的锂离子电池产业仍将保持年均30%以上的增长速度。在锂离子电池的应用方面,手机和笔记本电脑占据前两位。根据新材料在线的调查,2003年全球锂离子电池的应用,手机和笔记本的市场份额分别为61.2%和25.1%,在便携摄像机、数码相机和PDA 三者中的应用也超过了10%,而在中国90%以上的应用领域为手机市场。1 回收利用现状目前,锂离子二次电池中使用的负极材料多为石墨,正极材料则为嵌锂过渡金属氧化物,如LiC oO 2、LiNiO 2、LiVO 2及LiMn 2O 4等,其中使用最多的是LiC oO 2,它也是最早商品化的锂离子二次 电池正极材料。此外,随着对锂离子电池正极材 料研究的深入,人们在LiC oO 2中掺入少量的镍,以它们的混合氧化物(LiC oxNi 1-x O 2,0

2019最新范文-废旧电池回收利用处理方式

废旧电池回收利用处理方式 一、国内使用电池现状 国内使用最多的工业电池为铅蓄电池,铅占蓄电池总成本50%以上,主要采用火法、湿法冶金工艺以及固相电解还原技术。外壳为塑料,可以再生,基本实现无二次污染。 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人大气,一部分成为灰渣,产生二次污染。 二、国际废旧电池处理方式 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。 1.固化深埋、存放于废矿井。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。 2.回收利用。 (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,瑞士还规定向每位 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××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(按汇率为4.7148来算的话,约合7072元人民币) 三、废旧电池的回收 美国是在废电池环境管理方面立法最多最细的一个国家,不仅建 立了完善的废电池回收体系,而且建立了多家废电池处理厂,同时坚 持不懈地向公众进行宣传教育,让公众自觉地支持和配合废电池的回 收工作。 对废旧电池的回收利用应该有严格的程序: (1)放置专用的废旧电池回收桶;(2)定期专人上门收集;(3)

废旧电池回收利用处理方式(通用版)

废旧电池回收利用处理方式 (通用版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0756

废旧电池回收利用处理方式(通用版) 一、国内使用电池现状 国内使用最多的工业电池为铅蓄电池,铅占蓄电池总成本50% 以上,主要采用火法、湿法冶金工艺以及固相电解还原技术。外壳为塑料,可以再生,基本实现无二次污染。 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人大气,一部分成为灰渣,产生二次污染。

二、国际废旧电池处理方式 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。 1.固化深埋、存放于废矿井。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。 2.回收利用。 (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,瑞士还规定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,

废旧铅酸蓄电池回收处理工艺的制作流程

本技术公开了一种废旧铅蓄电池回收处理工艺,其特征在于,包括如下步骤:步骤S1、拆解、分选,步骤S2、废酸处理,步骤S3、塑料处理,步骤S4、板栅处理,步骤S5、铅膏处理,步骤6、电解。本技术公开的废旧铅蓄电池回收处理工艺简单,操作方便,回收效率和成品合格率高,适合连续型规模化处理,具有较高的市场推广应用价值、经济价值、社会价值和生态价值;该工艺可有效提高铅回收率,且整个过程中无废水、废气、废渣产生,回收处理过程清洁环保,能真正意义上变废为宝,实现资源回收再利用。 权利要求书 1.一种废旧铅蓄电池回收处理工艺,其特征在于,包括如下步骤: 步骤S1、拆解、分选:将收集的废铅酸蓄电池进行拆解,得到废酸溶液、铅膏、塑料和板栅; 步骤S2、废酸处理:将经过步骤S1得到的废酸溶液过滤除渣,然后进入制酸工艺系统进行成品硫酸的制备; 步骤S3、塑料处理:将分选的塑料放入不锈钢粉碎机中进行粉碎处理,将粉碎后的塑料粉分散于醇溶剂中,再向其中加入偶联剂,在50-60℃下搅拌反应6-8小时,得到表面改性塑料;然后将表面改性塑料与氟硅材料一起加入到双螺杆挤出中挤出成型,得到耐候材料; 步骤S4、板栅处理:将分选的板栅用饱和氯化钠水溶液洗净后,依次经过酸化溶解、漂洗、干燥,用于工业再生产品; 步骤S5、铅膏处理:将步骤S1中获得的铅膏进行脱硫处理得到脱硫铅膏;后将脱硫铅膏干燥,再在常温条件下,进行氨浸反应,经过滤后,得氨浸液;将氨浸液与氨浸液重量20-40%的铅粉混合,制成膏状涂于不锈钢阴极框内,然后成化2-6小时,得涂料阴极框;

步骤6、电解:在酸1-30g/l,铵盐100-450g/l,亚铁盐100-500mg/l的电解液中,采用钛基阳极或铅基阳极,将步骤S5获得的涂料阴极框为阴极,将阴阳极板放入电解槽中进行电解反应,得电解铅和电解废液;再将电解铅进行熔化、精炼、铸型后得到铅锭。 2.根据权利要求1所述的废旧铅蓄电池回收处理工艺,其特征在于,所述制酸工艺具体为:将废酸稀释,裂解,利用吸收液对裂解尾气进行吸收;吸收产生的富液经过换热和蒸汽加热后送去SO2解吸塔进行解吸,解吸再生的贫液返回SO2吸收塔循环利用;解吸产生的高浓度SO2气体经冷凝和气液分离后,与净化单元送来的洁净SO2烟气混合,然后补入空气后送入干燥塔进行干燥,干燥塔出来的烟气经过“一转一吸”工艺后产出成品硫酸。 3.根据权利要求2所述的废旧铅蓄电池回收处理工艺,其特征在于,所述吸收液包括如下重量份的各组分:苹果酸钠10-20份、柠檬酸钠10-15份、海藻酸钠3-6份、水80-100份。 4.根据权利要求1所述的废旧铅蓄电池回收处理工艺,其特征在于,步骤S3中所述塑料粉、醇溶剂、偶联剂、氟硅材料的质量比为1:(3-5):(0.04-0.08):(10-20)。 5.根据权利要求1所述的废旧铅蓄电池回收处理工艺,其特征在于,所述醇溶剂为乙醇、异丙醇、乙二醇中的至少一种;所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。 6.根据权利要求1所述的废旧铅蓄电池回收处理工艺,其特征在于,所述氟硅材料的制备方法,包括如下步骤:将1,3-金刚烷二乙酸、邻联甲苯胺砜、催化剂加入到高沸点溶剂中,在100-120℃下搅拌60-100分钟,得到反应溶液,然后将该反应溶液转移到高压反应釜中,用氮气或惰性气体置换釜内空气,然后在常压下120-140℃下搅拌反应3-5小时,然后减压至50-100Pa,升温至250-270℃,保温保压进行搅拌反应15-20小时,最后在真空条件下,控制温度在230-250℃之间,搅拌反应5-8h,反应结束后冷却至室温,在水中沉出,接着用乙醇洗涤3-6次,再旋蒸除去乙醇,接着置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重,得到氟硅材料。 7.根据权利要求6所述的废旧铅蓄电池回收处理工艺,其特征在于,所述1,3-金刚烷二乙酸、邻联甲苯胺砜、催化剂、高沸点溶剂的摩尔量之比为1:1:(0.5-0.8):(6-10)。

锂离子电池回收处理工艺流程图

锂离子电池回收处理工艺流程图 锂离子电池是目前世界上技术性能最好的可充电化学电池,具有工作电压高、比能量大、循环寿命长、自放电小、无记忆效应、无污染等优点,广泛用于移动通讯、笔记本电脑、便携式工具、电动自行车等领域。2006年世界锂离子电池总产量超过25亿只,目前全球的锂二次电池市场主要集中于移动通信和笔记本电脑,国内移动用户已超过2亿户,位居全球第一,锂电池消耗量巨大,对不可再生的金属资源的消耗是相当大的,因此,回收锂离子电池中经济价值高,含量较 大的金属,实现节能减排、可持续发展,具有重要意义。 锂离子电池中需要重点回收的钴和铝主要集中在正极材料钴锂膜上,钴锂膜的主要成分是LiCoO2 活性物质、导电乙炔黑、铝箔集流体和PVDF (聚偏氟乙烯)粘接剂。 常用的钴锂膜处理方法有硫酸溶解法、碱煮一酸溶法、还原焙烧一浸出法、浮选法等。处理钴锂膜是要实现钴、铝和乙炔黑三者的分离,现有处理方法中对钴、乙炔黑的分离较为成功,而对钴、铝分离效果不够理想,且分离过程复杂、条件较难控制、成本高。本文选择一种有机溶剂溶解钴酸锂的粘结剂PVDF,使钴酸锂从铝箔上脱落下来,直接回收单质铝箔,不需要进行传统锂电池回收工艺中的钴铝分离,简化整个废旧锂电池回收流程并增加回收产品。 工艺流程如下

深圳市泰力锂电池回收处理工艺 深圳市泰力废旧电池回收技术有限公司,总部位于深圳市宝安区,工厂位于广东韶关始兴县,是一家专业从事各种废旧锂离子、聚合物、镍氢、镍镉、二次电池、废钴、镍、铅、鋅回收与技术研发的再生能源高新技术企业。 泰力公司在回收处理的工艺中,采用先进的处理技术,最低限度减少了电池镉和其他有害物质对环境造成的污染,而且利用废旧电池中有用的物质如钴、镍、铅、鋅等作为生产原料,运用于电池再生产中,为国家节约了资源。从而最大限度地进行无害化处理以及循环再利用,实现了对废旧电池的“绿色”回收处理。

废旧电池回收策划书

回收废旧电池活动策划书 策划单位:河西学院大学生 绿色化学科技协会

回收废旧电池活动策划书 活动背景: 河西学院提倡每一位学生做“低碳一族”。针对这一倡议,我们策划了回收废旧电池这一活动。日益增长的垃圾产量正在使我们居住的地球超负荷运转,层出不穷的公害事件、“垃圾围城”早已为我们敲响了警钟。“放错了地方的资源”是近年来人们对垃圾的重新认识。实行垃圾分类将使能够回收的垃圾废物实现物尽其用,变废为宝。现在大家把废旧电池都是直接扔在垃圾桶里,没有正确的处理方法,从而导致了环境的严重污染。 如何实现无害化、减量化、资源化已是当务之急。就体积和重量而言,废电池在生活垃圾中是微不足道的,但它的害处却非常大,电池中含有汞、镉、铅等重金属物质。汞具有强烈的毒性,铅能造成神经紊乱、肾炎等;镉主要造成肾损伤以及骨疾-骨质疏松、软骨症及骨折。若把废电池混入生活垃圾中一起填埋,久而久之,惨出的重金属可能污染地下水和土。 目前,全国的电池消费量在70亿只左右。电池在大学生生活中的使用已深入到我们生活和工作的每一个角落。这些电池若未得到妥善处理,将直接或间接地危害人们的身体健康。实施并倡导废旧电池分类收集活动为越来越多的人们所认识,并得到越来越多的重视、支持和参与,与其分散污染,不如集中治理。关爱身边环境、参与废旧电池的分类回收利用是我们每一个人的责任和义务。个人的行为也许微不足道,但把我们每个人的力量联合起来,便足以托起一种文明,一种与自然共生的文明,一种可持续发展的文明。 二、活动目的: 1.使大家了解更多的了解废旧电池随意乱扔的危害和正确的处理方法。 2.利用电池回收箱回收学院学子不用的废旧电池。 3.利用化学系学生所学知识对废旧电池进行分解,再利用。 4.回收废旧电池,为保护环境奉献我们协会志愿者的绵薄之力。 三、活动主题: “废旧电池回收,环保安全并行” 四、活动步骤:

华兴环境科技有限公司废旧电池回收综合处置项目

1 建设项目概况 1.1 项目简介 华兴环境科技有限公司废旧电池回收综合处置项目,拟建于广东省汕头市澄海区隆都镇南溪村隆樟公路旁工业用地内。建设规模与投资:总征地20000平方米,建筑面积10000平方米。投资1200万元,年回收处置废旧电池10 000吨,预计年回收铅6000吨,回收塑料2000吨。预计投产后年产值5000万元,年利润可达400万元,投资回收期三年。 再生铅生产具有不需要建设矿山,不需要投入巨资建设冶炼厂,而且具有能耗低、生产周期短等优势。减轻了采选冶对环境和人体的危害,消除了含铅废物随处弃置对环境所造成的影响;实现废旧电池和有色金属资源化回收利用,不仅可以缓解环境污染,实现清洁生产,而且将具有显著的生态和经济效益。企业办厂宗旨是实现固体废物的“二次利用”,利用废旧电池,回收其中的有用成分,实现废旧电池的资源化与无害化处理。 本项目总定劳动员40名,采用四班三运转工作制,每年生产300天。预计建设期为十个月;项目环境保护投资主要用于废气、废水、噪声治理,预计环境保护投资为200万元,其中废气治理150万元、废水治理40万元、噪声治理10万元。 本项目的地理位置见图1-1。 图1-1:建设项目地理位置图 1.2 主体设备--熔炼炉窑 本项目对废旧电池、废有色金属和电镀污泥的回收采用火法处理工艺,属于新型炉窑。设备采用北京节能环保中心和北京通达利新节能设备有限公司共同开发的重点科技成果技术设备,即单段式低风压煤气发生炉。该设备由炉体、双钟罩、炉篦、煤斗提升机、灰盘、汽包、灰盘传动装置和放散管组成,其中灰盘采用涡轮蜗杆传动,运行稳定,炉体属水夹套结构,自产蒸汽,完全满足煤气炉自身煤的气化,及探火孔汽封使用,双钟罩或电动滚筒式自动加煤装置,结构简单,布煤均匀,偏心炉篦,除渣效果好,送风均匀,气化稳定,投资少,占地面积小,操作方便。 熔炼废铅需将废铅液加热到1350℃~1400℃,而发生炉煤气热值低,约140

废旧电池回收利用处理方式

仅供参考[整理] 安全管理文书 废旧电池回收利用处理方式 日期:__________________ 单位:__________________ 第1 页共4 页

废旧电池回收利用处理方式 一、国内使用电池现状 国内使用最多的工业电池为铅蓄电池,铅占蓄电池总成本50%以上,主要采用火法、湿法冶金工艺以及固相电解还原技术。外壳为塑料,可以再生,基本实现无二次污染。 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人大气,一部分成为灰渣,产生二次污染。 二、国际废旧电池处理方式 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。 1.固化深埋、存放于废矿井。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。 2.回收利用。 (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 第 2 页共 4 页

料直接出售。不过,热处理的方法花费较高,瑞士还规定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(按汇率为4.7148来算的话,约合7072元人民币) 三、废旧电池的回收 美国是在废电池环境管理方面立法最多最细的一个国家,不仅建立了完善的废电池回收体系,而且建立了多家废电池处理厂,同时坚持不懈地向公众进行宣传教育,让公众自觉地支持和配合废电池的回收工作。 对废旧电池的回收利用应该有严格的程序: (1)放置专用的废旧电池回收桶;(2)定期专人上门收集;(3)电池分类;(4)库房分类并安全储存;(5)集中到一定数量后运至专门的处理厂;(6)处理利用稀有重金属。 第 3 页共 4 页

回收和利用废旧电池的方法(终审稿)

回收和利用废旧电池的 方法 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

回收和利用废旧电池的方法 21世纪以来,人类的生活环境不断恶化,环境污染逐渐重。废旧电池以其以极小体积造成大范围污染的特点对我们的环境生活造成了极大的影响。 化学电池按工作性质可分为:一次电池(原电池);二次电池(可充电电池)铅酸蓄电池。其中:一次电池可分为:糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等。二次电池可分为:镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、二次碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池可分为:开口式铅酸蓄电池、全密闭铅酸蓄电池。 我们日常所用的普通干电池,主要有酸性锌锰电池和碱性锌锰电池两类,它们都含有汞、锰、镉、铅、锌等各种金属物质,废旧电池被遗弃后,电池的外壳会慢慢腐蚀,其中的重金属物质会逐渐渗入水体和土壤,造成污染。重金属污染的最大特点是它在自然界是不能降解,只能通过净化作用,将污染消除。 废旧电池的危害主要集中在其中所含的少量的重金属上。 废弃在自然界电池中的汞会慢慢从电池中溢出来,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,重者会发疯致死。着名的日本水俣病就是甲基汞所致。镉渗出污染土地和水体,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。汽车废电池中含有酸和重金属铅泄漏到自然界可引起土壤和水源污染,最终对人造成危害。 过量的锰蓄积于体内可引起神经功能障碍,早期表现为综合性功能紊乱,较重的出现言语单调,表情呆板,感情冷漠,伴有精神症状。 长期食用受镉污染的水和食物,可导致骨痛病,镉进入人体后,引起骨质软化骨骼变形,严重时形成自然骨折,以致死亡。 锌的盐类能使蛋白沉淀,对皮肤和粘膜有刺激作用,当在水中的浓度超过10-50毫克/升进有致癌的危险,可引起化学性肺炎。 铅主要作用于神经系统、造血系统、消化系统、和肝、肾等器官,能抑制血红蛋白的的合成代谢,还能直接作用于成熟红细胞,对婴、幼儿的很大,它将导致儿童体格发育迟缓,慢性铅中素的儿童智力低下。镍粉溶解于血液,参加体内循环,有较强毒性,能损害中枢神经,引起血管变异,严重者导致癌症。 废电池回收现状:虽然北京8岁的小学生已开始知道,废旧电池不可以乱扔。他们会用小手把一节节旧电池投进专用的回收箱。废旧电池分类回收的行为正在北京市的商场、办公室里推广开来,以往的垃圾桶旁现在会新添一个电池回收箱。收集起来的废旧电池正迅速增加,今年上半年北京已经收集近百吨废旧电池。但这些废旧电池却陷入一个尴尬的处境,堆积如山而得不到妥善处理。目前北京市的废旧电池最终被运送到“北京市有用垃圾回收中心”。该中心是北京市政管理委员会的一个下属机构,负责垃圾的回收和中转。回收中心现在也正为废

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