废旧电池回收及废旧电池的处理相关知识

废旧电池回收及废旧电池的处理相关知识

废旧铅酸电池回收利用

自从19世纪五十年代由法国人发明以来，在汽车等方面得到了广泛应用，鉴于铅的毒害和它体大而易回收，故较早即再生利用。经不断改进和完善后，九十年代初采用的再生工艺技术如下：

解体，将硫酸放出后单独回收，将机壳用破碎机解体，用比重法选出塑料后，再分为极板、板柱、电池槽和盖等。

分类，将除去塑料的含铅部件破碎至(60mm的小块后分为4类：(a)铅粉，占重量的64%,含pb占总量的约70%;(b)铅泥，占5%，含pb约3%;小块铅合金，占7%,含pb约26.5%;(d)铅渣，占14%,含pb约0.5%。

再生，将(a)和制铅厂的烟尘一并处理，制成含锑1.7%～1.9%的电池用软铅再生利用；将(b)供转炉处理；将作金属配料；将(d)填埋处理。

目前回收利用率已达90%～95%，主要原因如下：

结构单一，含铅量大易回收；耐蚀性能好，易作为金属再生利用；已建立起完善的回收和再生处理系统；治烟容易，即使混入锑亦可作电池用软铅利用。下一步是稳定提高回收率和改善回收过程中硫酸和铅尘的污染。

废旧镍氢电池回收意义与废镍氢电池回收技术
废旧镍氢电池回收的意义:

镍氢电池虽然不含对环境产生严重污染的镉、汞、铅等重金属离子，但是废旧镍氢电池中含有有色金属镍和钴；每一亿只镍氢电池就含有2000T以上的电极活性材料。随着镍氢电池消费数量的增加，矿产资源日益枯竭，有色金属资源的再生利用迫在眉睫。从资源和环境保护两各方面考虑，挥手利用正极材料中的镍和钴意义重大！

废镍氢电池回收技术

文献：[废旧镍氢电池中有色金属镍和钴的回收2003]用硫酸提示回收废旧镍氢电池中镍和钴，生产硫酸镍和硫酸钴，研究了氧化剂用量、浸出时间、浸出温度和硫酸的初始浓度对浸出率的影响，确定了最佳浸出工艺参数：氧化剂0.38mL/g正极材料，浸出时间60分钟，浸出温度80摄氏度。硫酸初始浓度为3.0mol/L。在此条件下，镍和钴的浸出时间分别为99.1%和99.7%，可以重新用于电池正极活性材料的生产中。

废镍镉电池回收利用

它自19世纪末由瑞典人发明以来，促进了密闭型电池的研究开发，并于1960年实用化，现广泛用于消防、家用电器、办公机器、通讯设备和电动工具等方面的多次充电。它的单体有圆筒形、钮扣形、硬币形和方形4种，亦可应用户需要将直列式的多数电池连接起来放在收缩性树脂、成形树脂中应用。镍镉电池的主要金属为镍、镉和钢铁等。

由于镍是钢铁、电器、有色合金、电镀、催化剂和铝镍钴电磁铁等方面的重要原料；镉亦是电池、颜料、塑料稳定剂、电镀和合金等方面用的稀有金属，又是有关环保法严格控制的有害金属，故日本较早即开展了废镍镉电池再生利用的研究开发，目前成熟的工艺有两类：

1.干法，它主要利用镉及其氧化物蒸气压较高的特点和镍分离。如关西触媒化学公司的工艺流程为：

(a)剥离电池表面被复层；

(b)在900～1200℃下进行氧化焙烧，使之分离为镍烧渣和氧化镉浓缩液；

镍烧渣作为钢铁冶炼原料使用；

(d)对氧化镉浓缩液经浸出净化后制成各种镉盐或金属外销。另日本再生中心用650～1200℃间歇真空加热，使镉蒸发而和镍分离；东京资源公司则将电池解体后加热而取出镉蒸气，日处理能力达100～200t。

2.湿法，东京资源公司采取将剥离被复层后的废电池破碎并和污泥渣一并用硫酸浸出，以除去铁等杂质。然后在镍镉液中吹入H2S，以形成CdS而分离；镍不溶于酸液中，可加入NaCO3使之形成NiCO3作为成品出售。关于镍镉电池的回收系统，按1993年颁布的"再生利用支援法"规定，从消费者到再生工场有3个渠道：

(a)通过垃圾分类收集，经地方自治体转交；

(b)经电池销售商、生产厂转交；

随配套机器销售店、服务中心转交。

其它旧电池处理技术

北京科技大学及有关科研单位经20多年研究攻关，研制出国内首创的废旧电池"物理分选--化学处理"新工艺。不同于国外火法处理的新方法，采用湿法工艺流程，能充分对废干电池进行无害化、资源化处理，提高了废旧电池的利用率。此方法可回收废旧电池中82%的有用成分，其中锌的总回收率达到83.54%，二氧化锰的总回收率为81.91%，含汞废渣可送专门工厂处理，新工艺通过对废旧电池物理分选获得铁皮、锌皮、铜针、铜帽以及二氧化锰、锌粉和石墨混合中间产品等，再通过化学方法将其提纯，工业废水经处理后可循环利用，不会产生二次污染。应用这一新工艺建成的河北省东华鑫馨废旧电池再生处理厂目前在易县建成，这将有效解决我国废旧电池对环境的污染问题。

废旧锌锰干电池的危害与回收利用

锌锰电池用完后一般被当作垃圾扔掉，这不仅浪费了宝贵的金属资源，而且还对环境造成了严重的侮辱哪，破坏生态环境，危害人类的身体健康，锌锰电池中的重金属包括：汞、铅、镉、锰、铜、镍和铁等，其中汞、铅、镉极其化合物的危害最大，如一只一号电池烂在地里能使一平方米土地永久失利用意义，一粒纽扣电池可以使600T水受到污染[郭立，废干电池挥手的障碍和对策.环境保护]。我国锌锰干电池生产、废旧电池回收和一号电池中的含量见表：中国每年锌锰电池生产用金属量/T

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目前，废旧锌锰干电池的综合处理技术包括火法和湿法冶金处理方法。日本对于锌锰干电池综合利用的研究处于世界领先水平，申请了多项专利。废旧锌锰电池经过粉碎、焙烧和磁选分离后，经过高温冶金得到氧体原料，利用真空熔炼技术可以回收废旧电池中的汞、锌、镉，用真空蒸馏技术挥手废旧电池中的汞和塑料，剩余物利用酸浸，再用中和法或者氧化法植被铁氧体，用浸出法，经过除杂净化和电解可以回收锌和二氧化锰。

废旧锌锰干电池中的锌、锰的回收工艺流程如图：

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单质汞可以直接转化为汞蒸汽，再经过冷凝得到液体直接回收。汞盐则通过加入锌粉使其还原为单质汞后再回收。

另外，利用废旧锌锰干电池可以制备高磁导软磁铁氧体，工艺流程如图：

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该技术特点：1.充分利用废旧锌锰电池的各种成分，制得了市场容量大、产品畅销的锌锰软磁铁氧体产品，其经济效益远远高于传统的湿法和火法工艺，2.得到两种工业级氨盐，石墨粉Back作电池的原料。3.多余的锌可以制作初级锌锭出售。

废旧锂离子电池的危害和回收

一，废旧锂离子电池危害：
随着锂离子电池消费量的急剧增加，废旧锂离子电池也将大幅度增加。锂离子电池除了含有铝箔和痛箔等金属以外，还含有大量由钴和锂组成的复合氧化物、有机溶剂、碳素材料等，重金属钴会对环境产生危害，正确处理和回收，将具有很高的经济价值，同时也可以减轻废旧锂离子电池对环境的污染。

二.废旧锂离子电池回收

在废旧锂离子电池的回收和综合利用中，基本工序为：
1.废旧锂离子电池回收；
2.放电后，脱壳回收金属材料；
3.电芯与焦碳、石灰石混合送入电炉进行焙烧。在此过程中，有机物燃烧成二氧化碳、锂钴氧化物还原为金属钴和氧化锂，大部分氧化锂以蒸汽形式逸出，用水吸收，金属铜、钴形成碳合物，氟和磷被沉淀固定，铝被氧化为炉渣和水等；
4.将金属铜和钴形成的含碳金溶于硝酸与硫酸的混合溶液或者碳酸氨溶液，使其转化为铜、钴、镍离子等，调整溶液酸度使铜和铁离子沉淀分离。然后用萃取法、离子交换法等分离钴和镍。用萃取分离具有操作温和、能耗和分离效果好等优点。可以得到纯度较高的镍盐和钴盐。

文献[用浮选法从废旧锂离子电池中回收锂钴氧化物]，锂和钴的含量大于93%，回收率高达92%。