電池(chi)回收方法

一、鋅錳干電池的處理

1、濕法冶金法

該法基于Zn，MnO2可溶于酸的原理，將電池中的Zn，MnO2與酸作用生(sheng)成可溶性鹽進(jin)入溶液(ye)(ye)，溶液(ye)(ye)經過(guo)凈化(hua)后電解生(sheng)產金屬鋅和電解MnO2或生產其它化工產品、化肥等。濕法冶金(jin)又分為焙燒-浸(jin)出法和直接浸(jin)出法。

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焙燒(shao)-浸(jin)出(chu)法是將廢電(dian)池焙燒，使其(qi)中(zhong)的氯(lv)化銨(an)、氯(lv)化亞汞等揮(hui)發(fa)成氣相并分(fen)別在冷凝裝置(zhi)中(zhong)回收，高價金屬(shu)(shu)氧化物被還原成低價氧化物，焙燒產物用酸浸(jin)出(chu)，然(ran)后從(cong)浸(jin)出(chu)液中(zhong)用電(dian)解法回收金屬(shu)(shu)，焙燒過(guo)程中(zhong)發(fa)生的主要反應為：MeO+C→Me+CO↑A（s）→A（g）↑

浸出(chu)過程發生的(de)主(zhu)要反應：Me+2H+→Me2++H2↑MeO+2H+→Me2++H2O

電解時，陰極主要反應：Me2++2e→Me

直接浸出法(fa)是將(jiang)廢干電池破碎、篩(shai)分、洗滌后，直接用酸浸出其中的(de)鋅(xin)、錳等金(jin)屬(shu)成分，經(jing)過(guo)濾，濾液凈(jing)化后，從中提取金(jin)屬(shu)并(bing)生產化工產品。

反應式為：

MnO2+4HCl→MnCl2+Cl2↑+2H2OMnO2+2HCl→MnCl2+H2OMn2O3+6HCl→2MnCl2+Cl2↑+3H2OMnCl2+NaOH→Mn(OH)2+2NaClMn(OH)2+氧化劑→MnO2↓+2HCl

電池中的Zn以ZnO的形式回收(shou)，反應(ying)式如下：

Zn2++2OH－→ZnO2－→Zn(OH)2（無(wu)定(ding)型膠體）→ZnO（結晶體）+H2O

2、常壓冶金法

該法(fa)是在(zai)高溫下使廢(fei)電池中的金屬(shu)及(ji)其化合物氧化、還原、分解和揮(hui)發(fa)以及(ji)冷凝(ning)的過程(cheng)。

方法一：在較低的(de)溫度下，加熱廢干電(dian)池，先(xian)使(shi)汞揮發，然后在較高的(de)溫度下回收鋅和其它重(zhong)金屬。

方法二：先在高溫下(xia)焙(bei)燒，使其中(zhong)的(de)易揮發(fa)金屬及其氧化物揮發(fa)，殘留物作為冶金中(zhong)間產品或另(ling)行處(chu)理。

濕法冶金(jin)和常壓治金(jin)處理廢電(dian)池，在(zai)技術上較為成熟，但都具(ju)有流(liu)程(cheng)長、污染源多、投資和消耗高、綜(zong)合效益低的共同缺點。1996年，日本TDK公司對(dui)再生工藝(yi)作了大(da)(da)膽的改革(ge)，變回收單項金(jin)屬為回收做(zuo)磁(ci)性材料。這種做(zuo)法簡化了分離工序，使成本大(da)(da)大(da)(da)降低，從而大(da)(da)幅(fu)度提高了干(gan)電(dian)池再生利用的效益。近年來，人們(men)又開始嘗試研究(jiu)開發一種新的冶金(jin)法--真(zhen)空冶金法(fa)(fa)：基(ji)于廢(fei)電池各組分(fen)在(zai)(zai)(zai)同一(yi)(yi)溫(wen)度下(xia)具有(you)不同的(de)(de)蒸(zheng)氣壓，在(zai)(zai)(zai)真(zhen)空中(zhong)通(tong)過(guo)蒸(zheng)發與冷凝(ning)，使其分(fen)別在(zai)(zai)(zai)不同溫(wen)度下(xia)相(xiang)互分(fen)離從而實(shi)現綜合利用和回收。由(you)于是在(zai)(zai)(zai)真(zhen)空中(zhong)進行，大氣沒有(you)參與作業(ye)，故減小(xiao)了(le)污(wu)染。雖然目(mu)前對真(zhen)空冶金法(fa)(fa)的(de)(de)研究尚少，且還缺(que)乏相(xiang)應的(de)(de)經濟指標(biao)，但(dan)它明顯克服(fu)了(le)濕(shi)法(fa)(fa)冶金法(fa)(fa)和常壓冶金法(fa)(fa)的(de)(de)一(yi)(yi)些(xie)缺(que)點，因而必將成為(wei)一(yi)(yi)種(zhong)很有(you)前途的(de)(de)方法(fa)(fa)。

二、鉛蓄電池的處理

鉛(qian)蓄電池體積較大(da)且鉛(qian)的毒性(xing)較強，所以在各(ge)類電池中(zhong)，最早進行回收利用，故其工(gong)藝也較為完善并在不斷發展(zhan)中(zhong)。

在廢鉛蓄電池的(de)(de)回收技術(shu)中，泥渣(zha)(zha)的(de)(de)處(chu)理(li)是(shi)關鍵(jian)，廢鉛蓄電池的(de)(de)泥渣(zha)(zha)物相主要是(shi)PbSO4，PbO2，PbO，Pb等。其中PbO2是主要成分，它在(zai)正極填料(liao)和(he)混合填料(liao)中(zhong)所占(zhan)重量為(wei)41%～46%和24%～28%。因此(ci)，PbO2還原效果對整個(ge)回收(shou)技術具有重要的影響，其還原工藝有火(huo)(huo)法(fa)和濕法(fa)兩種。火(huo)(huo)法(fa)是將(jiang)PbO2與泥渣(zha)中的其它組分PbSO4，PbO等一同在(zai)冶金爐中還原冶煉(lian)成Pb。但由于產生SO2和高溫Pb塵第(di)二次(ci)污染物，且能耗(hao)高，利用率低，故將會逐步被淘(tao)汰。濕(shi)法(fa)是在溶液條件(jian)下加入還原劑(ji)使(shi)PbO2還原轉化為低價態的鉛(qian)化合物。已嘗試過(guo)的還原劑(ji)有許多(duo)種。其中(zhong)(zhong)，以硫酸溶液(ye)中(zhong)(zhong)FeSO4還原PbO2法較為理想，并具有工業應用價值。

硫酸溶液中FeSO4還原PbO2，還原過程可用下式表(biao)示：

PbO2（固）+2FeSO4（液(ye)）+2H2SO4（液）→PbSO4（固）+Fe2(SO4)3（液）+2H2O

此(ci)法還(huan)原過程穩定，速度快，還(huan)可使泥渣中的金(jin)屬鉛完全轉化，并有利于PbO2的還原：

Pb（固(gu)）+Fe2(SO4)3（液(ye)）→PbSO4（固）+2FeSO4（液）Pb（固）+PbO（固）+2H2SO4（液）→2PbSO4（固）+2H2O

還原(yuan)劑可利用鋼鐵(tie)酸洗廢(fei)水配制，以廢(fei)治(zhi)廢(fei)。Ni－MH電池(chi)、新(xin)型的(de)鋰(li)離(li)子電池(chi)隨著(zhu)近年手持電話和電子設備的(de)發展得到了大量的(de)應用。在日本，Ni－MH電池的產量(liang)，1992年(nian)達1800萬只，1993年達7000萬只，到2000年(nian)已占市(shi)場份額的近(jin)50%。可以預計，在(zai)不久的(de)(de)將來(lai)，將會有大量的(de)(de)廢(fei)Ni－MH電池產(chan)生。這(zhe)些廢Ni－MH電池的正、負極材料中含有(you)許多有(you)用金屬，如鎳、鈷、稀土(tu)等。因此，回收Ni－MH電池(chi)是十分有益的(de)，有關它們的(de)再生利(li)用(yong)技(ji)術(shu)亦在積極開發中。

三、鋰離子電池的處理

鋰離子電(dian)池處(chu)理(li)工藝為先將電(dian)池焚燒(shao)以除(chu)去有(you)機物，再篩選(xuan)去鐵和銅后，將殘余粉加(jia)熱(re)并溶于酸中，用(yong)有(you)機溶媒便可提出氧(yang)化(hua)鈷，可用(yong)作顏(yan)料(liao)、涂料(liao)的制(zhi)作原料(liao)。

四、鎳氫電池的處理

1、失效負極合金粉的回收處理

將失效MH/Ni電池外殼剝開，從電池芯中分選出(chu)負(fu)極片(pian)，用(yong)超聲波震蕩和(he)其它(ta)物理(li)(li)方法，得到(dao)(dao)失效負(fu)極粉(fen)，再經化學處理(li)(li)得到(dao)(dao)處理(li)(li)后的負(fu)極粉(fen)，將此負(fu)極粉(fen)壓片(pian)，在非自耗真空電弧爐中反復熔煉3～4次。除去(qu)熔煉鑄錠表面的氧化層，將其(qi)破碎，混合(he)均勻后，用ICP方法測其(qi)混合(he)稀土、鎳、鈷、錳、鋁各元素(su)的百分含(han)量(liang)，根據儲(chu)氫合(he)金元素(su)流失的不同，以鎳元素(su)的含(han)量(liang)為基準，補充(chong)其(qi)它必要元素(su)，再(zai)進行冶煉，最終(zhong)得到性能優良(liang)的回收(shou)合(he)金。

2、失效MH/Ni電池負極合金的回收

將失效負極粉采用化學處理的方法，利用處理液對合(he)金表(biao)面(mian)的浸蝕(shi)，破壞合(he)金表(biao)面(mian)的氧化物，但又要使合(he)金中未(wei)氧化的其它元素及(ji)導(dao)電劑受到的浸蝕(shi)影響降(jiang)至最小(xiao)。采用0 5mol·L-1的(de)醋酸溶液，將(jiang)失效合金粉在(zai)室溫(wen)下處理(li)0.5h，再用蒸餾水(shui)洗滌、真空條件下干燥。結果看出(chu)，AB5型儲(chu)氫合金的主體結構沒(mei)有變(bian)，仍(reng)屬于CaCu5型六方結(jie)構(gou)，但負極(ji)粉(fen)中Al(OH)3和La(OH)3的(de)(de)雜相基本完全(quan)消失(shi)，說明這些(xie)氧化物(wu)經(jing)(jing)化學處理(li)(li)后(hou)(hou)，表面的(de)(de)氧化物(wu)幾乎完全(quan)被(bei)溶解掉。將(jiang)化學處理(li)(li)后(hou)(hou)的(de)(de)失(shi)效負(fu)(fu)極(ji)粉與制作電(dian)池(chi)用的(de)(de)原合金(jin)粉以及未經(jing)(jing)化學處理(li)(li)的(de)(de)失(shi)效合金(jin)粉，做充放(fang)電(dian)性能(neng)對比，經(jing)(jing)過化學處理(li)(li)的(de)(de)失(shi)效負(fu)(fu)極(ji)粉的(de)(de)放(fang)電(dian)比容量比未經(jing)(jing)化學處理(li)(li)的(de)(de)失(shi)效負(fu)(fu)極(ji)粉高23mAh·g-1，說明經過化學處(chu)理以后，由于表(biao)面氧化物被大部分除(chu)去，使失效(xiao)負極粉中儲(chu)氫合金的有效(xiao)成分增加。

XPS測試結果表明，負極粉表面鎳原子的(de)濃度由(you)化學(xue)處理前的(de)6.79%升(sheng)高(gao)到9.30%，這說明經過化學(xue)處理以后，合金的表面(mian)形成了具有較高電催化活性的富(fu)鎳層,這不但提高了(le)儲氫(qing)電(dian)極(ji)的(de)電(dian)催(cui)化(hua)(hua)活性，而(er)且(qie)也(ye)提供了(le)氫(qing)原(yuan)(yuan)子(zi)的(de)擴散途徑，因而(er)使電(dian)極(ji)的(de)放(fang)電(dian)性能(neng)提高。但經過化(hua)(hua)學(xue)處(chu)理(li)的(de)失效(xiao)負極(ji)粉(fen)(fen)與制作(zuo)電(dian)池(chi)用的(de)原(yuan)(yuan)合金粉(fen)(fen)相(xiang)比較，放(fang)電(dian)比容量(liang)仍低(di)90mAh·g-1，一(yi)方面(mian)(mian)可(ke)能是由于合(he)(he)金(jin)的氧化(hua)不僅(jin)僅(jin)是局限于表面(mian)(mian)，也可(ke)能會深入(ru)到合(he)(he)金(jin)的內部(bu)，化(hua)學(xue)處理僅(jin)僅(jin)是將表面(mian)(mian)的氧化(hua)物(wu)除去，顆粒內部(bu)的深層氧化(hua)并沒(mei)有(you)被完(wan)全除去;另一方面可能是由于合金的(de)粉(fen)化(hua)使(shi)比(bi)表面積增大，同(tong)時使(shi)合金與O2反應以及(ji)受電解液(ye)的腐(fu)蝕更(geng)加容易，兩方(fang)面原因共同作用導致合金的放(fang)電性能下降。所以，僅僅通過化學處(chu)理的方(fang)法(fa)并不能使(shi)失效負極恢復(fu)功能，還需進行熔煉處(chu)理。

將上(shang)述經過(guo)化學處理(li)的負極粉(fen)，于(yu)非自耗電(dian)弧爐中(zhong)(zhong)進行第一次冶煉。將所得合(he)(he)金(jin)鑄錠拋光(guang)，去除表面雜(za)質后，分析(xi)各元(yuan)素含(han)(han)量(liang)，結果可以看出(chu)合(he)(he)金(jin)中(zhong)(zhong)的元(yuan)素含(han)(han)量(liang)偏離原合(he)(he)金(jin)，鎳含(han)(han)量(liang)遠(yuan)大于(yu)原合(he)(he)金(jin)粉(fen)中(zhong)(zhong)的鎳含(han)(han)量(liang)，這是因為(wei)在(zai)制作(zuo)電(dian)極的過(guo)程中(zhong)(zhong)加入(ru)鎳粉(fen)做導電(dian)劑(ji)，為(wei)了(le)有效的利(li)用它(ta)，以它(ta)為(wei)基準，調(diao)整其它(ta)元(yuan)素的含(han)(han)量(liang)使其符合(he)(he)組成為(wei)MmNi3.5Co0.7Mn0.4Al0.3的(de)各元素的(de)配比(bi)，進行第二次冶煉。冶煉后，將(jiang)得到的(de)合金鑄錠破碎，研磨后，測其結構，為CaCu5型，沒有其它雜(za)相生(sheng)成。

將回收(shou)的合金粉做充放電性能測(ce)試(shi)，可以看出，回收(shou)合金粉的放電容量比失效負極粉高約(yue)100mAh·g-1，與(yu)原(yuan)合(he)金粉的放電(dian)(dian)容(rong)量相比基本(ben)相同，并且回收合(he)金粉的放電(dian)(dian)平(ping)臺壓比原(yuan)合(he)金粉的放電(dian)(dian)平(ping)臺壓高約20mV左右，這可(ke)能是由(you)于合金回收的(de)過程中經過數次(ci)熔煉,使合金的成分(fen)和微觀結構得到了改善的原因。

【廢電池的危害有哪些>>】

廢舊電池回收利用

一、固化深埋

廢電(dian)池一般都運往專(zhuan)門的有毒、有害垃(la)圾填埋場，但這種做法不(bu)僅花費太大而且還(huan)造成浪費，

因為(wei)其(qi)中(zhong)尚有(you)不少可作原料的有(you)用(yong)物質。

二、回收利用

（1）熱處理

瑞士(shi)有(you)兩(liang)家專門加工(gong)(gong)利用舊電池的(de)工(gong)(gong)廠，巴(ba)特列克公(gong)司采(cai)取(qu)(qu)的(de)方(fang)法是將舊電池磨碎后送往爐內加熱，這時可提取(qu)(qu)揮發出(chu)的(de)汞，溫度更高(gao)時鋅也(ye)蒸發，它同樣是貴重金屬。鐵和錳熔合后成為煉(lian)鋼所(suo)需(xu)的(de)錳鐵合金。該(gai)工(gong)(gong)廠一年(nian)可加工(gong)(gong)2000噸(dun)廢電池，可獲得(de)780噸錳鐵合金，400噸鋅(xin)合金(jin)及3噸汞。另一家工(gong)廠則是直接從電(dian)(dian)池(chi)中提(ti)取(qu)鐵元素，并將氧化錳、氧化鋅、氧化銅和氧化鎳等金屬(shu)混合物作為(wei)金屬(shu)廢(fei)料直接出售。不過，熱處理的(de)方法花費較高(gao)，瑞士還向每位電(dian)(dian)池(chi)購(gou)買(mai)者(zhe)收取(qu)少量廢(fei)電(dian)(dian)池(chi)加工(gong)專用費。

（2）“濕處理”

馬格德堡近郊區(qu)正在(zai)興(xing)建一個“濕處理”裝置，在這里除鉛蓄電池外，各類電池均溶解于硫酸，然后借助離子樹脂從溶液中提取各種金屬，用這種方式獲得的原料比熱處理方法純凈，因此在市場上售價更高，而且電池中包含的各種物質有95%都能(neng)提取出來。濕處理(li)可(ke)省去分揀(jian)環節（因為(wei)分揀(jian)是手工操作，會增加成本）。馬(ma)格(ge)德堡(bao)這(zhe)套(tao)裝(zhuang)置年加工能(neng)力可(ke)達7500噸，其(qi)成(cheng)本雖(sui)然比(bi)填埋方法略高，但貴重(zhong)原(yuan)料不致丟棄，也不會污染環境。

（3）真(zhen)空熱(re)處(chu)理法

德(de)國阿爾特公(gong)司研制的(de)真(zhen)空熱處(chu)理法還要便宜(yi)，不過這(zhe)首先需要在廢電(dian)池(chi)中分揀出鎳鎘電(dian)池(chi)，廢電(dian)池(chi)在真(zhen)空中加(jia)熱，其中汞(gong)迅(xun)速蒸發，即可將(jiang)其回收，然后將(jiang)剩余(yu)(yu)原料(liao)磨碎，用磁體提取金(jin)屬(shu)鐵，再從余(yu)(yu)下粉末中提取鎳和錳(meng)。這(zhe)種加(jia)工一噸廢電(dian)池(chi)的(de)成(cheng)本(ben)不到1500馬克(ke)（現約合6345.18元人民(min)幣）。