電池回(hui)收(shou)方法(fa)

一、鋅錳干電池的處理

1、濕法冶金法

該(gai)法基于Zn，MnO2可溶于酸的原理，將電池中的Zn，MnO2與酸作(zuo)用生成可溶性(xing)鹽進入溶液，溶液經過凈化后(hou)電解(jie)生產金(jin)屬鋅和電解(jie)MnO2或生(sheng)產其它(ta)化(hua)工產品(pin)、化(hua)肥等。濕法冶(ye)金又分為焙(bei)燒-浸出法(fa)和直接浸出法(fa)。

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焙燒-浸(jin)出(chu)法是將廢電(dian)(dian)池焙(bei)燒(shao)，使其中(zhong)的氯(lv)化(hua)(hua)銨、氯(lv)化(hua)(hua)亞汞等(deng)揮發(fa)成氣相(xiang)并(bing)分別在冷(leng)凝裝置中(zhong)回收，高價(jia)金屬(shu)(shu)氧化(hua)(hua)物(wu)被還原(yuan)成低價(jia)氧化(hua)(hua)物(wu)，焙(bei)燒(shao)產物(wu)用(yong)酸浸(jin)出(chu)，然后從浸(jin)出(chu)液中(zhong)用(yong)電(dian)(dian)解(jie)法回收金屬(shu)(shu)，焙(bei)燒(shao)過程中(zhong)發(fa)生(sheng)的主要反應(ying)為(wei)：MeO+C→Me+CO↑A（s）→A（g）↑

浸出過程發生的主要反應：Me+2H+→Me2++H2↑MeO+2H+→Me2++H2O

電解(jie)時，陰(yin)極(ji)主要反應：Me2++2e→Me

直接(jie)浸出法是(shi)將廢(fei)干電池破碎、篩分、洗滌后，直接(jie)用酸浸出其(qi)中的鋅、錳等金(jin)屬(shu)成分，經過濾，濾液凈化(hua)后，從中提取(qu)金(jin)屬(shu)并(bing)生產化(hua)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(hua)劑→MnO2↓+2HCl

電(dian)池(chi)中(zhong)的Zn以ZnO的形式回收，反應式如下(xia)：

Zn2++2OH－→ZnO2－→Zn(OH)2（無定型膠體）→ZnO（結晶體）+H2O

2、常壓冶金法

該法是在高(gao)溫下使廢電池(chi)中的(de)金屬及其化合物氧(yang)化、還原(yuan)、分(fen)解和(he)揮發以及冷凝(ning)的(de)過程。

方法一：在較低的(de)溫(wen)度下，加熱廢干電池，先使汞揮發，然后在較高(gao)的(de)溫(wen)度下回收鋅和其它(ta)重金(jin)屬(shu)。

方法二(er)：先在高溫下焙燒，使其中的易揮發(fa)金屬及其氧化物(wu)揮發(fa)，殘留(liu)物(wu)作為冶金中間產品或另(ling)行處理。

濕法冶(ye)金和常(chang)壓治金處理廢電池，在(zai)技術上較為(wei)成熟，但都具有(you)流程長、污染源多、投資(zi)和消(xiao)耗高(gao)、綜合效益低的共同缺點。1996年，日本(ben)TDK公司對再生工藝作了(le)大膽的改(gai)革，變(bian)回(hui)收(shou)單項金屬為回(hui)收(shou)做(zuo)(zuo)磁性材(cai)料。這(zhe)種做(zuo)(zuo)法簡化(hua)了(le)分(fen)離工序，使成本(ben)大大降低，從而大幅度提高了(le)干電池再生利用的效益(yi)。近年(nian)來，人們又開(kai)始嘗試(shi)研(yan)究開(kai)發(fa)一種新(xin)的冶(ye)金法--真(zhen)空(kong)冶(ye)(ye)金法：基(ji)于廢(fei)電池各組分在同一溫度下具(ju)有不同的(de)蒸氣壓，在真(zhen)空(kong)中(zhong)通過蒸發與冷凝(ning)，使其分別在不同溫度下相互(hu)分離從而實現綜合利用和回收。由于是在真(zhen)空(kong)中(zhong)進行，大氣沒有參與作業，故減小了污染。雖(sui)然目(mu)前對真(zhen)空(kong)冶(ye)(ye)金法的(de)研究尚少，且還缺乏相應的(de)經(jing)濟指標(biao)，但它明顯克(ke)服了濕法冶(ye)(ye)金法和常壓冶(ye)(ye)金法的(de)一些(xie)缺點，因而必將成(cheng)為一種很有前途(tu)的(de)方法。

二、鉛蓄電池的處理

鉛蓄(xu)電(dian)池(chi)體(ti)積較大且(qie)鉛的(de)毒(du)性較強，所(suo)以(yi)在各類(lei)電(dian)池(chi)中，最早(zao)進行回收(shou)利用，故其工藝(yi)也較為完善并在不斷發展中。

在廢鉛蓄電池的(de)回(hui)收技術(shu)中，泥渣的(de)處理是關(guan)鍵，廢鉛蓄電池的(de)泥渣物相主要是PbSO4，PbO2，PbO，Pb等。其中PbO2是(shi)主要成分，它在正(zheng)極填料和混合填料中所(suo)占重量為41%～46%和24%～28%。因此，PbO2還原效果對整個回收(shou)技術(shu)具(ju)有(you)重(zhong)要(yao)的影響，其還原工藝有(you)火(huo)法(fa)和濕法(fa)兩種。火(huo)法(fa)是將PbO2與泥渣中(zhong)的其它組(zu)分PbSO4，PbO等一(yi)同在冶金爐中(zhong)還原(yuan)冶煉成(cheng)Pb。但由于產生(sheng)SO2和(he)高溫(wen)Pb塵第二次污染物，且能耗(hao)高(gao)，利用(yong)率低，故將會逐步被淘汰。濕法是(shi)在溶(rong)液條件下加入還原劑使PbO2還(huan)原(yuan)(yuan)轉(zhuan)化為低(di)價態(tai)的(de)鉛(qian)化合(he)物。已嘗試過的(de)還(huan)原(yuan)(yuan)劑有許多種。其(qi)中，以硫酸溶液中FeSO4還(huan)原PbO2法較為理想，并(bing)具有工業應用價值。

硫(liu)酸溶液中FeSO4還(huan)原PbO2，還(huan)原(yuan)過程可用(yong)下(xia)式表示：

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

此(ci)法(fa)還原(yuan)過(guo)程穩定，速度快，還可使泥渣中的金屬鉛完全轉化，并有利于PbO2的還原：

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

還原劑可(ke)利用鋼鐵酸洗廢(fei)水配制，以廢(fei)治廢(fei)。Ni－MH電(dian)(dian)池、新(xin)型的(de)鋰離(li)子(zi)電(dian)(dian)池隨著(zhu)近年手持電(dian)(dian)話和電(dian)(dian)子(zi)設備的(de)發展(zhan)得(de)到了大(da)量的(de)應(ying)用(yong)。在日本(ben)，Ni－MH電池的產(chan)量(liang)，1992年達1800萬只(zhi)，1993年(nian)達(da)7000萬只，到2000年已占市場份額的近50%。可以預計(ji)，在不(bu)久(jiu)的將來，將會有大量的廢Ni－MH電池產生。這(zhe)些廢Ni－MH電池的正、負極材料中(zhong)含有(you)許多有(you)用金屬(shu)，如鎳(nie)、鈷、稀土等。因(yin)此，回收Ni－MH電池是十分有(you)益的，有(you)關它們(men)的再生利用技術亦在積極開發中。

三、鋰離子電池的處理

鋰離子(zi)電池(chi)處理工藝為先(xian)將(jiang)電池(chi)焚燒以除去有機物，再篩(shai)選去鐵(tie)和銅后(hou)，將(jiang)殘(can)余粉加熱并溶(rong)于酸中(zhong)，用有機溶(rong)媒(mei)便可提出氧化(hua)鈷，可用作(zuo)顏料(liao)、涂料(liao)的制作(zuo)原(yuan)料(liao)。

四、鎳氫電池的處理

1、失效負極合金粉的回收處理

將(jiang)失(shi)效MH/Ni電(dian)池外殼剝開，從電(dian)池芯(xin)中分(fen)選出負極片，用超聲(sheng)波震蕩和其它物理方法(fa)，得到(dao)(dao)失效負極粉(fen)，再經化(hua)學處(chu)理得到(dao)(dao)處(chu)理后的負極粉(fen)，將此(ci)負極粉(fen)壓片，在(zai)非自(zi)耗真空電(dian)弧爐中反復熔(rong)煉3～4次。除去熔煉(lian)鑄錠表(biao)面(mian)的氧化層，將其破(po)碎，混(hun)合均勻后(hou)，用ICP方(fang)法測(ce)其混合(he)(he)稀土、鎳、鈷、錳、鋁(lv)各元(yuan)素(su)的百(bai)分含量(liang)，根據儲氫合(he)(he)金(jin)元(yuan)素(su)流失的不(bu)同(tong)，以鎳元(yuan)素(su)的含量(liang)為基準(zhun)，補充其它(ta)必要元(yuan)素(su)，再進行冶煉，最終得到性能優(you)良的回(hui)收合(he)(he)金(jin)。

2、失效MH/Ni電池負極合金的回收

將失效負極粉采用(yong)化(hua)學處(chu)理的方(fang)法(fa)，利用(yong)處(chu)理液對合金(jin)表面的浸蝕(shi)，破壞合金(jin)表面的氧化(hua)物，但又要(yao)使合金(jin)中(zhong)未氧化(hua)的其它元(yuan)素(su)及導電劑受到的浸蝕(shi)影(ying)響降(jiang)至最小。采用(yong)0 5mol·L-1的醋酸(suan)溶(rong)液，將失效合金粉在室溫下(xia)處理0.5h，再用蒸餾水洗滌、真空(kong)條件下(xia)干(gan)燥。結果看出(chu)，AB5型儲氫合(he)金的主體結構(gou)沒有變，仍屬于CaCu5型六方結(jie)構，但負極粉中Al(OH)3和La(OH)3的(de)雜相基(ji)本完(wan)全(quan)消失(shi)，說明這(zhe)些氧(yang)化(hua)物經化(hua)學(xue)(xue)處(chu)理后，表面(mian)的(de)氧(yang)化(hua)物幾乎(hu)完(wan)全(quan)被溶解掉(diao)。將化(hua)學(xue)(xue)處(chu)理后的(de)失(shi)效負極粉與制作電(dian)池用的(de)原合金粉以及未(wei)經化(hua)學(xue)(xue)處(chu)理的(de)失(shi)效合金粉，做(zuo)充放(fang)電(dian)性能(neng)對比，經過化(hua)學(xue)(xue)處(chu)理的(de)失(shi)效負極粉的(de)放(fang)電(dian)比容(rong)量(liang)比未(wei)經化(hua)學(xue)(xue)處(chu)理的(de)失(shi)效負極粉高23mAh·g-1，說(shuo)明(ming)經過化(hua)學處(chu)理以后，由于(yu)表面氧化(hua)物被大部分除(chu)去，使失(shi)效(xiao)負(fu)極(ji)粉(fen)中儲氫合金(jin)的有效(xiao)成分增加。

XPS測試結果表明，負極粉(fen)表面鎳原子的(de)濃度由化學處(chu)理前的(de)6.79%升(sheng)高(gao)到9.30%，這說明經過化(hua)學處(chu)理以后，合金的表面(mian)形成(cheng)了具有(you)較高電催化(hua)活性的富鎳層,這不但提(ti)(ti)高(gao)了(le)儲氫電極的(de)(de)電催化活性(xing)，而且也提(ti)(ti)供了(le)氫原子的(de)(de)擴散途徑，因而使(shi)電極的(de)(de)放電性(xing)能提(ti)(ti)高(gao)。但經過化學處(chu)理(li)的(de)(de)失效負極粉與制作電池用的(de)(de)原合金粉相比(bi)較，放電比(bi)容量仍低90mAh·g-1，一(yi)方(fang)面可能(neng)是由于(yu)合金的(de)氧(yang)化不(bu)僅僅是局限(xian)于(yu)表面，也可能(neng)會深(shen)入到(dao)合金的(de)內(nei)部，化學處理僅僅是將表面的(de)氧(yang)化物除(chu)去，顆粒內(nei)部的(de)深(shen)層(ceng)氧(yang)化并沒有(you)被(bei)完全除(chu)去;另一方(fang)面(mian)可能是由于合金的粉化使比表面(mian)積增大，同時使合金與O2反應(ying)以及受電解液的腐(fu)蝕更加容易，兩方面原(yuan)因共同作用導致合金的放(fang)電性能下降(jiang)。所以，僅(jin)僅(jin)通過(guo)化學處理(li)的方法(fa)并不能使失效負極恢復功能，還需進行(xing)熔煉處理(li)。

將上(shang)述經(jing)過化學處理的(de)負極粉，于非自耗電(dian)弧爐(lu)中(zhong)進行(xing)第一(yi)次冶煉(lian)。將所(suo)得(de)合(he)(he)金鑄錠拋光，去除表面(mian)雜質后(hou)，分析各元(yuan)(yuan)素含(han)量，結(jie)果可以看出(chu)合(he)(he)金中(zhong)的(de)元(yuan)(yuan)素含(han)量偏離原合(he)(he)金，鎳(nie)含(han)量遠(yuan)大于原合(he)(he)金粉中(zhong)的(de)鎳(nie)含(han)量，這(zhe)是因為在制作電(dian)極的(de)過程中(zhong)加入鎳(nie)粉做導電(dian)劑，為了有效(xiao)的(de)利(li)用它(ta)(ta)，以它(ta)(ta)為基準，調整(zheng)其(qi)它(ta)(ta)元(yuan)(yuan)素的(de)含(han)量使其(qi)符合(he)(he)組(zu)成為MmNi3.5Co0.7Mn0.4Al0.3的(de)各元素的(de)配比，進行第二次冶(ye)煉(lian)。冶(ye)煉(lian)后，將得到的(de)合金鑄錠破碎，研磨(mo)后，測其結(jie)構，為CaCu5型，沒有其它雜相生成。

將回收(shou)的(de)(de)合金粉(fen)做充放電(dian)性能測(ce)試(shi)，可以看(kan)出，回收(shou)合金粉(fen)的(de)(de)放電(dian)容量比失效(xiao)負極粉(fen)高(gao)約(yue)100mAh·g-1，與原合(he)金(jin)(jin)粉(fen)(fen)的放電(dian)(dian)容量(liang)相(xiang)比基本相(xiang)同(tong)，并且回收(shou)合(he)金(jin)(jin)粉(fen)(fen)的放電(dian)(dian)平臺(tai)(tai)壓比原合(he)金(jin)(jin)粉(fen)(fen)的放電(dian)(dian)平臺(tai)(tai)壓高約(yue)20mV左右(you)，這可(ke)能是由于(yu)合金回收的過程中經過數次熔(rong)煉,使合金的成分和微觀結構(gou)得到了改善的原(yuan)因。

【廢電池的危害有哪些>>】

廢舊電池回收利用

一、固化深埋

廢(fei)電池一般都運往專門的(de)有(you)毒、有(you)害垃圾填埋場，但這種做法不僅花費(fei)(fei)太大而且還造成浪費(fei)(fei)，

因(yin)為其(qi)中尚有不少可作原料的有用物質。

二、回收利用

（1）熱處理

瑞士有兩家專門(men)加(jia)工(gong)利用(yong)舊電(dian)池的工(gong)廠，巴特(te)列克公司采取的方(fang)法是(shi)將舊電(dian)池磨碎后(hou)送往爐內加(jia)熱(re)，這時(shi)可(ke)提取揮(hui)發出的汞，溫度(du)更高時(shi)鋅(xin)也(ye)蒸發，它同樣是(shi)貴(gui)重金屬。鐵和(he)錳熔合后(hou)成為(wei)煉鋼(gang)所需的錳鐵合金。該(gai)工(gong)廠一年(nian)可(ke)加(jia)工(gong)2000噸廢電池，可獲(huo)得780噸錳鐵合金，400噸鋅合(he)金(jin)及3噸汞(gong)。另一家工(gong)廠則是直接(jie)從電池(chi)中提取(qu)鐵元素，并將氧(yang)化錳(meng)、氧(yang)化鋅、氧(yang)化銅和氧(yang)化鎳等金(jin)屬(shu)混合物作為(wei)金(jin)屬(shu)廢料直接(jie)出售(shou)。不(bu)過，熱處(chu)理的方法花費較高，瑞(rui)士(shi)還向(xiang)每位(wei)電池(chi)購(gou)買者收取(qu)少量廢電池(chi)加工(gong)專用(yong)費。

（2）“濕處(chu)理(li)”

馬格德堡近(jin)郊區正在(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(qu)出來。濕(shi)處理可(ke)省去分(fen)揀(jian)環(huan)節（因為分(fen)揀(jian)是手工(gong)操作，會增加成本）。馬格德堡這套裝置(zhi)年加工(gong)能(neng)力(li)可(ke)達7500噸，其成本雖然(ran)比填埋方(fang)法略高，但貴重原(yuan)料不致丟(diu)棄(qi)，也(ye)不會污染環境。

（3）真空熱處理法

德國阿爾(er)特公司研(yan)制的真空熱(re)處理法(fa)還要(yao)便宜，不過這(zhe)首先需要(yao)在廢(fei)(fei)(fei)電(dian)池(chi)(chi)(chi)中分揀出鎳(nie)鎘電(dian)池(chi)(chi)(chi)，廢(fei)(fei)(fei)電(dian)池(chi)(chi)(chi)在真空中加(jia)熱(re)，其中汞迅速(su)蒸(zheng)發，即可將其回收(shou)，然后將剩余原料(liao)磨碎，用磁體(ti)提取金屬鐵，再從余下粉末中提取鎳(nie)和錳。這(zhe)種(zhong)加(jia)工一噸廢(fei)(fei)(fei)電(dian)池(chi)(chi)(chi)的成(cheng)本不到1500馬克（現約合6345.18元(yuan)人民幣）。