废旧电池回收处理工艺比较

陈坷铭：废旧电池回收处理工艺比较（人工分选）

摘要:大量废旧电池的丢弃,既是一种资源的浪费,也对环境造成了一定程度的污染,对废旧电池的回收利用进行了探讨,着重介绍了几种常见废旧电池的综合回收利用技术,并对我国废旧电池的回收管理与综合利用技术的推广提出了具体建议。

1废旧电池回收利用的意义

其实，废电池可以看成是部分金属资源存在的另外一种形式,其中仍含有大量的可再生资源，我国是电池生产大国,每年都要消耗大量的铁、铜、锌、锰、铅、镉等金属，如果能将其加以回收利用,则既可以保护环境又能够节省大量的宝贵资源。因此,对于资源短缺的我国而言,在大力推广环保电池生产的同时,还应当大力提倡废电池的分类收集,并推广使用废电池环境无害化综合利用技术。

2废旧电池回收处理工艺概述

目前废旧电池的回收处理方法主要分为三类，即人工分选法、火法和湿法。人工分选回收利用法就是将回收的废旧干电池先进行分类,人工分选出碳棒、铜帽、锌皮及各种产品残留物，并分别采用相应的方法予以处理，这种方法简单易行,但使用劳动力多，经济效益差。存在二次污染。［1］各种方法的基本原理、优势、技术缺陷分析见表1。

表 1 废旧电池回收处理工艺比较［2-4］

Tab.2 Comparation of kinds of spent batteries recycling treatment

[1] 唐艳芬，高虹．国内外废旧电池回收处理现状研究[J]．有色矿冶，2007，23(4)：50-52

[2] 史凤梅，马玉新等．废旧镍镉电池的处理技术[J]．青岛大学学 ，2003，18(4)：76-79．

[3] 孙丽军．废旧锂离子电池回收技术进展[J]．高新技术产业发展，2011．

[4] 张丽芳．废旧电池的回收和利用[J]．北京石油化工学院学 ，2006，14(3)：26-29．

[5] 谢光炎，凌云，钟胜．废旧锂离子电池回收处理技术研究[J]．环境科学与技术，2009， 32(4)：97-101

2.1人工分选回收利用技术

将废旧锌锰电池进行分类后，用简单的机械将电池剖开，人工分离各种物质，并作相应回收处理。如塑料盖送塑料厂再生利用；铁壳送冶炼厂回收铁；碳棒和铜帽分离后回收铜和碳棒；锌皮洗净后送入电炉重熔，铸成锌锭回收锌；残存的MnO2和MnOOH的混合物送入回转窑煅烧，进行脱水处理可获得化工原料MnO2；电池中的黑色填充物经水浸溶、过滤、蒸发结晶等工序制取NH4Cl。此方法的优点是操作简单，不需要复杂设备，但需要较多劳动力，回收效率低且经济效益小。［6-8］

[6] 陈为亮.戴永年.废旧干电池的综合回收与利用［J］再生资源研究，1999(1):30~35

[7] 蓝嗣国，殷惠民.废旧干电池的几种综合利用方法［J］环境科学动态，2000(4):30~33

[8] 赵东江，马松艳，田喜强等.废旧锌锰电池回收利用的研究现状[J].中国资源综合利用， 2006,3(24):14～18.

2.2干法冶金过程

干法冶金处理废干电池是在高温下使废干电池中的金属及其化合物氧化、还原、分解、挥发和冷凝的过程。干法又分为常压和真空两种方法，常压冶金法所有作业均在大气中进行，而真空法则是在密闭的负压环境下进行。传统的常压冶金方法主要有两种:一是在较低的温度下加热废干电池,先使汞挥发,然后在较高的温度下回收锌和其它重金属;二是将废干电池在高温下焙烧,使其中易挥发的金属及其氧化物挥发,残留物作为冶金中间产物或另行处理。［9-11］

[9] 白青子，白云起，钟乃良.废电池回收利用与二次污染的防治[J].中国资源综合利用，2004,05:30～31

[10] 王红芬，赵晓梅.废旧电池资源化技术的研究分析[J].中国环境管理干部学院学 ，2005,4(15):77

[11] 赵东江，马松艳，田喜强等.废旧锌锰电池回收利用的研究现状[J].中国资源综合利用，2006,3(24):14～18.

2.3湿法冶金过程

废旧干电池湿法冶金的基本原理是基于锌、二氧化锰等可溶于酸溶液中。使锌—锰干电中的锌、二氧化锰与酸作用生成可溶性盐而进入溶液,溶液经过净化后电解生产金属锌和二氧化锰或生产化工产品(如立德粉、氧化锌)、化肥等。所用方法有焙烧-浸出法和直接浸出法。［12-17］

图1　废干电池的还原焙烧—浸出法工艺流程

图2　废干电池制备锌、二氧化锰工艺流程

[12] 余育新,李建军.我国废电池的回收与处理[J].四川环境,2004,1(23):94～96.

[13] 韩东梅,南俊民.废旧电池的回收利用[J].电源技术,2005,2(29):128～131.

[14] 赵东江,马松艳,田喜强,白晓波.废旧锌锰电池回收利用的研究现状[J].中国资源综合利用,2006,3(24):15～19.

[15] XIA Yue-qing,LI Guo-jian.The BATINTREC process for reclaiming used batteries[J].Waste Management,2004,24:359～363.

[16] C.Lupi,M.Pasquali,A.Dell_Era.Nickel and cobalt recycling from lithium-ion batteries by electrochemical processes[J].Waste Management,2005,25:215～220.

[17] Carla Lupi,Daniela Pilone.Ni—MH spent batteries:a raw material to produce Ni—Co alloys[J].Waste Management,2002,22:871～874.

3建议

废旧电池回收是一件利国利民的大事，针对我国目前废旧电池回收率低，经济效益不高的现状,提出以下建议：

(1) 建立完善的废旧电池回收体制，通过制定法律、对消费者征税、对电池生产厂家纳税、教育、宣传等手段来保证废旧电池的回收。在居民区、学校和公共场所设置废旧电池回收箱，加快普及垃圾的分类回收,建立完善的电池回收运输体系。

(2) 对从事废旧电池回收利用的个人和单位实行各种优惠的政策,促进废旧电池回收技术优化改进，开发出适合我国国情的电池回收处理工艺,使之成为真正的环保工艺。