求助酸雨的产生和旧电池的的资料
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发布时间：2022-04-23 02:31
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时间：2023-10-11 21:14
酸雨产生与防治
作者：厉宝华,胡跃军,陈李江,吴高峰,王江伟,刘华峰 出处：东阳二中 时间：2003-2-9
随着改革开放的不断深入，我国的工业规模不断扩大。但在国民经济在快速发展的同时，许多经营急功近利，在发展工业过程中对社会、环境方面考虑较小，致使生态环境遭受一定程度的破坏。许多地区出现酸雨现象，影响到社会的可持续发展和公民的生活健康。为了积极参与研究性活动，通过直接或间接的宣传环保知识，提高公民的环保意识，让公民自觉地加入到保护环境的行列中来，我们选择“酸雨现象”作为我们的研究性课题。
我们小组成员，对课题的活动过程进行积极讨论分析，最终分为三个小组：第一小组，采集酸雨样品，测定酸雨的PH值和定性判断酸雨的主要组成。第二小组，主要通过上图书馆，上网查找酸雨的有关材料（包括成份、危害，测定方法和防止措施等）；第三小组，*调查，了解公民对酸雨的认知程度。要求各小组在研究性活动过程中经常交流汇报活动情况，获得了什么收益，碰到什么困难，一起讨论解决方法，纠正补充活动过程和内容。最后形成《酸雨产生与防治》的课题总结。
一、 酸雨及酸雨的产生
空气中硫的氧化物、氮的氧化物严重超标，随着雨、雾、雪等一同降落地面，从而形成酸雨。正常雨水的PH值约为5.6（因溶有 之故），而酸雨的PH值在5.6以下（一般在5以下）。煤或石油等化石燃料的燃烧，金属矿石的治炼，硫酸、磷肥纸浆生产等工业的废气中都含有较高指标的 ，部分 被氧化成 、 。煤或石油等化石燃料的燃烧，汽车尾气、*工业的废气含有较高指标的氮的氧化物，由此可见，形成酸雨的气态污染物是人类在工农业生产、交通等中不注意环保或技术落后而产生的。如欧洲每年要排放的硫达3000万吨，42天的海湾战争，每天排放了约4万吨的 。
二、 酸雨的危害
人类 酸雨对人类的影响最严重的副作用就是呼吸方面的问题， 、 会引起呼吸方面的问题，如哮喘、干咳、头痛和眼睛、鼻子、喉咙的过敏。酸雨的间接影响就是溶解在水中的有毒金属被水果、蔬菜和动物组织吸收，吃下这些对人类产生严重的影响。如累积在人体器官中的汞与脑损伤和神经错乱有关，铝与贤脏问题有关，与老年痴呆症的疾病有关。
植物 酸雨会影响农作物稻子的叶子，会阻凝叶子的气孔进行光合作用。同时土壤中的金属元素因被酸雨溶解，造成矿物质大量流失，植物无法获取充足的养分，将枯萎死亡。如1982年6月18日我国山城重庆的一场酸雨，使2万亩水稻突然叶子枯黄；又象许多树木因维护生命所必须的钙、镁的流失而枯死。
酸雨还会对建筑物、雕塑、生产设备产生影响。如建在渥太华的美国国会大厦一直被大气中的过量 （酸雨）的侵蚀而瓦解，还如桥梁、铁路工业、飞机工业要被酸雨损害，不仅造成经济负担问题，而对公民安全产生危险。
三、 酸雨的防治
1972年斯德哥尔摩联合国首届人类环境会议上，瑞典首次把酸雨问题作为国际问题提出，并得到认可。环境问题的解决需要全球合作。现在酸雨问题在全世界范围内形起重视，都在进行研究防止酸雨现象的方法，并都积极采取措施，防止出现酸雨现象。在我国北京2008年奥运会的绿色奥运的行动计划中将现阶段世界上防止出现酸雨的措施基本上采用了。防治酸雨现象，一般有以下方面：
1、燃料的气化、雾化：将石油或煤等化石燃料采用技术手段使之气化、雾化，使燃料充分利用，尽可能少的产生气态污染物。
2、控制汽车尾气的排放量。如采用清洁能源车（用天然气、石油气为燃料），积极开通电车和地铁等。
3、进一步加强城市绿化，采用拆违建绿、拆墙透绿、立体绿化等措施，消除裸露地面，建好防护林带，采用退耕还林，退耕还湖，留荐免耕等措施，改善生态环境。
还有采用洁能设备，提高燃料质量，城市郊区垃圾无害化处理，进行水土资源保护工作等等。
通过这次研究性学习，让人感慨万千，首先，由于社会的重视（如争创绿色园区等），公民素质的提高，公民对关心社会，保护环境的意识在不断的提高，但在社会调查中得知，环保意识城市居民比农村居民高，青年比中老年高。但公民的环保知识贫乏，环保意识比环境对人类要求还大大不够，还需要全社会动员，宣传环保知识，努力提高全体公民的环保意识，让每一个人来保护让我们赖以生存的地球。其次，加强对部分生产经营者的环保教育，提高环保意识，真正帮助经营者进行废水、废气、废渣的处理，推荐采用新型设备，以最小程度为害环境。第三，通过这次活动，我们在直接间接的向社会进行环保宣传的同时，大大提高了自己的环保知识和环保意识，我们将继续宣传环保知识，为提高社会的文明程度做自己应做的事。第四，通过这次活动使我们真正认识到什么是团结协作，什么是实践能力，真正理解“万事开头难”的含义，使我们真正感觉到自己知识的贫乏，需要勤奋学习，积极参与各种有益的学习、生活活动。
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时间：2023-10-11 21:14
首先你要清楚导致酸雨的
原因
是因为酸性气体的排放
酸性气体就是遇到水后会化合形成酸的气体
这样酸性气体加水气就形成了酸雨
而酸性气体主要是化石燃料的燃烧排放而出
以及汽车尾气的排放
导致SO2过量还有NO这些酸性气体的过量
所以现在核电和水电会比煤好很多
旧电池含有镉等重金属元素
遇到碱性环境容易形成OH化合物沉淀污染
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时间：2023-10-11 21:14
酸雨的形成、危害及防治对策
刘 彬
‘黄石高等专科学校环境与化学工程系.翻北黄石435003)
摘 共 :我国.翻正呈盆廷之势，，月区西积占日土圈权的30%.已成为继欣洲、北美之后世界第三大，
胜时区.，翻给绝球生态环魂和人类杜会经挤娜带来严，的形晌和改坏。，，的曲治一示完.的环坡法舰和
执法力度.二命先进的技术和设各.本文介匆了.雨的成因、港容及二泊理的衬挂.
关 . 词 :胶万。形成; 危杏. 叻治对策
中 .分 类 . ,X 517+ 文旅标识妈:A
当前 人 类 面临十大环境间月:水危机、土
地荒澳化、奥暇层通破坏、沮室效应、酸雨肆
虑、水土流失、森林锐减、物种灭绝、有毒化学
品污染，其中酸雨肆惠是踌越国界的全球性
灾害.素有“空中死神”之称。我国近二十年
来，经济快速发展.能抓和原材料消耗也不断
增长，二饭化硫造成的大气污染也不断加剧。
我国酸雨还呈英延之势，成雨区面积已占国
土面积的30%，已成为继欧洲，北美之后世
界第三大宜酸雨区.酸雨控侧和二权化硫造
成的污染控制，已成为我国污染防治工作的
一项宜要内容。
HCO S续 =H 十十 co百-
式中，kH- CO:水合平衡常教即亨利常孩
k、"， k ,— 分 别为二元成H,CO:的一级
和二级电离常数
各组 分 在 溶液中的浓度为:
[C0 , ·H ,0]=k pm,
[HCO; ]=
k,[C 0,·H,0]
叫Cc04一-卜]_ k,[CHC+O];]_k 泌,kzpm,
1 .雨的成因、组成及分布
1.1 故雨为柯界定为pH<5. 6
“酸 雨 ”一 词最早是由英国化学家史密斯
于1872年提出，他在《空气和阵雨:化学气候
学的开端》一书中首次提出“成雨”这一术语.
现在“酸雨”通常是指pH<5. 6的降水，这里
的降水包括雨、雪、箱、多、月等各种降水。
在天 然 条 件下，可溶于水且含t比较大
的酸性气体是CO,。若只将co,作为影响天
然降水pH的因素.根据CO:的全球平衡大
气浓度330ml/m，与纯水的平衡
C0z(g)+H,O-}'-H,C03
H,CO,k }H ++HCO;
收箱日用2001-04-12
按电 中 性 条件:
[H +] =[ OH-]+[HC03] +2[CO;-]
由上 述 式 子可得:
[H +] ，一 (kn+k k,pmz)[H+]一
2kHk,k,户m,=0
式中.P.,- CO:在大气中的分压(3.16 X
10-'atm)，
尧， — 水 的离子积
由给 定 沮 度下k k 坛值计算得到PH
·5.6。若大气受到酸性物质的污染，降水的
PH值就会进一步降低，因此一般将PH <
5.6的降水称徽雨‘
1.2 改雨的化学组成
酸 两 中含 有多种无机酸和有机酸扩其中
绝大部分是硫破和硝暇。多数情况下，以硫酸
为主，从污染耳排放出来的SO:和NOX是形
成酸雨的主要起始物.其形成过程为:
SO ,士 10 1-S03
21
万方数据
环境科学与技术2001年第4期总挤% 期2001年，月
SO ,+ H ,O--HZSO,
SO ,+ H ,O-H,SO,
H2 SO ,十 [0]-H,S04
NO + [O ]-NO,，
2N O ,+ H,O-HNO,+HNO,
式中 ， 〔( )〕为各种暇化剂。
大气 中 的so:和NO经权化后落于水
形成硫徽，*和亚*，是造成降水pH值
降低的主要原因。除此之外，大气中还有许多
气态或固态物质对降水的pH值也会有形
响。石灰中的载化钙，土坡中的碳酸钙，天然
和人为来源的NH,以及其他孩性物质都可
使降水中的酸中和.对胶性降水起级冲作用。
酸雨中关镇性离子组分是SO4z-, Caz+和
NH;。作为酸指标是SO1-，其来抓主要是始
烧排放的加:。作为孩指标的是raz+和NH;
离子.既有人为来派，也有天然来耳一般天
然来源是主要的，这也可以在一定程度上解
释酸雨区城分布的原因.
1.3 影响政雨分布的因素
降水 酸 度 的时空分布与大气中so:和
降水中50;一浓度的时空分布存在一定的相
关性。这就撰说，某地SO:污染严重，降水中
SO;浓度就高，降水的pH就低.大气中的
NH,对酸雨形成是非常盆要的。NH:是大气
中唯一常见气态碱，由于它易溶于水，能与酸
性气溶胶或与雨中的酸起作用，从而降低雨
水的酸度。酸雨还与大气中顺较物的性质有
关，顺粒物所含的金属可催化S0,级化成硫
酸。碱性顺粒物可对酸起中和作用。若气象
条件和地形有利于污染物的扩散，则大气中
污染物的浓度减低酸雨就减弱，反之列加重。
1.4 酸雨的分布
目前 全 球 已形成三大酸雨区:一个是以
德、法、英等国为中心，波及大半欧洲的北欧
酸雨区，一个是包括美国和加拿大在内的北
美酸雨区。这二个酸雨区的总面积大约1000
多万平方公里，降水的pH值小于5.有的甚
至小于4。由于二氧化硫和氮氧化物的排放
量的渐渐增多，中国已成为世界第三大酸雨
区。
22
我国 酸 雨 主要分布地区是长江以南的四
川盆地，贵州、湖南、湖北、江西、浙江、江苏及
沿海的福建、广东等省、市部分地区，面积高
达200多万平方公里。我国酸雨区面积扩大
之快，降水酸化率之高，在世界上也是罕见
的。值得注惫的是以往很少见到酸雨沉降的
北方地区，如侯马、丹东、图们等地最近几年
也出现了酸雨。
2 .，的危，
2.1 对水生坏境的危害
成雨 的 沉 阵可造成水质酸化。水质酸化
造成鱼类和其他水生物群落的丧失，会改变
营养物和有毒物的循环.使有毒金属溶于水
体中，井进人t钧链，使物种减少和生产力下
降。有资料裹明，水体pH值阵到5以下时鱼
类萦殖和发育会受到严I影响。我国，庆南
山等地因水体酸化造成大t鱼类的死亡。
2.2 对险地生态承统的危害
重点 体 现 在对土城和植物的危容.对土
城的危害，包括抑侧有机物的分解和撅的固
定。琳浇土族中钙供钾等曹养元索，造成土坡
贫挤化。对植物成雨将损容新生的芽叶影晌
其生长发育，导致生态环境的退化.据资料记
载，欧洲每年有6500万公顷森林受酸南危
害。在惫大利有9000公顷森林因成雨而死
亡。我国重庆南山地区1800公顷松林因酸雨
而死亡过半。
2.3 对建筑物材料和市政设施的危害
酸雨 能 俊蚀建筑材料，金属结构。油漆
等。特别是许多以大理石和石灰石为材料的
历史建筑物和艺术品，耐酸性差，容易受到酸
雨的腐蚀和变色。美国一年因酸雨而造成建
筑物和材料的损失就高达20亿美元。
2.4 对人体的危害
酸雨 对 人 体的危害，一是通过食物链，使
汞、铅等重金属进人人体，诱发庙症和老年痴
呆症。二是酸雾俊人肺部，诱发肺水肿或导致
死亡。三是长期生活在含酸沉降物的环境中.
诱使产生过多的氧化酶，导致动脉硬化，心肌
梗塞等疾病概率增多。
丁
万方数据
.雨的形成、危容及防治对偏刘彬
3 酸雨的防治对策
3. 1 完善环境法挽、加强环保执法
针对 酸 雨 恶化的趋势，早在199。年12
月.*环委会第” 次会议上通过了《关
于控制酸雨发展的意见》的决议。提出在酸雨
监测、酸雨科研攻关、二级化硫控制工程和征
收二氧化硫排污费四个方面开展工作的建
议。1992年经过*批准在部分省市进行
征收工业徽放二筑化硫排污费试点工作。在
我国的工业污染物排放标准中，也逐步制定
了二级化硫排放限值.对推动睦雨的污染治
理起了积极的作用.为了进一步通制酸雨和
S02污染的发展，1995年8月全国冬大常委
会通过了新修订的《大气污染防治法》，专门
在全国范围内制定酸雨控制区和二权化硫污
染控制区(简称一二控区”)。1996年全国*
批准的《国民经济和社会发展九五计划和
201。远景目标纲要》以及《*关于环境
保护的若干问题的决定》都明确提出了二控
区对酸雨和SO:污染盆点治理.只要我们各
级环保部门加强环保执法，执好法、用好法，
使法律发挥充分的作用，就可将环境保护的
国策真正落到实处.
3.2 优化能派质全、调整能薄结构
我 国酸 雨 属于硫陇型玻雨，抑侧大气二
氧化硫污染，是防治酸雨的根本措施。我国二
氧化硫排放I约有90Y.来自煤炭消费，目前‘
受到治理技术和经济能力的限侧，我国还不
能在全部燃煤设施上进行烟气脱硫。因此要
*高硫煤的生产和使用，要大力推行煤炭
的洗选。调整能源结构.发展嫩油、嫩气、水电
等清洁能源，逐步减少燃煤用ta
3. 3 抓好工业二孰化硫的排放治理
酸 雨控 制 区二载化硫排放负荷按行业统
计主要集中在电力、冶金、化工建材等行业。
在众多行业中，电力行业的二氧化硫排放负
荷最大。1995年底其SO:排放量占全国的总
排放A 35%;2000年底其SO:排放且占全
国总排放f 50%左右，顶计到201。年将占
60%以上.因此尽快侧订电力行业的Sri:排
放总it控制计划，在二控区与大中城市禁止
新建火电厂.化工、冶金等行业应粉眼生产的
全过程控制，推行清洁生产，对工艺落后有
so:排放的“十五小”企业坚决关、停、并、转，
要防止死灰复燃。
3.4 加快开发二软化硫治理扶术和谈备
为实 现 酸 雨和二暇化雄污染控翻目标，
要加快国产脱硫技术的研究、开发、推广、应
用，加快有关示范工程的建设。要加快对国外
成熟的先进治理技术、设备的引进和消化吸
收工作，尽快实现国产化。在项目和资金的安
排上，t点向二控区倾斜。
4 绪束语
在我 国 的 大气污染中，陇雨和俘尘是最
主要的污染。近年来由于二暇化硫和氮筑化
钧的排放t的渐渐增多.破雨的问月越来越
突出。但自1999年1月二控区划分并开始进
行污染防治以来.二控区内二暇化碳的排放
f减少320万吨.胶雨恶化的趋势初步得到
了控祖。
!"#$%&’()
韩东梅! 南俊民
!华南师范大学化学系! 广东广州"#$%&’(
*+"对包括废旧铅酸#锌锰#氢镍#锂离子和镉镍等电池的回收利用现状进行了综述$ 这些废旧电池的回收处理主要
是采用基于火法冶金和湿法冶金原理的两种工艺流程$ 其中!由于废旧铅酸%镉镍和锌锰电池中所含的铅#镉#锌#汞等
组分在)$$*’+&$$+,的温度范围内容易挥发分离!因此!回收处理这些电池时一般侧重采用火法冶金工艺流程!但也
存在设备和运行成本较高的缺点&回收废旧氢镍电池和锂离子蓄电池时!则侧重使用湿法工艺流程来回收其中的钴%
镍等有价金属!但也存在二次污染处理量较大的缺点$ 结合近期的研究工作进展指出!未来研究的重点应包括"解决回
收利用过程的经济性%治理产生的二次污染以及对各种废旧电池进行综合回收利用$
,-."废旧电池&电池回收利用&二次污染防治&综合回收工艺
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’O>K;DBP><B AJ SC>PG?BDEQ TAIBC SCG<; NADP;F U<G:>D?GBEQ VI;<HWCAI VI;<H9A<H "’$%&’Q SCG<;(
X@29:;<=>?@A<@BC>@D>=E=FG<H@;<9@D>I?G<H@AJ@?K><B@L;BB>DG>?Q@G<=FI9G<H@F>;98;=G9Q@WG<=8P;<H;<>?>Q@<G=Y>F8P>B;F@CE9DG9>Q@
FGBCGIP@GA<@;<9@<G=Y>F8=;9PGIP@L;BB>DG>?Q@Z>D>@;FF@D>:G>Z>90@-C>@D>=E=FG<H@P>BCA9?@P;G<FE@L;?>9@A<@KDAP>B;FFIDHG=;F@KDA=>??@
;<9@CE9DAP>B;FFIDHG=;F@KDA=>??0@UBGFGWG<H@BC>@:AF;BGFGBE@AJ@F>;9Q@=;9PGIPQ@WG<=@;<9@P>D=IDE@;B@)$$)’@&$$@[Q@?K><B@F>;98;=G9Q@
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!!!!!!!!EFGH"韩东梅!’/54)(!女!山东省人!硕士生!主要研究方
向为电化学$
X+M2N+OA<H8P>G!’/54)(!J>P;F>Q+=;<9G9;B>+JAD+P;?B>D0
!!!!!!!IJKX+南俊民
近年来! 我国的电池生产和消费总量已经很大且保持了
较快的增长速度!电池已成为现代生活的重要组成部分$ 与之
相应!相当数量的废旧电池如处理不当!将引起环境污染问题
且造成巨大的资源浪费a’b$ 在国家环境保护*十五+计划中!特
别提到了要*建立废旧电池回收处理体系+, 1$$& 年五部委发
布了-废电池污染防治技术*.!都表明了我国对废旧电池
问题进行治理的迫切性, 其中!从技术角度给出合理的废旧电
池回收利用方法! 无疑对建立电池回收处理体系具有举足轻
重的作用, 本文根据现有各种电池的使用状况并结合我们对
此问题的研究进展!对废旧铅酸%锌锰%镍镉%氢镍和锂离子等
电池的回收工艺的研究状况进行综述,
"!!!"#$LM
在应用的电池体系有近1$ 多种!其中!铅酸%锌锰干电池
和镉镍电池使用很普遍!其它如锌银%锂锰%锂亚硫酰氯等由
于受使用场合*而用量较少!锂离子%氢镍和碱性锌锰等电
池在1$ 世纪末发展起来并也得到普遍应用, 从构成上看!每
种电池都包括了正极%负极%隔膜%外壳和电解液几大部分, 正
负电极一般都由集流体%活性物质以及各种添加剂共同组成!
有些物质组分具有强腐蚀性%毒性或不易分离等特点!这都增
加了回收利用的难度, 从资源的角度来看!我国每年生产电池
要消耗掉大量的有价金属等资源, 如果废旧电池不能得到合
理的收集和回收利用!不仅对环境造成压力!而且造成资源的
巨大浪费!不符合现代社会可持续性发展的要求, 为此!开发
经济先进的废旧电池回收利用技术一直是世界各国追求的目
标!但受来自于技术%经济或社会等方面因素的制约!使得不
同国家在对废旧电池回收利用的认识上和工业化程度上也有
所差别a1Q&b,
#!!!"NO#$%&’()
铅酸电池包括塑料外壳% 硫酸电解液%cdS 或超细玻璃
纤维隔膜和正负电极! 其中正负电极的集流体都是以铅为主
要组分并加入适量的锑和钙等元素! 活性物质分别为
cLe1fcLTe)
和cLfcLTe)
以及一些添加剂, 由于电池中所含物
!"#
电源技术!"#$%&% ’()*$+, (- .(/%* 0()*1%&
!"#$%& ’"$% ()*$ %++,
综述
质比较简单!且回收有利可图!国内外现都已开发出了比较成
熟的废旧铅酸电池回收处理工艺并建立了回收利用系统"
综合来看! 国内外在工业化回收处理铅酸电池时都采用
了相似的火法工艺流程! 但在回收处理厂的规模和技术细节
上存在差距" 国外现在通用的方法是#首先进行机械破碎并分
选!把分出硫酸溶液和电池外壳后的剩余物进行脱硫预处理!
然后通过熔炼回收正负极板中所含的铅及其它有用物!"#" 国
外在建立回收处理工厂时注意选用先进的设备$如密封和节
能的熔炼设备%和工艺流程进行规模化生产!并且注意了在废
旧电池的收集$运输以及处理过程中对废酸$废渣和废气的综
合治理!使得整个过程能够做到高效$低能耗和低维护!从而
最终实现了资源的合理回收利用并避免了二次污染的发
生!&’(#" 与之相对!国内对铅酸电池的回收处理以众多的小企业
为主" 由于过分追求短期经济效益!在处理技术上基本不采用
预处理工艺!绝大多数厂家采用回收率低且能耗高的反射炉$
水套炉进行冶炼! 偏重铅的粗放式回收% 在处理过程中对废
酸$废气$废渣$废水等的治理做的很不完全!甚至不做处理!
从而产生严重的二次污染"
尽管也有研究组在开展使用湿法回收铅的研究! 但火法
回收处理无疑是发展方向" 未来我国废旧铅酸电池的回收处
理应在规范行业管理的基础上! 实现分地域建立年处理能力
达)*+,( 只以上的规模化废旧铅酸电池回收利用厂!同时要
进一步优化现有处理工艺以增大回收率并减小二次污染"
!""!"#$%&’()*+
锌锰$包括酸性和碱性%电池的使用量约占现有总电池数
量的-&." 其正负极活性物质分别为/01)
和20!一般都含
有汞$铁$铜以及隔膜和包装材料等" 相关回收利用研究主要
基于高温加热和液体浸取工艺流程!-#" 用废旧电池直接冶炼
合金$电池粉碎物加入水泥中固化作为填埋物!3#和生产微肥!4#
等回收利用工艺方法也有报道" 高温加热工艺流程和液体浸
取工艺流程!+,’++#一般都涉及到如下步骤#电池破碎$分离回收
污染性很大的汞$回收锌和锰"
$+%电池的破碎" 使用专用的分切设备!+)’+5#或粉碎机对电
池破壳并切碎电池芯!有利于分离处理" 并可对铁磁性组分进
行磁选!简化后续铁的分离!有利于大规模生产"
$)%分离和回收汞" 汞易挥发!一般采用分步加热分离回
收" 常压下",,6-,,78!而在真空条件下约5,,79可使汞挥
发!然后对含汞烟气通过冷凝$洗涤而进一步回收" 真空条件
下热处理!可降低烟气量和减少烟气中其它物种!降低焙烧与
后续煅烧的温度!环境污染小!综合回收率高" 在液体浸取工
艺中使用铁作为还原剂!或通过电解的方式使汞生成沉淀物!
也可实现汞的回收"
$5%锌回收" 从除汞剩余物中回收锌!有加热使锌挥发然
后冷凝的方法!以及萃取法和电解法等多种方式!+"’+&#" 前者应
用于全火法回收工艺流程中! 温度一般为4&,:+75,,7;!工
艺流程短!但能耗量大!设备投入多%后者应用于湿法回收锌
工艺流程中!所得产品纯度较高"
$"%锰的回收利用" 锰的回收也有多种方式!可以从回收
锌后直接得到锰氧化物或制备/0<=> 合金% 使用电解法从粉
碎物的酸浸出液中电解制备/01)!产品可以直接作为电池电
极材料"
上述以得到单纯物质为目的的方法由于回收流程长$成
本较高而受到*" 值得注意的是!锌锰电池直接制备在彩电
与变压器等行业有较广泛应用的铁氧体产品已有报道! 即对
废旧电池进行除汞!利用电池中所含的铁$锌$锰做原料制备
性能优良的锌锰铁磁性材料!+(#" 这种整体回收的思路!简化了
分离工序!再资源化成本大幅度下降!从而使其具有很大的发
展前景"
#""!",-%.’()*+
镉镍电池含污染性的镉以及贵重金属镍" 对这种电池的
回收利用也主要集中于火法和湿法两种工艺过程!其中!关于
火法回收废旧镉镍电池工艺的研究相对来说已经比较成
熟!+-#"
在火法工艺中!一般是先将电池破碎!利用金属镉易挥发
的性质!在还原剂存在下蒸馏回收镉!然后再回收镍或者把镍
与铁生成?@<=> 合金" 对于镉的蒸馏一般分两个阶段加热!德
莱尔等!+3#则分了三个阶段#在)&,A5,,7B下除去自由水!在
&,,C3,,7D除去分子水和非金属物质!升温到4,,E+7,,,7F
蒸发镉!冷凝回收" 真空下可降低回收镉时的温度"
火法工艺简洁! 回收镉的纯度较高! 比较容易实现工业
化!但能量消耗很大且往往忽略对镍的有效回收" 结合湿法冶
金或全部采用湿法工艺则可以克服这些缺点! 但往往又产生
大量的废液需要处理" 现有的湿法工艺流程一般包括#$+%电
池预处理!指去壳破碎$焙烧或者初分为粗部$细部%$)%酸浸
或用碱浸取%$5%分离" 其中!浸出液中的金属离子尤其是镉与
镍的分离是关键" 常用的分离方法有#化学沉淀$电化学沉积$
有机溶剂选择性萃取$生物分解和置换等"
/GHIJ 等!+4# 把预处理后的废旧镉镍电池用硫酸和K)1)
浸取!电解沉积镉!加入碳酸钠沉淀镍!镉中含镍+L).!镍的
回收率达43." ?JMH>@IG 等!),#使用NOKPQ$+7RJSTU%7分离出
44L-.的镉!使用VWG0>X7)-)$,L&7RJSTU%分离出44L&.的钴" 此
外!文献!)+#和!))#等提到生物法无害化处理废旧镉镍电池"
伴随电动汽车等用电器的发展! 将产生相当数量的大容量废
旧镉镍电池!对回收处理工艺和规模都提出了要求"
$""!"/-%.’()*+
对废旧氢镍电池和锂离子蓄电池的回收利用研究则是近
期的事情!国内外基本处于同一起跑线上" 对废旧氢镍电池进
行火法处理!一般经过粉碎$去电解液$干燥等处理后用还原
法熔炼!得到以镍铁合金为主的合金材料%根据不同的用途!
还可以进一步冶炼!如将杂质氧化以除去/0$Y 等元素"火法
回收流程简单!但得到的合金价值较低"
湿法冶金处理技术的优势是可实现对有价金属镍$钴和
稀土等元素的单独回收" 对于其中稀土的回收!可以生成硫酸
复盐沉淀!)5#或者采用萃取的方法" 其它金属一般采用萃取分
离" 2ZG0M 等!)"#提出的工艺是用盐酸浸出!用N7)7OKPQ 萃取
!"#
电源技术!"#$%&% ’()*$+, (- .(/%* 0()*1%&
!"#$%& ’"$% ()*$ %++,
综述
其中的稀土和杂质! 反萃液中稀土用草酸选择性沉淀并与杂
质分离" 萃余液中钴和镍用!"# 萃取法进行分离!并分别以
草酸盐形式分离沉淀钴和镍" 此法稀土和钴#镍的回收率均高
于$%&" ’()*+ 等,-./提出的另一方案采用硫酸酸浸出!用01-1
234# 循环萃取稀土! 而钴镍的分离采用56)*781-9- 作为萃
取剂!稀土的总损失约:;-&$质量百分数%!钴的产率达$<&!
镍的则达$$&"
07=> 等,-%/ 对使用萃取剂01-1234##4?1<<1# 和?6)*781
-9- 的钠盐分离硫酸溶液中的钴#镍进行了对比研究!给出了
@)?6)*781-9- 的合适萃取条件" 为了避免锰#锌#镉等金属离
子对分离钴#镍的干扰!?)AB) 等,-9/提出一种工艺!利用共沉积
过程直接生成高质量的钴#镍合金!实验条件简单!回收率高
于$:&" 专利,-</提出了负极合金粉的再生方案&将负极材料处
理后回收合金粉! 进行必要补充和调整于真空冶炼炉中重新
冶炼制备负极材料! 测试表明该负极合金粉与原粉电化学性
能相近"
近期!随着市场对超高容量氢镍电池需求量的增加!有些
厂家在这种电池负极的制备方法上采用了斜拉铜网作为集流
体!由于铜的含量较高且具有很高的回收价值!因此!这一方
面使电池中的可回收组分更加复杂! 另一方面湿法回收的优
势可以得到更充分的发挥" 我们在处理过程中尝试了在现有
萃取步骤前使用铜的特效萃取剂C比如#5DA+)1E1.%FGH来萃
取铜!取得了较好的分离效果"
!""!"#$%&’()*+,-
废旧锂离子蓄电池包括外壳!正极的钴酸锂和铝集流体!
负极的碳材料和铜集流体!隔膜和电解液" 已给出的处理方法
主要集中于从电池正极中回收贵重金属钴"
这种电池的回收主要基于湿法冶金工艺流程" ’()*+ 等,-$/
把废电池拆开后取出正极并把铝集流体上的钴酸锂刮削下
来!用3?B 在一定条件下溶解!用4?I<<1# 萃取其中的?D!锂
以碳酸锂形式得到回收" 温俊杰等,JG/报道的方法中!先用碱溶
解正极铝集流体!硫酸加双氧水溶解钴酸锂!除杂后加入草酸
铵以草酸钴形式回收钴" K>L,J:/等采用湿法!把废旧锂离子蓄
电池废料在-GG1M的一定浓度氢氧化锂溶液中! 进行锂钴氧
化物的再生" N77,J-/等同样采用湿法冶金工艺!以废旧锂离子
蓄电池为材料制备钴酸锂产品!电化学性能良好" ?D*O7PO)I
Q>B7,JJ/则报告了用@I 甲基吡咯烷酮在:GG1R下溶解锂离子蓄
电池电极材料!直接回收活性物质钴酸锂"
也有文献报道采用焚烧除去有机物的方法! 但需配套烟
气净化设备!预防引起大气污染’热的盐酸浸出时对设备耐防
腐要求高#操作环境恶劣" 此外!这些研究工作的重点大都是
针对电池中钴元素的回收利用! 忽略了从电池整体的角度出
发对包括其负极#隔膜和电解液的回收利用" 同时从工业生产
的角度来看!忽视电池在破除外壳前的处理#电池外壳的破碎
方法的研究结果! 也不利于建立完整的废旧锂离子蓄电池回
收处理方法体系" 我们在对废旧锂离子蓄电池进行处理时!重
点研究从机械化和规模化的角度来对电池进行回收处理’同
时结合回收物的利用来调整工艺路线! 如利用回收的锂和钴
准备钴酸锂!从而大大地简化了回收工艺"
#""./0
根据铅酸蓄电池的外型和使用场合的特殊性! 这种电池
很容易进行单独收集和回收! 回收利用的关键在于优化管理
的同时改进现有处理工艺" 随着氢镍#锂离子等电池使用量的
快速增加! 以前主要以锌锰为主的废旧电池问题变成多品种
大批量共存" 而现有回收处理方法实际上是建立在首先对电
池进行分拣分类的基础上! 即每种工艺一般都是针对某一种
电池" 由于在收集废旧电池时不可避免地是各种电池混杂在
一起!因此在回收利用时!要么是结合开发专门的废旧电池分
拣分类设备!并开发针对某一品种的电池回收利用工艺!要么
是开发不需要对电池进行分拣分类的废旧电池综合利用技
术" 电池分类处理对大容量或外观明显的电池是可行的!但对
现在普遍使用的小型电池在实际操作过程中面临困难" 实际
上! 美国S75D=7A61T1S75B)L)O>D* 公司在475DP 建立的回收厂
就可综合回收处理包括铅酸及多种消费类电池,JF/"德国第一个
大规模回收处理厂采用的湿法U#!2@VW 技术也是处理混合
在一起的消费类废旧电池! 并采用电化学和膜技术来分离不
同的物种,J./" 专利?@1:JF$-9:1# 给出的回收工艺也体现了综
合回收利用思路!但该专利技术可回收利用的电池种类较少!
特别是没有涉及使用量越来越大的氢镍和锂离子这两种电
池" 我们基于手机电池有比较明显的外部特征!已开发了可同
时回收处理混合废旧锂离子和氢镍等二次电池的工艺方法
$专利申请号GJ::J$:.$%"
此外!随着近期其它如锂I 锰#锂亚硫酰氯等电池使用量
的增加C其组成中含有易燃易爆物质H!这些电池的处理也必须
引起注意" 同时!废旧电池回收利用是一个技术性很强的系统
工程!开发专用设备和反应装置C我们已开发了可破铁壳电池
的破碎机样机并申请了中国发明专利!-GGF:GG.:$--;:H!以及
国家通过立法并在*上给予必要的支持无疑都是很有必要
的,J%/"
