首页 高压浸出 搅拌浸出 数字孪生 湿法冶金 溶剂萃取
浮选专家系统 2024-09-30 16:36:32

电池论文(废旧电池的回收利用的文献)

一、电池电池废旧电池的论文利用

国外如何回收利用废旧电池

日本北海道野村兴产公司每年从全国收购的废旧电池达1.3万吨,占全国废旧电池的废旧20%,收集的收利方式是93%通过民间环保组织收集,7%通过各厂家收集。文献以往主要是电池电池回收其中的水银,但目前日本国内电池已不含汞了,论文就主要回收电池的废旧铁壳和其中的“黑”原料,并进行二次产品的收利开发制造,例如其中一个产品可用于生产电视机的文献显像管。

德国要求消费者将使用完的电池电池干电池、钮扣电池等各种类型的论文电池送交商店或废品回收站回收,商店和废品回收站必须无条件接受废旧电池,废旧并转送生产厂家进行回收处理。收利废品回收站和生产厂家一般只回收含镉、文献含汞等有毒化学成分的电池,而90%的普涸锌碳电池和铝镁电池都被作为生活垃圾填埋或焚烧处理。

美国是废电池环境管理方面立法最多最细的一个国家,不仅建立了完善的废电池回收体系,而且建立了多家废电池处理厂,同时坚持不懈地向公众进行宣传教育,让公众自觉地支持和配合废电池回收工作。

======================================

废电池污染不容忽视

随着人们生活水平的提高和现代化通信业的发展,人们使用电池的机会愈来愈多,手机、寻呼机、随身听、袖珍收音机等都需要大量的电池作电源。今后一个时期,会有更多的废电池出现。然而,尽管近年来人们对保护自然生态环境日益重视,水污染、大气污染、白色污染等环境污染的治理已不同程度地收到了一定的效果,但废电池污染却未引起人们的足够重视。

有关资料显示,一节一号电池烂在地里,能使1平方米的土壤永久失去利用价值;一粒纽扣电池可使600吨水无法饮用,相当于一个人一生的饮水量。对自然环境威胁最大的五种物质,电池里就包含了三种:汞、铅、镉。若将废旧电池混入生活垃圾一起填埋,渗出的汞及重金属物质就会渗透土壤、污染地下水,进而进入鱼类、农作物中,破坏人类的生存环境,间接威胁到人类的健康。如何及时安全地处理废电池的问题,已日益突出地摆在人们面前。

人体一旦吸收这些重金属以后,会出现哪些病症呢?据有关专家介绍,汞是一种毒性很强的重金属,对人体中枢神经的破坏力很大,本世纪五十年代发生在日本的震惊中外的水俣病就是由于汞污染造成的。目前我国生产的含汞碱性干电池的汞含量达1-5%,中性干电池的汞含量为0.025%,我国电池生产消耗的汞每年就达几十吨之多。镉在人体内极易引起慢性中毒,主要病症是肺气肿、骨质软化、贫血,很可能使人体瘫痪。而铅进入人体后最难排泄,它干扰肾功能、生殖功能。

目前,中国电池180多亿只的年产量占世界电池总产量的30%以上,年消费量达70-80亿只,但回收率却不足2%。

回收电池陷入尴尬

由于人们对废旧电池的污染认识不足,随意丢弃废电池的现象十分严重,不管是城市还是乡村,废旧电池都随处可见。

据了解,北京市电池年消耗量达6000多吨。虽然近几年关于废旧电池的回收已引起有关部门重视,指定了专门进行回收的定点单位,同时在学校、商场、社区等一些高密度人群区设立了回收点,但收效甚微。1998年以来,北京市垃圾回收中心共回收废旧电池400余吨,回收率仅为1.7%。大量的废电池都被丢弃了。

上海市从1998年5月开始启动废电池回收工作,废电池回收点也是逐年递增,迄今为止全市已设置了四五千个废电池回收点,共回收废电池100余吨,但这与全市每年产生的大约3000多吨废电池相比相去甚远。

杭州市三名中学生曾经通过问卷、走访、查阅文献等办法,用几个月时间完成了《关于废旧电池回收现状调查与研究》的调查报告,结论是:我国废旧电池回收率只有1-2%。他们对废电池危害大而回收差的现状感到震惊。三名中学生在调查中发现,有近八成的市民认为废电池回收活动“与自己无关”或“没时间参加”,有87%的居民将废电池与生活垃圾一起丢弃。

由于人们对废旧电池的污染认识不足,随意丢弃废电池的现象十分严重,而对于城市主动设置的回收箱,很多市民非常淡漠。

长春市曾经在城区投放了200个绿色的废旧电池回收箱,收回了不少废电池。但是过了一段时间,部分回收箱却成为群众随手投掷废物的“垃圾箱”,有的甚至遭遇“封口”的尴尬。长春百货大楼电池专柜的两侧,摆放着两个废旧电池回收箱,可是“口”却被广告宣传画封住了。营业员说,自从回收箱摆在这儿以后,几乎没有人来投废旧电池,大家都把它当成垃圾箱,往里扔果皮、纸屑,甚至往里面吐痰。她们干脆将回收箱清洗干净,把“口”封上,以减少麻烦。

有关环保专家分析认为,目前我国尚未建立一个完善有效的回收网络和体系,是造成废旧电池回收处理难的一个主要原因。

回收电池何处去?

回收难只是问题的一个方面,废电池即使回收上来也无法处理。

如今在大连,8岁的小学生已开始知道,废旧电池不可以乱扔。他们会用小手把一节一节的废电池送到学校或青少年宫,有的商场也设立了专用的回收箱。但是,这些回收上来的旧电池却陷入了一个尴尬的处境,因为人们不知道这些废电池如何妥善处理。

于是,大连开发区东泰产业废弃物处理有限公司从1999年开始义务负担起了回收储存的任务。大连开发区东泰产业废弃物处理有限公司一位名叫殷国元的工作人员近日在接到大连理工大学的电话后,出车从这所学校运走了2吨多的废电池。殷国元告诉记者,现在他们经常与大连的几十所大学和中小学校打交道,要定期上门去清运回收上来的废电池。尽管现在处理废电池的技术不成问题,但是处理废电池要赔钱,量也太少。记者在填埋场旁边的仓库里看到,回收上来的近百吨废电池至今仍然静静地躺在里面。

实际上,全国各地越来越多意识到废电池危害的企业和个人正在面临同样令人难堪的尴尬境地。

近年来,随着人们环保意识的提高,废电池的危害逐步引起了社会各界的重视,越来越多的人开始自觉收集废电池。全国各地的环保组织也开展了废电池回收活动,号召人们把用过的废电池收集起来,减少环境污染。但是,在回收废电池的热潮中,不久后人们却发现,回收的废电池并不能得到妥善的安置。

河南省新乡市一位50多岁的普通妇女田桂荣面对已经积攒的50多吨废电池万分尴尬。她和丈夫本是新乡市的电池销售大户,1999年当她了解到废电池的危害后,开始回收废电池,2000年6月,当她回收的废电池达到20吨时,她曾向媒体发出了求助信:“谁能帮我处理20吨废旧电池?”但是两年过去了,田桂荣收集的废电池尽管已超过50吨,却依然未找到一个不会污染环境的最后归宿。

一些开始参与回收废电池的企业也遭遇同样的尴尬。广西桂林一家桶装水生产企业去年6月在当地媒体上刊出“给我废品,还你精品”的广告,开展交30个旧电池换一桶水、交300个旧电池换1台饮水机的活动。此广告一出,仅两天时间就回收了800公斤废电池,换出桶装水500桶,饮水机26台。但是他们没有想到,耗资1万多元“买”环保却买来了一桩麻烦事:当他们与环保部门联系时,环保部门在肯定这次行动的同时,告知他们目前桂林还没有能处理废电池的工厂,只能自己慎重保管回收的废电池,且不能造成二次污染。无奈之下,这家公司不得不又刊登广告,宣告暂停这项活动。

北京回收的部分废旧电池已盛了两个20尺高的集装箱,因得不到妥善的无害化处理,它们不得不躺在北京远郊的山洞里。

据了解,由于我国迄今为止尚没有一家专业的、能够批量处理废电池的企业,全国各地收集废电池的地区都遭遇这样的尴尬难题。目前,很多部门只能采取堆放的办法。

废电池处理无利可图?

据调查,当前各种经济因素制约着废旧电池处理产业的发展。废旧电池处理回报率低、效益周期长,很难吸引投资者,所以也就很难形成产业化规模,而没有规模就无法实现效益。1997年,北京开始回收旧电池时,曾有七八家企业进入废旧电池处理行业,但后来均退出了。

事实上,废旧电池回收业并非无利可图。因为废旧电池中含有大量可再生利用的重金属和酸液等物质,如通过废旧电池再利用,每年可再生锌4万吨。据华南理工大学韦朝海博士估算,按每天处理10万只废电池计算,除去各种费用之后,可获利2万元左右;以70亿只电池,50%的利用率计算,年利润可达6亿多元。可见,规模经营完全可以创造效益。

但遗憾的是,目前大量作坊式小企业充斥废旧电池回收市场,扰乱了市场秩序。大连开发区东泰产业废弃物处理有限公司董事长董金庆对记者说:“纽扣电池的回收利用价值较高,如果一年能回收2吨,企业就可以投放设备处理。现在一些乡镇企业看有利可图,纷纷涌入,但由于不成规模,没有做到无害化处理,造成了严重的二次污染。”

政策支持乏力

记者在采访中了解到,我国废旧电池回收处理产业目前尚缺乏政策扶持。废旧电池处理的利润一般体现在两个方面:政府补贴和处理过程中生成的新产品,如锌、锰、汞等。国外通行的作法是:对废旧电池的回收处理实行“政府补贴”,即处理一吨废旧电池,政府给予相应的补偿。而在我国,至今还没有任何补贴。

据介绍,目前国外在废旧电池回收处理上已经采取了不少办法,这些做法均值得我国借鉴。比如:美国、日本废旧电池回收后交到企业处理,政府给补贴;韩国生产电池的厂家,每生产一吨要交一定数量的保证金,用于回收者、处理者的费用,并指定专门的工厂进行处理。还有的国家对废旧电池处理企业进行减免税等。

废电池何日变废为宝?

废电池的危害已逐步引起人们的共识。如果再不及时采取措施,今后会有更多的废电池出现,并将会产生更多的废电池危害。因此,必须把回收废电池当作一件大事来抓,让废电池及时“安家落户”,变废为宝。

那么,到底如何解决废电池回收处理举步维艰这一棘手的难题呢?环保专家建议,要从根本上解决废旧电池处理难题。一是要使废旧电池的处理在产业政策的轨道上运行,国家应尽快出台相关行业政策及法律法规,并制定符合我国实际的管理办法及具体的可操作的管理实施细则。二是按照“谁污染,谁治理”的原则,对电池生产企业征收环境治理税,对回收环节、处理环节给予补贴。三是要尽快建立健全系统的废旧电池自愿及强制回收体系。自愿回收体系的建立,可以采取设立公共收集设施的办法;建立强制回收体系,可以采取通过立法要求生产者、销售者收集其产品废弃物。四是由于废电池在运输、储存过程中,可能造成环境污染,因此,应建立起完善的废电池运输管理制度、储存管理制度,把好运输、储存关口,防止二次污染。五是采取电池“以旧换新”的办法,对消费者适当让利,以促进废旧电池的回收。

二、废旧电池的回收与利用

德国:广泛设立收集点撒网回收废电池

德国具有一套行之有效的“回收废旧电池系统”。专门协调电池生产商、经销商与立法者之间的官方机构――德国电池回收协会的负责人舒维茨博士告诉记者,为了提高废旧电池的回收率,德国政府早在1998年就立下法规:按照“谁污染,谁治理”的原则,对电池生产商征收环境税。

法律规定,消费者要将用完的干电池、钮扣电池等送交商店或废品回收站,这两个场所也必须无条件接收废旧电池,并转送处理厂家。对于具有毒性的镍镉电池和含汞电池,上面需要有特殊标记,消费者购买这类电池时,押金是包含在价格里面的,把废旧电池送到废品站时,押金就能得到返还。

正是有了严格的立法,德国在第一年就回收了1万吨废电池。2005年,回收率也从2000年的25%提高到了70%以上。

收集点无处不在

那么,德国又是怎样回收废旧电池的呢?舒维茨博士表示,德国实行的是“撒网式”收集系统,即充分利用居民小区的生活垃圾收集系统、废旧家电收集系统、包装收集系统,以及学校、综合办公楼等人口集中地区进行收集。各个场所均设置了指定收集箱,每个星期,收集垃圾的卡车会一次性将垃圾和废旧电池清理干净。这不仅避免了额外的交通运输和人工投入,也提高了收集效率。

电池里到处都是“宝”

为提高对不同种类电池资源的再利用,收集来的废旧电池会被送到专门的公司进行分类。德国采用的是一种自动分类技术:在电池上印有带荧光墨水的标签,就能分离碱性电池和碳锌电池。

在“循环利用”上,德国各家企业更是高招连连。比如,一家企业将旧电池磨碎,送往炉内加热,可提取挥发出的汞、锌等,锰和铁可熔合为炼钢所需的锰铁合金;有的企业从电池中提取铁元素,并将氧化锰、氧化锌、氧化铜等金属混合物作为金属废料直接出售;还有企业兴建了“湿处理”装置:先将电池溶解于硫酸,再从溶液中提取各种金属物。

瑞士:废旧电池高热处理最环保

“不得随意丢弃旧电池,更不能遗弃蓄电瓶”,“旧电池不能与其他垃圾混合处理,必须投入指定回收箱,并交由物业集中处理。”在瑞士,每个社区都有这样的明文规定,这也成为了瑞士家喻户晓的常识。

据瑞士联邦政府统计,目前整个瑞士设有1.43万个废弃电池回收箱,其中30%以上设在商店中。瑞士国民年人均送往回收箱的废弃电池达20余个。与欧洲其他国家25%―40%的电池回收处理率相比,瑞士政府并不满足于自己创造的66.4%以上的成绩,而是将目标定在了80%以上。

记者在联邦政府能源局采访中获悉,瑞士之所以能实现如此高的回收率,最重要的原因之一是政府立法鼓励全民回收、利用再生资源,并先后制订了诸如《提前收取废旧电池处理费的规定》等一系列法律法规。此外,瑞士全国还有各类民间“回收协会”,负责官方机构、零售商,乃至普通居民间的密切联络。

在瑞士,相对于其他类型电池的处理,废旧手机电池的回收是个新工程。瑞士每年约有150多万部手机被淘汰,为此,联邦政府于2003年成立了专门机构,并在全国8000多个邮局开设了回收业务,对每个旧手机支付5―10个瑞士法郎的回收费(1瑞士法郎约合6元人民币)。然后由他们将旧手机电池送往专门的电池处理中心进行处理。

在瑞士,不同类型的电池采取不同的处理方法,其中包括深层填埋、热处理(包括真空热处理和高温热处理)、溶液“湿处理”等。高温热处理需要先将废弃电池碾碎,然后送往炉内加热,电池中所含的汞、锌等可以通过挥发回收;其他诸如铁、锰等金属元素会被熔炼成锰铁合金。采取温度不同的热处理,还可以获取诸如氧化铜、氧化锰、氧化镍等混合金属。尽管热处理过程需要消耗大量能源,处理成本相对较高,但对环境影响最小,所以目前瑞士主要依靠此方法处理废旧电池。

美国:重视回收汽车蓄电池

美国各州涉及电池回收的法律有所不同。但总的来说,在美国,汽车蓄电池的回收工作做得最好。

据了解,美国蓄电池的回收率几乎达到100%。以纽约州为例,法律规定,废弃不用的汽车蓄电池或拿回给零售商,或送到专门回收站,或放到清洁局专属的垃圾清理场中,但绝不能和普通垃圾混在一起随便丢弃。法律还规定,汽车电池零售商每月有免费回收每人两个蓄电池的义务;消费者购买汽车电池时,要多交5美元手续费,作为未来的回收费用。

除汽车电池外,铅酸电池、镍镉电池也有定点回收处,消费者可以将用完的电池交给制造商、零售商或批发商。

值得一提的是,一些商家会提供免费回收电池的服务。如沃尔玛超市,就有废旧电池回收箱,顾客可以将家用电子产品,如手机、电话机、电脑中的电池丢弃在那里。钟表部的柜台还负责回收手表中的电池等。

不过,对于国内常用的7号到1号等一次性电池,美国的回收渠道并不多。笔者曾询问过很多人,都不知道有回收这类电池的场所,大家一般将之与普通垃圾放在一起丢弃。

法国:电池广告注明回收点

法国政府1999年就曾颁布废旧电池回收的法令,后来,条款经修改更加完善:自2001年1月1日起,强制生产、销售电池的商户对电池进行收集、分类和回收工作;销售商必须免费收回消费者送来的废旧电池;禁止将电池与其他垃圾一起丢弃,而应放到专用收集容器内;电池回收点应有明显标志,并定期有人清理运走;销售难以拆卸电池的电器时,商店必须回收相关电器;电池广告中必须同时注明废旧电池的回收点和回收方法等。

其实,关于废旧电池的处理,关键在收集分类这一环节,消费者不但要将废电池送到回收点,还得知道如何区分不同电池的成分及分类标志。

目前,法国有一些企业专门研究如何处理回收旧电池,欧盟及法国政府也给予他们财政补贴和税收优惠政策。

日本:封住正负极电池才能扔

1991年,日本制定了《促进再生资源利用相关法律》,后经修改规定:在小型充电电池中,除镍镉电池外,镍氢和锂电池的回收和再利用都应由制造商负责。

据统计,2005年,日本全国的废弃电池约有5.7万吨,其中超过半数由“野村兴产”和“东邦亚铅”等专门公司负责处理和再利用。目前,日本各地的商场、24小时便利店,还设置了60多万个钮扣电池专用回收箱。

在日本,普通干电池一般是作为不可燃垃圾处理的,但抛弃前,要求把电池的正负极用绝缘胶带封住,尤其是一次性锂电池,如果仍有剩余电量,在接触到金属后很可能出现发热、破裂,甚至引起火灾。

镍镉、镍氢等充电电池回收后,会运送到专门的电池处理厂进行“再生”。首先要经过600℃―800℃的高温加热,使其中的水银化为蒸汽以便分离。回收的大部分水银被利用于荧光灯等的原材料;铁、亚铅、锰、镍等被分离后,会用作新电池原料或磁力材料。

钮扣电池多用于计算器、游戏机等小型电子产品,“碱性钮扣电池”在日本相当普及,回收这类电池主要是为提取铁、亚铅、镍和锰等金属。另一种是“酸化银钮扣电池”,由于其中含有珍贵的银金属,回收的主要目的是把银提取出来。

除此之外,日本的汽车蓄电池、产业用电池等也都有各自不同的回收途径。无论哪种,无不遵循着严格的分类制度。

回答者:ling13003-见习魔法师二级 4-7 15:37

国际上通行的废旧电池处理方式

国际上通行的废旧电池处理方式大致有三种:固化深埋、存放于废矿井、回收利用。

我国目前在废电池的环境管理方面相当薄弱。按照巴塞尔公约中关于危险废物的控制规定,许多种类的废电池如铅酸电池、含汞电池、镉镍电池等属于危险废物,应该按照危险废物来管理,但是目前在我国,对于任何种类的废电池都没有按照危险废物来管理,而是当作普通垃圾来对待。此外,对于废电池的回收、处理和处置,国家也没有制定具体的政策和法规。1995年颁布的《固体废弃物污染环境防治法》对于废电池的回收处理未作任何规定。

废电池收集,分类处理和处置方面。政府已经相应立法,明确规定:对于毒性大的铅酸蓄电池、含汞电池、镉镍电池等必须标有再生利用标识;电池生产厂家和经销商必须收集所有废电池;经销商必须将有标识和无标识的电池加以分类;电池生产企业必须建立电池再生利用和处理设施;对于所有的废电池必须优先考虑再生利用,对于不可再生利用的电池要根据废物管理法进行妥善处置;在电池的生产方面,要进一步降低电池的重金属含量,尤其要降低碱锰电池的汞含量,积极开发对环境危害小的新产品。

西欧许多国家不仅在商店,而且直接在大街上都设有专门的废电池回收箱,将收集起来的废电池先用专门筛子筛选出那些用于语钟表、计算器及其他小型电子仪器的纽扣电池,它们当中一般都含有汞,可将汞提取出来加以利用,然后用人工分拣出镍镉电池。

法国:一家工厂就从中提取镍和镉,再将镍用于炼钢,镉则重新用于生产电池。其余的各类废电池一般都运往专门的有毒、有害垃圾填埋场,这种做法不仅花费太大(例如:在德国填埋一吨废电池费用达1700马克),而且还造成浪费,因为其中尚有不少可作原料的有用物质。

瑞士:有两家专门加工利用旧电池的工厂,巴特列克公司采取的方法是将旧电池磨碎,然后送往炉内加热,这时可提取挥发出的汞,温度更高时锌也蒸发,它同样是贵重金属。铁和锰熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。该工厂一年可加工2000吨废电池,可获得780吨锰铁合金,400吨锌合金及3吨汞。另一家工厂则是直接从电池中提取铁元素,并将氧化锰、氧化锌、氧化铜和氧化镍等金属混合物作为金属废料直接出售。不过,热处理的方法花费较高,瑞士还规定向每位电池购买者收取少量废电池加工专用费。

德国:德国为加强对废旧电池的管理,实施了废旧电池回收管理新规定。规定要求消费者将使用完的干电池、钮扣电池等各种类型的电池送交商店或废品回收站回收,商店和废品回收站必须无条件接受废旧电池,并转送生产厂家进行回收处理。据估计,全球每年有320亿节废旧电池被丢弃,仅德国平均每人每年就要消耗10节电池,合计约30000吨,大量丢弃的废旧电池对土壤环境的破坏是严重的。德国环境部门对于新规定能否杜绝乱扔废旧电池的现象,目前还不能肯定,因为在此之前,废品回收站和生产厂家一般只回收含镉、含汞有毒化学成分的电池,而90%的普通锌碳电池和铝镁电池都被作为生活垃圾填埋或焚烧处理。据德国环境部统计,德国每年回收带有毒性的镍镉电池只有1/3,而2/3的电池被作为生活垃圾处理,每年流入环境的中的汞约8吨、镍400吨、镉400吨。一般来说,要使普通消费者在生活中区分有毒电池或无毒电池并加以处理是困难的,因此新规定要求商店和废品回收站担当起责任。环境部的一个新的思路是对有毒性的镍镉电池和含汞电池实行押金制度,即消费者购买每节电池中含有15马克的押金,当消费者拿旧电池来换时,价格中可以自动扣除押金。马格德堡近郊区正在兴建一个“湿处理”装置,在这里除铅蓄电池外,各类电池均溶解于硫酸,然后借助离子树脂从溶液中提取各种金属物,用这种方式获得的原料比热处理方法纯净,因此在市场上售价更高,而且电池中包含的各种物质有95%都能提取出来。湿处理可省去分拣环节(因为分拣是手工操作,会增加成本)。马格德堡这套装置年加工能力可达7500吨,其成本虽然比填埋方法略高,但贵重原料不致丢弃,也不会污染环境。德国阿尔特公司研制的真空热处理法还要便宜,不过这首先需要在废电池中分拣出镍镉电池,废电池在真空中加热,其中汞迅速蒸发,即可将其回收,然后将剩余原料磨碎,用磁体提取金属铁,再从余下粉末中提取镍和锰。这种加工一吨废电池的成本不到1500马克。

世界大环境:

联合国环境署正在全世界推广“生活周期经济”的新概念。它是将一个商品“从摇篮到坟墓”分为多个阶段,即:原料获得、制造工艺、运输、销售、使用、维修、回收利用、最后处置等,在每个阶段,都必须加强环境管理。生产厂家和消费者都应对自己的行为负责,生产厂家在制定生产计划、开发新产品和回收废弃产品时必须考虑环境保护的要求,消费者在购买、使用和丢弃商品时也不能对环境造成危害。

三、废旧电池的回收与利用的研究报告

废旧电池的回收利用论文

2010年6月20日

摘要:我国作为世界上最大的电池生产国和消费国,2001年生产电池180亿只,主要有干电池、碱性锌锰电池、锌汞电池、镍镉电池、氧化银电池、氢镍电池、锂离子电池等,占世界总产量的30%。2001年消耗电池80亿只,折合约40万吨。可想而知,其污染程度是多么巨大。这么多电池排放到环境中,直接影响环境而且间接通过各种途径对人身体产生有害影响。所以,废旧电池的回收势在必行。

主题词:概况,回收,调查

一、电池概述

随着科学技术、社会经济的发展以及人们物质生活水平的不断提高,人们对能源的需求量越来越大,因此电池的使用量越来越大,相应世界电池的产量也正以每年20%的速度增长。据统计,2001年我国各类电池的生产总量达180亿只,2003年就猛增到262亿只,其中除少量出口发达国家的为高档无汞电池以外,大部分为低档有汞电池。电池的品种结构也已发展到目前的14个系列250多个品种,形成了较为完整的电池工业体系。但与此同时,大量的废旧电池也正通过各种渠道流入到环境中,对环境造成严重的污染,也必然通过直接或间接的渠道影响到人们的健康。在国家环境保护“十五”计划中,特别提到要建立废旧电池回收体系。2003年五部委发布了《废旧电池污染防治技术政策》。都表明了我国对废旧电池问题进行治理的迫切性。

电池的品种繁多,按其用途可分为民用电池和工业电池两大类。目前工业电池以铅蓄电池为主,其主要污染物为铅和硫酸。民用电池按其是否可以充电又可分为一次性电池和可充电电池,一次性电池主要包括锌锰电池、锌汞电池、锌银电池及锂电池等,其中最主要的一次性电池为锌锰电池,2003年我国锌锰电池产量高大246亿只,占电池总产量的90%以上,其废弃物中除了汞以外,还含有锌、锰、铜等重金属。可充电电池使用较多的有镍镉电池、氢镍电池、锂电池等,镍镉电池中的镉是环保部门严格控制的重金属元素,锂电池中的有机电解质,镍镉电池、氢镍电池中的碱和制造电池的辅助材料铜等重金属,都会对环境造成严重的污染。

(一)国内外电池的发展动态

联想集团和中科院物理研究所强强联合,正在共同组建苏州星恒电源有限公司,该公司采用了中科院物理所的锂离子动力电源技术成果,在苏州组建锂离子动力电池生产基地。此外,中南大学在湖南晶鑫科技股份有限公司的资助下已将其研究出的锂离子动力电池中试技术产业化。另外,为推动我国光伏技术及其产业的发展,国家发展改革委员会和科技部制定出未来5年太阳能资源开发利用计划,国家“光明工程”将筹资百亿元用于太阳能光伏发电技术的应用。热光伏系统的主要优点有效率较高、噪声低、可便携、可靠性高、高体积比功率、可将热能利用与发电结合在一起等。

近日,美国能源部与日本经贸部官员签署了合作研制氢燃料电池的协议。氢燃料电池不经过热功转化过程,按电化学方式直接将化学能转化为电能。它具有清洁、高效、灵活等优点。氢燃料电池若能研制成功将使人类不再依赖石油和煤炭,因此可以减少污染。目前,欧洲和美日等国家已有多家研究单位和企业在从事小型燃料电池的研究,为手机、笔记本电脑提供稳定的电力供应。另外还有很多厂家和科研单位正在开发电动车用燃料电池,也有一些科研单位正在从事镁燃料电池的研究。

(二)废旧电池的污染与危害

随着电池的生产、使用量越来越大,电池的应用遍及我们生活和工作的每一个方面。据调查,仅2001年,我国电池消费量就高达80亿节。每年产生如此多的废旧电池,如果处理不当将使之对环境的污染和人类的危害成为一个不容忽视的问题。

从电池的化学组成可以看到,电池中含有多种重金属,酸,碱等物质。电池的危害主要集中在所含的少量重金属上,如铅,汞,镉等,这些有毒物质通过各种途径进入人体,长期积累难以排出体外,就会损害人的神经系统、造血功能和骨骼,甚至可以致癌。废电池经过长期机械磨损和腐蚀,使得内部的重金属和酸、碱等物质泄露出来,进入土壤和水源,就会通过各种途径进入人的食物链,当进入水体的重金属被水生生物摄取并经过食物链的放大作用而在生物中成千上万倍的富积后经过食物进入人体,在某些器官中积累造成慢性中毒。如40年前在日本发生的“村庄集体发疯事件”就是由于电池的污染造成的。因为废旧电池中的锌、镉、二氧化锰等成分长期埋在地下会与土壤中的化学物质发生作用,生成锌锰酸式盐等并渗入地下,污染该地区的饮用水,造成周围居民蓄积性中毒。据专家测试,一节小小的钮扣电池就能污染60万升水,相当于一个人一生的饮水量;一节一号电池烂在地里,它的溶出物能使出1平方米的土地失去利用价值,而我国每年要消耗钮扣电池400000粒;2002年全国干电池的产量达到了近160亿节,我们有多少水源、土地供其污染呢!因此,对废旧电池无污染的处理刻不容缓。

二、废旧电池的回收

(一)国内外电池的回收状况。

我国作为世界上最大的电池生产国和消费国,2001年生产电池180亿只,主要有干电池、碱性锌锰电池、锌汞电池、镍镉电池、氧化银电池、氢镍电池、锂离子电池等,占世界总产量的30%。2001年消耗电池80亿只,折合约40万吨。可想而知,其污染程度是多么巨大。这么多电池排放到环境中,直接影响环境而且间接通过各种途径对人身体产生有害影响。所以,废旧电池的回收势在必行。

而现在收还是不收——电池行业的激烈交锋

针对电池回收,我国电池行业有两派观点正在激烈争论。

一派认为集中回收一次性电池意义不大,在没有条件处理的情况下,集中回收会造成集中污染。一些专家认为,目前回收量最大的干电池,其主要成分是铁、锌、锰,还有微量的汞。这种电池汞含量不高,没有必要集中回收。铅酸蓄电池和对人体健康危害非常大的镍镉电池应该回收。高汞电池中的汞含量只有电池总量的千分之一,随垃圾填埋后,电池里的重金属进入填埋场渗液数量非常小,并不构成污染。而回收处理废旧电池成本过高,从经济角度看无利可图,何况在回收过程中还可能产生二次污染。

中国电池协会有关负责人说,目前我国的一次性干电池已经基本做到低汞化,正在迈向无汞化,随垃圾分散处理不会对环境产生威胁。更应该做的是从生产龙头上消灭污染,即实现无汞化。由于回收一性电池的费用很高,没有经济杠杆刺激企业来回收利用一次性电池,事情很难办。需要回收的是那些对环境污染大的充电电池及铅酸电池。一些专家还举例说目前一些发达国家也不集中回收一次性电池。

环保部门有关负责人认为,既然要达到无汞化,那么对一次性电池的回收不支持也不反对。这种观点,似乎是对目前我国民间回收电池巨大热情颇有意味的嘲讽。

另一种观点认为,无论哪类电池,都必须坚持回收。

这派观点的专家认为,虽然1997年我国轻工总会、国家经贸委等九部委联合发出《关于限制电池汞含量的规定》,要求电池制造企业逐步做到降低电池汞含量,2002年达到低汞水平,2005年达到无汞化。但我国的现状是,绝大部分民用电池是一次性电池,而且电池的无汞化进程并不乐观。据调查,目前我国1000多家电池生产企业中,在中国电池协会注册的仅300多家。虽然大电池企业生产的电池目前都做到了低汞化或无汞化,但大量小企业生产的电池还存在高汞现象。河北省干电池检验站高级工程师张虎说,目前我国电池含汞量参差不齐,有的质量非常好,小于百万分之一;有的极差,高于低汞电池标准的20倍,高于无汞电池标准一万倍。

我们了解到,我国目前能批量生产低汞无汞的大电池厂家还不到15%。不久前国家工商局对电池的一项调查显示,我国市场上的电池有20%达不到标准。所以,用已实现电池无汞化的发达国家不回收一次性电池的经验来套我国现实,还不合国情。有关专家认为电池中不仅汞会造成污染,锌、锰、镉、铅等随生活垃圾腐烂渗入地下,超过一定的限值,也会造成污染。这些有害物质随着食物链进入人体,极大威胁着人的健康。

目前我国垃圾处理方式水平较低,九五期间,我国垃圾年产生量为1.4万吨,处理率为63%,但真正做到无害化处理的不到10%。我国大中城市的近千座垃圾填埋场中,90%仍是简易堆放,这种原始的处理方式极容易造成大面积污染。把废旧电池与生活垃圾一同处理后患无穷。专家认为,大量旧电池都随着垃圾到垃圾场,也是一种集中,怎么就不可能产生污染?北京市政管委会有关负责人郑先生说,把废旧电池集中起来,等有了条件再处理,这样比分散更安全。

从资源利用的角度上,电池回收也得到许多专家的肯定。北京科技大学的曾平荣教授说,目前国内生产的电池中90%以上是干电池,不可能对环境无污染。而且,对这些电池不回收利用也是巨大的资源浪费。3000吨废旧电池可以回收杂锌锭141吨、冶金二氧化锰300吨、铁皮260吨、电解锌181吨、电解二氧化锰340吨、铁皮500吨,价值相当于国家开发两个中型矿山的费用,更何况这些都是不可再生的一次性资源。

我国目前年消费电池80亿只左右,平均回收效率还不到2%,99%都随生活垃圾一起进入了垃圾填埋厂。就是这2%,已经让管理部门处于尴尬处境。企业不愿干处理废旧电池的赔本事

既然许多环保部门都认为应该谁污染谁治理,那么,从法理上应该承担废旧电池处理的企业怎么想呢?

北京金普电池有限公司有关负责人曾经说,回收处理废旧电池,是赔本的事儿,因为技术设备都不配套,收回来不及时处理,也都烂了。而且,国家对回收处理电池也没有补贴,回收成本太高,现在是市场经济,企业怎么能干无效益的事儿?天津力神电池企业有关负责人说:“我们只卖电池,收电池不是我们的事。”大电池企业大都持以上观点,有的人甚至不知电池回收之事。

当大电池企业都对处理废旧电池不感兴趣时,民营的北京东华鑫馨劳务服务有限公司却建立起了我国第一个,目前也是惟一的一个废旧电池处理厂。

其董事长王自新有“环保狂人”之称。之所以“狂”,就是敢做别人不做之事。王自新在北京建立起了几百个废旧电池回收点,建立了废旧电池回收电话,以至于我们把电话一打到北京市环保局,人家立即就把王自新的电池回收热线电话告诉我们。王自新对我们说,为了对后人负责,他要在废旧电池的产业化上做一番事业,为此现在已经把自己的几百万财产全部投入进去。他说,只有建立废旧电池回收利用的产业链,才能把这个事业进行下去。

王自新说:“大量一次性电池不回收,污染环境不说,还浪费了大量资源。每节电池中含有22%的锌、26%的锰、17%的铁,如果不处理就扔了,等于每年白白把几千万吨的有用原料都扔了,这可是从几万吨矿石中提炼出来的呀!这绝对是个朝阳产业,国营企业不做的事,我们民营企业要做!”

王自新以前学医,深入研究过废旧电池对人体的伤害,后来改做化工企业,又研究过废电池的利用。1999年,他开始了废旧电池回收利用的事业。

王自新走着一条布满荆棘的道路。他的废旧电池回收企业建立在河北易县,虽然技术设备都已经到位,却迟迟开不了工,原因是当地有关部门反对。当地有关部门认为,废旧电池处理企业肯定会产生污染。尽管这个企业的排放条件完全合乎国家标准,也不让生产。王自新曾想迁址,但到哪个地方,一说是废旧电池处理企业,人家就都不让进门了。王自新无奈地说:“不知道我的家到底能落在哪儿!”不过,他没有灰心,正在努力用最新的工艺让企业达到最严格的排放标准,然后争取得到国家环保部门的认证。他说要探索一条中国独特的处理废旧电池之路。

有税务部门问王自新:“民营企业,没利的事能干长吗?”

王自新说:“我把回收处理废旧电池当成事业。”

他充满激情说:“我现在就是当代的唐吉诃德,举着长矛冲刺。”他所挑战的,除了复杂的社会环境,还有观念的壁垒。

王自新对废旧电池产业链的每一个链条,都有详细的方案,力图做到让利益机制来运转电池的回收网络。他给北京市长写信说,到2008年,北京市的废旧电池回收率要达到50%。

国外一些发达国家情况则相对较好。它们对失效电池的收集和处理大都制定了相当严格的法律法规。如日本规定生产商、销售商和消费者均必须交纳一定比例的回收处理费用,并联合多家公司成立了遍布全国的收集分支机构和网点,以方便废旧电池的收集,同时由政府资助建成了数个废旧电池的回收处理工厂,并享受很多优惠政策。这些措施对于废旧电池的回收都是相当有效的。

目前对于废旧电池的处理,西方国家也存在一些问题,他们的处理方法大多采用岩洞封存待处理或用防渗水泥固化后填海造地的方法,绝大多数尚未无害化回收。只有日、德、美、韩等少数国家开发出了较成熟的处理工艺和技术设备。如:日本Sumitomo重工发明的高温挥发和还原熔炼工艺;瑞士Batrec公司建立了较为先进的生产线,年处理能力达3千吨;此外,德国Ald公司也开发出了真空冶金的办法处理废旧电池的应用技术。而我国北京矿治研究院提出的“一步法”处理废旧干电池的方法也是十分有效的。

(二)废电池的回收工艺与技术。

由于废旧电池的种类繁多,因此对它们的处理方法也各异。目前的处理方法有单类别废旧电池综合利用技术和混合废旧电池综合利用技术,但由于混合废旧电池综合利用技术尚未成熟,所以目前废旧电池的处理技术主要为单类别废旧电池综合利用技术。它包括湿法和火法两种处理方法。

1湿法冶金处理方法。

湿法冶金回收过程的原理是基于废旧电池中的金属及其化合物溶于酸的性质,先将废旧电池溶解,溶液经净化后电解生成锌、二氧化锰或生产其它化工产品(如:立德粉、氧化锌等)。其优点是设备投资少、操作费用低;缺点是产品纯度低、工艺流程长、可能会产生二次污染等。荷兰、德国等使用此法处理废旧电池。

2火法冶金处理过程。

火法冶金处理废干电池的原理是将废干电池破碎后在高温下将其中的金属及化合物氧化、还原、分解、挥发和冷凝的过程。火法又包括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真空环境下进行。多数学者认为,真空法冶金是处理废电池的最佳方法,尤其对汞的处理回收最为有效。其优点是过程中不引进新的杂质、再生产品纯度较高、处汞效果较好等;缺点是耗能大、设备费用高等。目前,瑞士、日本、美国等国家采用此法处理废旧电池。

目前,传统的处理废电池的方法一是在较低的温度下加热废电池,先使汞挥发,然后在较高的温度下回收少量烯和其他金属。二是将废旧电池在高温下培烧,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。

由于常压冶金在空气中作业有污染重,流程长,高消耗和成本高等缺点。人们又研究出了真空法。真空法是基于组成废旧电池各组分在同一温度下不同的蒸汽压,通过在真空中蒸发与冷凝,使其分别在不同的温度下相互分离,从而实现综合回收利用。其处理过程为:蒸汽压高的组分进入蒸汽,蒸汽压低的组分则留在残液或残渣内;冷凝时蒸汽在温度较低处凝结为液体或固体。真空法的流程短,污染小,回收利用率高,具有较大的优越性,值得广泛地推广。

(三)我国废电池的管理现状。

针对废电池带来的一系列危害,我国颁布了《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》。其中规定:对于危险废物应遵循分类管理,收集、储存、转移和处置等重点环节重点控制,集中处置的原则进行管理,但此法没有专门对电池管理作具体的规定。废电池的管理工作的具体开展还缺乏可操作的具体管理规定及实施细则。

在电池行业管理中。1997年12月31日,中国轻工总会、国家经济贸易委员会等九部委联合发出《关于限制电池汞含量的规定》,要求自2000年1月1日起,禁止在国内生产各种汞含量大于0.025%的电池(实行电池低汞化),自2001年1月1日起,禁止在国内销售各种汞含量大于0.025%的电池,同时,进入市场销售的国内外电池产品均需标明汞含量。自2005年1月1日起,禁止在国内生产汞含量大于0.0001%的碱性锌锰电池(实行电池无汞化),自2006年1月1日起,禁止在国内销售汞含量大于0.0001%的碱性锌锰电池。在此文件中具体对各种类电池中的汞含量、具体控制办法、办法的监督执行等事项均作了较为详细的规定。但此法规对于其他类别废电池中的有害物质,如:镉、铅等还没有具体规定。

在废电池生产,回收利用与环境无害化处置管理过程中,由于人们对于环境保护的有关知识缺乏了解,对废电池会对环境造成的危害认识不足,管理体系尚未健全,使得管理过程中遇到许多问题。我国废电池管理中存在的问题主要包括:

1电池的生产者、使用者没有很好地履行在电池管理中的义务。

2缺乏具体的管理法规。

3管理体系不健全。

4缺乏合理可行的管理运行机制。

5缺乏先进的废旧电池再生利用,处理处置技术。

6公众缺乏对废旧电池管理知识的正确了解。

这些问题在今后的经济发展和环保方面急需有关部门来解决。

(四)废旧电池回收中存在的问题

我国废旧电池在回收过程中还存在着诸多问题:

1由于公众对废旧电池的危害还缺乏足够的了解,大多数公众对废旧电池的处理方式为同生活垃圾一起丢弃,绝大部分废旧电池未实现回收。

2由于我国没有建成完整的废旧电池回收网点,有些公众想把废旧电池交回电池回收站,可是却找不到一个电池回收站,迫于无奈只能将其丢弃。

3由于我国没有对电池生产销售征收环境税,废旧电池回收、处理资金来源不足,严重的影响废旧电池的回收。

4以前主要以锌锰电池为主的处理问题变成多种废旧电池共存,而现有的回收处理方法是建立在对电池分类的基础上的,所以我们要改进现有的废旧电池处理工艺及设备。

(五)关于废旧电池回收的建议

鉴于以上分析,结合实际情况,我们提出以下建议:

1加强环境保护的宣传与教育,以便提高全民环境保护意识。

2建立完整的电池回收、处理体系,使人们能方便的把废旧电池交到回收站。

3对于毒性较大的铅蓄电池、含汞电池、镍镉电池等必须标有相应的再生利用标志。

4强制淘汰部分厂家落后的电池生产工艺及其产品。

5鼓励开展再生利用技术研究。对废旧电池再生利用技术的研究与开发,在政策及经济应有所倾向,以确保再生利用技术的经济技术指标及工艺水平达到国际先进水平,实现废旧电池有价成分的综合回收和无二次污染。

6对电池生产商、销售商、进口商以及消费者等环节采取买新交旧、收取处理费和环境税等方法筹集资金,建立完整的废旧电池回收、处理体系,以确保废旧电池能够完全回收并得到妥善的处理。

三、关于废旧电池的调查报告

(一)本调查的主要目的

1了解消费者使用电池的主要类型、数量、以及使用后废旧电池的处理方式。

2了解消费者对目前市场所销售电池的建议与意见。

3了解公众对废旧电池污染环境的认识程度。

4加强环境保护宣传,提高全民的环境保护意识及资源危机意识。

(二)本调查的主要对象

1山东农业大学部分学生

2泰安市部分市民

(三)本调查问卷的设计方案

本调查问卷共分4个方面10个问题。由于各种类型废旧电池所含主要危害成分及其对环境的危害程度不同,因此本调查问卷的第一个方面(包括问题1~4)主要是为了了解目前消费者使用电池的主要类型。由于本调查对象众多,每个人的文化层次及知识结构不同,因此本调查问卷中的问题3~4主要是为了对问题1~2的补充。南孚电池、双鹿电池、白象电池等主要为碱性电池,大公电池、牡丹电池、中华电池等主要为酸性电池。价格在1元以内的主要为酸性电池、在1元至2.5元的主要为有汞碱性电池、在3元至5元的主要为无汞碱性电池、价格在5元以上的主要为可充电电池。

目前市场上销售的电池在消费者心目中必然存在着某些方面的不足,这也就决定了未来电池的发展方向,因此本调查问卷的第二个方面(包括问题5~6)主要是为了了解消费者对目前市场销售的电池的不满。由于目前世界性的资源问题、能源问题、污染问题正阻碍着社会的发展与进步,因此加强环境保护及合理利用资源与能源的宣传迫在眉睫。本调查问卷的第三个方面(包括问题7~8)的主要目的是为了了解普通公众对废旧电池污染的认识及对废旧电池污染环境加以宣传。据有关资料表明,目前中国每年产生的废旧电池总量大约为80~90亿只,平均每人每年产生7只废旧电池,本调查问卷的第四个方面(包括问题9~10)主要是为了了解本调查范围内每人每月产生的废旧电池量以及其对废旧电池的主要处理方式。

(四)本调查问卷的调查结果

通过我们一周时间对西北大学部分学生及西安市部分市民的调查结果如下:(本调查过程中共发放调查问卷600份,收回有效问卷504份)

(五)问卷调查结果的讨论

由于本调查的范围有限,所以其中的某些结果可能与总体情况略有出入,但是本调查必定反映了总体中一个地区的情况,因此还是有一定的参考价值。本调查从某种程度上反映了我国电池的消费量使用后对其处理方式以及存在的问题。

(六)调查问卷的结论

由以上调查问卷结果我们可以得到如下结论:

1目前消费者使用的电池主要为一次性碱性电池。这种电池的各方面性能优于一次性酸性电池,但是由于无汞碱性电池的生产工艺尚不成熟及其造价要高于有汞碱性电池,因此目前市场上销售的碱性电池主要为有汞碱性电池,所以废旧电池如果同生活垃圾一同掩埋、焚烧、堆肥等仍然会对环境造成严重的污染。另外,由于碱性电池的外壳是由钢制成,因此废旧电池同生活垃圾一同处理更是对资源的严重浪费。

2由问卷的调查结果我们看到消费者对目前市场上销售的电池仍然存在着很多的不满,比如电池的质量太差、不够环保、价格太高等。因此电池生产厂家及科研单位必须加强对电池生产工艺的研究,以便能尽快生产出高质量、低污染、低造价的新型环保电池。

3由问卷的调查结果我们还可以发现,目前绝大部分公众对废旧电池若不妥善处理会污染环境已有一定的了解,但是缺乏更近一步的认识及实际行动,因此我们要加强环境保护的宣传与教育,以便提高全民的环保意识及资源危机意识。

4由问卷的调查结果我们还可以发现,目前消费者每月使用的电池为两节左右,而绝大部分消费者对废旧电池处理方式为随生活垃圾一起丢弃,这样不仅会对环境造成严重的危害更是对资源的严重浪费。据有关资料表明,如果全国废旧电池全部得以回收利用,每年就可以回收1万吨锌、18~20万吨二氧化锰、2~2.5万吨铜,这是多么大的一笔财富呀!

(七)调查过程中发现的问题

目前,我国部分消费者已具有一定的环保意识及资源危机意识,认识到废旧电池同生活垃圾一同丢弃不仅污染环境还是对资源的严重浪费。可是我们在调查过程中了解到,有些消费者把用完的电池收集在一起,并且有的收集了很多,可是苦于找不到废旧电池回收站,最终迫于无奈只能将辛辛苦苦积累下的废旧电池随生活垃圾一起丢了。另外,我们在《中国资源综合利用》中了解到北京某废旧电池处理厂却因原料供应不足而被迫破产。由此可见我国在废旧电池回收管理中存在很大的问题。望能引起有关部门的重视使问题得以解决。

四结束语

我国作为世界上最大的电池生产国和消费国,废旧电池的收集和处理还存在很多问题有待于解决。虽然2003年五部委发布了《废旧电池污染防治技术政策》,但是政策还有待于落实,公众的环保意识还有待于加强。另外,废旧电池的处理工艺及设备也有待于改进

参考资料:机制砂