征文大赛获奖作品废电池的回收利用.doc

征文大赛获奖作品 废电池的回收利用  目的：现代社会，电池是生产、生活中必不可少的物品。然而就在它给人类带来能量、便捷的同时，也带来了极大的负面效应。由于人们的不良行为，废电池正在污染着土壤、水体危害着我们的健康。在大力倡导环保的今天，废电池的回收利用问题越来越受到人们的重视。为此，我们对这一课题进行了研究调查。方法：1调查分析：上街作抽样调查，制成表格进行分析。2参观访问：走访嘉兴永高(电池)有限责任公司，了解电池生产流程，寻找污染源。3资料查询：通过互联网、书报杂志查找信息。时间：2001/11/142001/12/19内容：1人们对废电池的危害的认识和回收意识我们对40位市民进行了调查，得数据如下：关于废电池的危害知道不知道83.78%16.22%对废电池的处理方法随意丢弃投入回收箱暂存家中27.03%12.50%60.47%由上表看出，绝大多数的(83.78%)市民都了解废电池的危害，只有小部分人(16.22%)对此无所知。可见，在怎样处理废电池问题上，人们具有较高的环保意识。但将这种意识付诸行动，情况并不理想。仍然有部分(27.03%)市民随意地丢弃电池；仅有少数人(12.50%)将废电池送到回收处或投入回收箱中；而大部分(60.47%)市民虽未乱扔，却只是将废电池暂放家中。调查组成员还看到，设在戴梦得购物中心的废电池回收箱中竟让垃圾占了半壁江山。这说明回收意识尚未真正深入人心。当然，环保部门宣传力度不够，市区内回收点不多也是不可忽视的原因。2废电池缘何会产生危害，程度如何？关于这个问题，我们小组首先走访了嘉兴永高(电池)有限责任公司，从电池生产线上取到了第一手的材料，制为标本。干电池的主要成分为：锌(铁)皮、汞、碳棒、锰粉、硫酸化物、铜帽。干电池的生产流程主要为：装浆层纸打蕊(装锰粉)插碳棒熔化封口打光验电压包装。据该公司技术科长介绍，废电池对环境的危害主要为汞等重金属污染，而在流程第一步的浆层纸中就含有大量汞。由于浆层纸在使用中并不反应，残留在了废电池中，造成污染。因此现在浆层纸中的汞含量已较以往大大降低。同时，我们在书籍和互联网上查到了更为详细的资料。从中可了解到废电池的危害性远远不只是汞害。废电池污染的特点是生产多少废弃多少；集中生产，分散污染；短时生产，长期污染。电池产品对环境的污染主要是酸、碱等电解质溶液和重金属的污染。不同类型的电池，污染物也不同。目前国内使用最多的工业电污染物主要为铅和硫酸，这类电池由于原材料单一，且多为大型电池，处理较方便，占电池总成本50%以上的铅 (铅化合物)可以重新回炉提炼，外壳多为塑料，也可再生，均具有较高的利用价值，该系列电池的回收已成为商(厂)家的自觉行动，即使在生活垃圾中偶尔见到，也会被捡垃圾的送往废品收购部门。废电池的再生基本不存在技术问题，对环境的污染主要是管理问题，虽然从事再利用的厂家较多，但专业工厂较少，大多是小型和土法冶炼厂和电池生产厂。这些厂一般只再生价值高的铅，对废酸(含铅的盐)、铅泥等利用价值不高的则弃入环境(一些专业从事废品回收的商业部门也只回收铅和塑料)。在再生铅过程中，由于技术落后，还会产生二次污染，如大量SO2和铅蒸汽排入大气中污染空气，处理后的灰渣富集大量重金属，作垃圾处理，污染土壤。    小型二次电池目前使用较多的有镉镍、氢镍和锂离子电池。镉镍电池申的镉是环保部门严格控制的重金属元素之一。锂离子电池中的有机电解质，镉镍、氢镍电池中的碱和制造电池的辅助材料铜等重金属，都构成对环境的污染。这类电池的污染与铅蓄电池相似。小型二次电池目前国内的使用总量只有几亿只，且大多数体积较小，废弃电池再利用价值较低，加上使用分散，废弃电池绝大部分作生活垃圾处理，其回收存在着成本和管理方面的问题，处理利用也存在一定的技术问题。    民用干电池是目前使用量最大、也是最分散的电池产品，国内年消费量近80亿只。主要有锌锰和碱性锌锰两大系列，还有少量的锌银、锂电池等品种。污染最严重的汞 (HgO)电池已于l999年强令淘汰，而被锌空气电池所取代；锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池和锌空气电池等使用锌电极的电池一般都使用汞或汞的化合物作缓蚀剂，按照国家九部委“关于限制电池产品汞含量的规定”，锌锰电池目前均已达到低汞化的要求，但多数厂家生产的碱性锌锰等电池，其汞含量与低汞化的要求距离还较大，几种常用电池的汞含量(计算值)见附表。   附表：锌锰和碱锰电池中的Hg含量电池种类含汞载体及Hg含 量R20R14R6R03糊式锌锰电池浆糊，HgC12  0.05%4.5×10-56×10-5  纸板锌锰电池浆层纸，HgC12  1.2g/m25×10-57×10-51×10-51.3×10-5碱性锌锰电池锌粉，Hg3%6%0.5%1%0.40.9%  注：因各厂单体电池的质量、工艺参数和配方不尽相同，Hg含量亦有所差别。由于汞和汞的化合物是剧毒物质，废弃电池对环境的污染引起了公众、媒体和环境管理部门的普遍关注。近期以来，国内的呼声特别强烈，似乎已与治理“白色”污染和汽车尾气等相提并论，从光明日报、科技日报、中国环境报等中央报纸到南万周末、长江日报、苏州日报等地方报纸，电台、电视台、国际互联网，几乎所有的媒体都参与了电池污染和回收的大讨论。  锌锰、碱性锌锰电池是用量最大的民用电池。废弃电池除了汞的污染外，还存在锌、锰、铜等其他重金属的污染。由于使用分散，回收难以管理，废弃电池再生成本较大。加上目前还缺少科学、经济的处理方法，废弃电池一般均作为生活垃圾处理。由于生活垃圾的处理方法不尽相同，其污染方式也不一样。垃圾作堆肥时，废弃电池增加了作堆肥作物产品中的重金属含量。其污染程度取决于废电池在生活垃圾中的比例，当废电池很少时，一般不会构成污染。生活垃圾填埋时，主要污染水系和填埋场附近的土壤，污染程度取决于填埋是否符合标准。如符合标准，一股也不构成对环境的污染。生活垃圾进行焚烧处理时，废电池中的汞、镉、铅、锌等重金属一部分在高温下排入大气，一部分成为灰渣，产生二次污染。    普通民用电池对环境的污染是一个不争的事实。但电池对环境的污染程度应客观地分析和评价，夸大或缩小均不利于污染的治理。常用干电池污染物多呈固态，污染物由内部迁移至环境是一个非常缓慢的过程。近期被好多媒体传播的关于“一粒钮扣电池可污染60万升甚至上千万立方米水”的说法，与事实出入较大。钮扣电池中含汞锌粉的用量平均不足200mg，目前的汞含量为6%10%，每粒电池的汞按20mg计，即便其中的金属汞全部溶解于水，60万升水中的汞增加量为3×1011，如果是上千万立万米，那就更低了，流传的说法显然计算有误，更何况汞难溶于水，汞的化合物大多为难溶物质。另外，还有个迁移速度问题，因而其污染的范围和程度是有限的。15年前，日本电池工业会曾委托福冈大学做电池 (含汞和镉)掩埋试验，试验结果目前仍未发现汞、镉等重金属的扩散和污染。     废电池对人体会造成间接危害。其中的少量重金属通过各种途径进入人体，长期积蓄，难以排除，损害神经系统、造血功能和骨骼，甚至可致癌。这些电池的组成物质在使用过程中，被封存在电池壳内部，并不会对环境造成影响。但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，进入土壤或水源，就会通过各种途径进入人的食物链。上述过程简述如下：     池    土壤    微生物  动物  循环     粉尘  农作物  食物    人体  神经  沉积发病     其他  水源    植物    食品  消化     目前世界上生活垃圾处理主要是卫生填埋、堆肥和焚烧三种方式，混入生活垃圾的废旧电池在这三个过程中的污染作用体现在：     填埋：废旧电池的重金属通过渗滤作用污染水体和土壤。     焚烧：废旧电池花高温下，腐蚀设备，某些重金属在焚烧炉中挥发在飞灰中，造成大气污染；焚烧炉底重金属堆积，给产生的灰渣造成污染。     堆肥：废旧电池的重金属含量较高，造成堆肥的质量下降。     再利用：一般采用反射炉火冶金法。其工艺虽然容易掌握，但是回收率只有82%，其余的铅以气体和粉尘的形态出现。同时冶炼过程中的二氧化硫会进入空气中，造成二次污染，直接危害操作工人的健康。    上述事实表明，废电池不仅污染环境，而且对人体造成直接危害；废电池不但本身会产生污染，而且在回收、处理的过程申，往往会形成二次污染。可见，废电池的回收利用的确是刻不容缓的，更是艰巨的。     3废电池回收利用     废电池的回收利用并不是简单的事，人们一直在寻找合理解决废旧电池的办法，但收效不大。一是回收难。目前大多数国人还不具备自觉回收废旧电池的环保素质。二是处理难。仅回收，没有处理和再利用的措施，这好比有饭店无厕所一样，解决问题不成系统。收起来仅仅是将污染搬个家集中起来。这两点从对市民的调查中便可见一斑，更何况是边远地区的人们呢？废弃电池处理技术还没有根本解决，这也是一个世界难题，特别是一次电池，原材料品种太多，增加了处理难度。三是经济效益差。废弃电池回收处理作为一个产业发展是一项复杂的工程，除了在技术上和管理上可行外，还必须在经济上可取，亏本买卖难以可持续发展。    在还没有可操作的再利用方法之前，将电池收集集中的方法仅仅起到了制造声势的作用，从治理污染本身来说，此法不可取。我们从有关资料中了解到，集中堆放废电池，会加速电池污染物的释放、扩散和造成对局部地区的严重污染。集中堆放的电池中，当有电池发生腐烂后，由于受电化学腐蚀的作用，会加剧其他废电池的腐蚀(电池行业称为传染)，乱丢的电池可导致相互短路，引起剧烈反应，造成电解液泄漏，甚至爆炸。如堆放在露天，雨淋会污染水系和土壤，还会腐蚀存放容器和场地，构成局部的严重污染。另外，废弃电池处理再利用，除铅蓄电池外，经济上并不像有些人想象的那样乐观。再来看国外处理废电池的情况。丹麦（欧洲最早对电池进行循环利用的国家）：从1996年开始回收镉镍电池，做法是：电池按销售单价+0?9美元/只电池的回收费用售出，从回收费中按17.6美元/千克支付给电池回收者。该政策的制定，使镉镍电池的售价相对较高，从而改变了清费者的消费行为，小型二次电池的消费重点转向环保型电池。1997年镉镍电池的回收率就已达到了95%。    英国：从J998年开始对电池回收，回收的主要品种为镉镍、氢镍和锂电池。电池的回收、运输、处理等费用由最终用户承担，1999年约回收450吨，2000年的目标为600吨。    法国：回收废弃电池从1999年开始实施。电池回收由企业负责，未成立专门的回收公司，原则上回收采用独立核算，如产生亏损，由生产商和销售商共同负担。目前，法国已有几家大的电池回收企业。计划2001年对所有的电池进行回收。    日本：回收处理废弃电池一直走在世界前列，早在 1993年就开始回收。二次电池的回收率较高，但一次电池回收率仍较低。据日本电池工业会介绍，2000年是日本政府实施“3R”计划的第一年，即改过去“大量生产、大量消费、大量废弃”为现在的“循环、降低、再利用”，政府颁布的废物利用法将于2001年4月1日起执行。汽车用铅蓄电池目前已全部回收，并有成熟的处理方法；其他二次电池的回收率也已达 84%，采用的方法是在各大商场和公共场所放置回收箱，依靠电池生产企业的赞助实施回收。废弃二次电池一般采用先解剖焙烧，再进行分离的方法，回收有用金属或其化合物；一次电池的回收率仅有20%左右，主要是一次电池已实现无汞化，对环境的污染程度相对较轻，回收的一次电池大部分采用掩埋方式处理。    德国：从 1998年10月开始以法律形式规定对电池进行回收。但据了解，一次电池的处理方法仍然是深埋。    不难看出，国外在这方面的都有许多值得中国学习、借鉴之处。如制定有关政策、法规，利用先进的科技等。当然也可以看到废电池的回收利用依然是一个世界性的难题。如一次性电池的收率不高及处理方法原始等。    在此，我们对废电池的回收利用提出了几点不成熟的看法：    1我国应加大电池制造领域的科技投资，研制出环保性的各种电池，减轻或消除电池的污染程度。电池生产厂家也要以长远利益为重，多生产环保电池，切不可急功近利，破坏环境。    2新闻媒体、环保部门应加大电池环保的宣传力度，增强中国公民的环保意识，不乱扔废电池，多买那些能重复使用的电池。各城市、乡村应在条件允许下，多多设立废电池回收点，使废电池集中起来，以免流向自然界。学校也要加强这方面的教育。    3政府应出台一系列的电池环保的政策、条例和法规，把废电池的回收利用纳入规范化、法制化的轨道，并真正落实到位。    4废电池的回收和利用这两个环节一定要配合好。不能只有回收，不见利用。废电池再利用的措施必须到位，这方面的科研也必然要跟上。    5也可与国际上联手共同开发电池环保的项目，让全世界都行动起来。    以上就是我们小组的研究成果。通过这次研究调查，我们受益匪浅。首先我们学到了许多关于电池的知识，充实了头脑，开拓了知识面。其次，在研究性学习的过程中，我们掌握了不少科学的研究方法，锻炼了动手能力和胆量。最后，我们还极大地增强了环保意识。但我们的认识一定有许多浅薄、不成熟之处，希望能对人家有所启示，使大家有所收益。