毕业论文浅析废旧电池回收利用.doc
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1、学 号:37Xingtai Polytechnic College毕业论文GRADUATE THESIS论文题目:浅析废旧电池回收利用学生姓名: 专业班级:环境监测与治理技术院 系:资源与环境工程系指导教师: 2010年6月15日目录摘 要1ABSTRACT2引 言31.目前我国废旧电池现状41.1近几年废旧电池的增长情况41.2废旧电池的分类和组成41.2.1常用电池主要类型41.2.2废旧电池的组成52废旧的电池的危害62.1废旧电池对环境的危害62.2废旧电池对人的危害63.废旧电池回收利用的现状83.1回收难83.1.1宣传不到位,居民环境保护意识淡薄83.1.2无激励机制,回收电池积
2、极性不高83.1.3废旧电池的回收网络不完善83.2处理难。93.3经济效益差93.4废旧电池回收处理情况94.国内外常用的废旧电池处理方式114.1国内常用的废旧电池处理方式114.1.1固化深埋、存放于废矿井114.1.2人工分选回收利用技术114.1.3火法回收利用技术114.1.4湿法回收利用技术114.2国外常用的废旧电池处理方式114.2.1热处理114.2.2湿处理124.2.3真空热处理法125.针对回收利用废旧电池处理技术的改善136废旧电池回收处理管理制度和法规的建设的完善146.1 建立和完善废旧电池回收网络146.1.1 加大宣传力度,提高市民的环保意识146.1.2
3、设置废旧电池回收箱、回收点146.1.3创新废电池回收方法,提高市民回收废电池的积极性。156.2加强废旧电池回收治理管理制度和法规的建设。156.2.1建设废旧电池污染治理队伍156.2.2职责分工166.3政府和相关职能部门必须制定出相应的法律法规166.4构建废旧电池回收处理产业化模式17结论19致谢20参考文献21摘 要随着经济和科技的发展,电池在我们生活中的扮演着越来越重要的角色,使用量也正迅速增加,几乎渗透到我们生活的每一个角落,使用越来越广泛。而用过的电池如何处理又成了一个新问题。电池的主要成分是严重的污染物,直接排放到环境中不仅会严重危害环境和人类健康,同时还含有重要资源-有色
4、金属,排放到环境中必将造成宝贵资源的浪费。废电池的危害日益成为社会关注的问题之一 ,根据电池的组成、成分介绍了其有害物质对环境的污染和对人可造成的危害及废电池的回收利用。为此,国内外已展开关于废旧电池回收的研究,以求得合理的解决途径,不仅可以减少对生存环境的破坏,也可以节约资源。我国废电池回收利用才刚刚起步,任重道远。关键字:废旧电池; 危害; 回收利用ABSTRACTAlong with the economical and the technical development, the battery lives the acting more and more important role
5、 in us, the amount of use also rapid increase, nearly seeps each quoin which lives to us, the use is more and more widespread.But has used how did the battery process has become a new question.The battery principal constituent is the serious pollutant, not only discharges in the environment to be ab
6、le directly the severely impair environment and the human health, meanwhile includes the important resources-The non-ferrous metal, discharges in the environment to will certainly to create the precious resources the waste.The waste battery harm day by day becomes one of social matters of concern, a
7、ccording to the battery composition, the ingredient introduced its deleterious substance to the environment pollution and the harm and the waste battery recycling use which may create to the human.Therefore, domestic and foreign has launched the research which recycles about the worn out battery, ob
8、tains the reasonable key to the situation, not only may reduce to the survival environment destruction, also may save the resources.Our country waste battery recycling use only then just started, has heavy responsibilities.Keywords: used batteries; Environmental pollution; Recovery and utilization引
9、言电池是我们日常生活中最常用的商品之一, 随着科学技术的进步及人民生活水平的提高, 人们对各种电池的需求量也日益增大。我国是电池的生产和消费大国每年电池消耗量约为 100 亿只, 而且在逐年增长。随意丢弃废旧电池不仅污染环境、 危害人体健康, 而且浪费资源。 伴随着人民生活水平的提高, 人们的环境保护意识越来越强, 实现废电池回收利用,对保护环境、有效利用资源具有重大的现实意。1.目前我国废旧电池现状1.1近几年废旧电池的增长情况据中国电池工业协会提供的数据,2002年,目前我国的电池生产企业约有350家,电池年产量为180亿只,约占世界总产量的三分之一,出口约100亿只,国内年消费量约80亿
10、只,消费量平均每年仍以10的幅度增长,但回收率却不足2%。 图1 图题1.2废旧电池的分类和组成1.2.1常用电池主要类型常用电池主要有以下几种类型:锌锰电池 碱性锌锰电池(包括可充碱锰电池) 银锌或碱性锌锰微型电池 锂电池 锂离子电池 镉镍电池 氢镍电池 1.2.2废旧电池的组成表1 废旧电池的组成电池系列电池所含元素或物质主要有害物锌锰电池Zn,MnO2,NH4Cl,ZnCl2Hg碱性锌锰电池Zn,MnO2,KOHHg,KOH镍镉电池Cd,Ni,KOHCd,Ni,KOH镍氢电池Ni,KOHKOH锂电子电池Li,Co或Ni,Mn KOH铅蓄电池Pb,H2SO4,PbSO4Pb,H2SO4,P
11、bSO42废旧的电池的危害 废旧电池危害的潜在性和长期性是不容置疑的, 电池中含有大量的重金属 锌、 铅、 镉、 汞、 锰等。同时电池中还含有酸、 碱等电解质溶液。 据专家测试,一节钮扣电池能污染 60 万升水(这是一个人一生的用水量); 一节一号电池烂在地里, 溶出物就足能使一平方米的土地失去利用价值。2.1废旧电池对环境的危害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:废旧电池在高温下,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
12、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,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。 2.2废旧电池对人的危害废旧电池经过长期机械磨损、腐蚀,使内部重金属、酸碱等泄漏出来,进入土壤或水源,就会通过各种途径进入人的食物链: 电池土壤微生物动物循环 粉末农作物食物人体神经沉积发病 其他水源植物食品消化 生物从环境中摄取的各种重金属可以经过食物链的生物放大作用,逐渐在较高级的生物中成千上万地富积,然后经过食物进入人的身体,产生如下表危害
13、。表2 废旧电池对人体的危害元素危害汞具有致癌性;能引发中枢神经疾病;是日本水俣病的罪魁祸首,其中有机汞化物(甲基汞)毒性最大可破坏细胞的基本功能和代谢,破坏肝脏功能,使肾功能衰竭。镉具有致癌性,主要是使肾脏和肝脏受损害,其后继发骨质松、软骨症和骨折,即所谓的“骨痛病。”镍具有致癌性,对水生生物有明显的危害,镍中毒的特有症状是皮炎、呼吸器官组、障碍及呼吸道癌。锌主要中毒症状是肠胃功能失调和腹泻,锌盐可引起皮炎、皮肤溃疡,吸入氧化锌烟尘可引起锌中毒,并产生金属烟雾热症状,引起严重的支气管炎、并发生肺炎。铜铜盐毒性较大,可导致胃肠系统伤害,可发生溶血性贫血,胆汁排泄功能紊乱,引起肝脏损坏。铅主要毒
14、性作用是导致贫血,损害神经系统、心血管和肾脏,伤害消化系统,影响儿童智能发育。3.废旧电池回收利用的现状废电池并不是仅给人类带来危害,它里面还蕴含着很多资源。例如纽扣电池含有锂、锰、银等稀有金属;铅蓄电池中含有铅;手机电池中含有镉,这些物质回收价值很高。现已有工厂开始进行这方面的回收、提取工作。另外在普通干电池中还含有锌、铜、锰粉等资源。有人算了一笔帐以全国每年生产100亿只电池计算,全年消耗15.6万吨锌,22.6万吨二氧化锰,2080吨铜,2.7万吨氯化锌,7.9万吨氯化铵,4.3万吨碳棒。废电池中的有色金属是宝贵的自然资源,如果能将废电池回收,不仅可以减少我们对生存环境的破坏,也可以节约
15、资源。但是回收再利用过程存在一些问题3.1回收难3.1.1宣传不到位,居民环境保护意识淡薄 宣传是提高人们环保意识,实现废电池回收利用的重要工具。然而,在资讯发达的今天我们却很少见到有关“废电池的危害、鼓励废电池回收”等专题宣传。这在很大程度上造成了人们的环保意识缺失,对废旧电池回收的意义认识不明确。由于居民的环保意识的淡薄,使得一些小区里已经配置的废旧电池回收箱如同虚设。 3.1.2无激励机制,回收电池积极性不高 所谓激励机制,就是赋予废旧电池一定的价值,用废旧电池可以换取同等价值的其他物品,实施有偿回收模式,提高人的积极性,实现废旧电池的回收。但是目前市场上还没有推行这种废旧电池有偿回收模
16、式,回收电池是自发的、无偿的行为。因此,很少人会把家里的几节废电池回收起来扔到回收箱中,做这种他们认为“费时间、无报酬”的事。 3.1.3废旧电池的回收网络不完善 废旧电池的回收渠道过于单一。目前废旧干电池的回收主要是通过废旧电池回收箱来完成,电池生产商和废品回收商很少开展废旧电池回收这项业务。电池回收的参与者也很单一,只是一些社区的居民。一些电池消耗大户,如大型商场、公司等并未参与到其中。 目前,我国是世界第一大电池产销国,年消费量近100 亿只,而且废旧电池的回收通常以民间自发为主,这样导致电池(主要是干电池) 的回收率很低,大量的废旧电池被丢进生活垃圾中。3.2处理难。仅回收,没有处理和
17、再利用的措施。回收后无法处置,一般都采用堆放。堆放过程中电池有可能泄漏或有毒物质扩散。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。 3.3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。当前在我国有能力处理废旧电池的厂家只有少数几个,规模都不大,而且废旧电池低回收率直接导致了回收处理企业的经济效益低下,进而阻碍了处理规模的扩大和处理技术的提高,严重影响了我国废旧电池回收利用产业的发展。3.4废旧电池回收处理情况目前国内使用最多的工业电池铅蓄电池,其污染物主要为铅和硫酸,这类电池由
18、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,废电池的再生基本不存在技术问题。我国已有一百多家企业,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
19、池目前使用较多的有镉镍、氢镍和锂离子电池。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,一般作为生活垃圾处理。 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。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,废弃电池一般也作为生活垃圾处理。 国外对废旧充电电池普遍采取回收再利用的方式处理,而对于废旧干电池,主要还是集中填埋。一些国家有干电池的处理工厂,但因处理成本过高,效益均不好,要靠政府补贴。我国的情况,目前填埋仍是最好的方式。回收技术应朝着降低成本、尽
20、量避免二次污染的方向发展。同时走发展新型绿色环保电池之路:发展高能量、无污染的绿色电池,在制造之初就将环境污染和资源消耗控制在最小。从而使生产和再生利用形成一个良性循环,才能真正做到利于民又无害于民、无害于自然。 4.国内外常用的废旧电池处理方式4.1国内常用的废旧电池处理方式4.1.1固化深埋、存放于废矿井4.1.2人工分选回收利用技术 一般是将干电池分类后,进行简单的机械剖开,人工分离出锌皮、塑料盖、炭棒等,残存的Mn02、水锰石等混合物送人回砖窑煅烧,制成脱水的Mn02,此法简单易行,但占用劳动力较多,经济效益不大。 4.1.3火法回收利用技术 一般是将干电池分类、破碎后,送入回转窑,在
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