《废旧电池的危害及》PPT课件.ppt

废旧电池的危害及处理,电池简介,电池是一种能量转化与储存的装置它通过反应将化学能或物理能转化为电能电池即一种化学电源，它由两种不同成分的电化学活性电极分别组成正负极，两电极浸泡在能提供媒体传导作用的电解质中，当连接在某一外部载体上时，通过转换其内部的化学能来提供能作为一种电的贮存装置，当两种金属（通常是性质有差异的金属）浸没于电解液之中，它们可以导电，并在极板之间产生一定电动势电动势大小（或电压）与所使用的金属有关，不同种类的电池其电动势也不同 电池的性能参数主要有电动势容量比能量和电阻电动势等于单位正电荷由负极通过电池内部移到正极时，电池非静电力（化学力）所做的功电动势取决于电极材料的化学性质，与电池的大小无关电池所能输出的总电荷量为电池的容量，通常用安培小时作单位在电池反应中，1千克反应物质所产生的电能称为电池的理论比能量电池的实际比能量要比理论比能量小因为电池中的反应物并不全按电池反应进行，同时电池内阻也要引起电动势降，因此常把比能量高的电池称做高能电池电池的面积越大，其内阻越小 电池的能量储存有限，电池所能输出的总电荷量叫做它的容量，通常用安培小时作单位，它也是电池的一个性能参数电池的容量与电极物质的数量有关，即与电极的体积有关 实用的化学电池可以分成两个基本类型：原电池与蓄电池原电池制成后即可以产生电流，但在放电完毕即被废弃蓄电池又称为二次电池，使用前须先进行充电，充电后可放电使用，放电完毕后还可以充电再用蓄电池充电时，电能转换成化学能；放电时，化学能转换成电能,电池的发明,1799年，伏特把一块锌板和一块银板浸在盐水里，发现连接两块金属的导线中有电流通过。于是，他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片，平叠起来。用手触摸两端时，会感到强烈的电流刺激。伏特用这种方法成功制成了世界上第一个电池“伏特电堆”。这个“伏特电堆”实际上就是串联的电池组。,电池的发展,干电池的鼻祖在19世纪中期诞生。1860年，法国的雷克兰士(George Leclanche)发明了碳锌电池，这种电池更容易制造，且最初潮湿水性的电解液逐渐用黏浊状类似糨糊的方式取代，于是装在容器内时，“干”性的电池出现了。 1887年，英国人赫勒森(Wilhelm Hellesen)发明了最早的干电池。相对于液体电池而言，干电池的电解液为糊状，不会溢漏，便于携带，因此获得了广泛应用。 如今，干电池已经发展成为一个庞大的家族，种类达100多种。常见的有普通锌-锰干电池、碱性锌-锰干电池、镁-锰干电池等，不过，最早发明的碳锌电池依然是现代干电池中产量最大的电池。在干电池技术的不断发展过程中，新的问题又出现了。人们发现，干电池尽管使用方便，价格低廉，但用完即废，无法重新利用。另外，由于以金属为原料容易造成原材料浪费，废弃电池还会造成环境污染。于是，能够经过多次充电放电循环，反复使用的蓄电池成为新的方向。 事实上，蓄电池的最早发明同样可以追溯到1860年。当年，法国人普朗泰(Gaston Plante)发明出用铅做电极的电池。这种电池的独特之处是当电池使用一段时间电压下降时，可以给它通以反向电流，使电池电压回升。因为这种电池能充电，并可反复使用，所以称它为“蓄电池”。 1890年，爱迪生发明可充电的铁镍电池，1910年可充电的铁镍电池商业化生产。如今，充电电池的种类越来越丰富，形式也越来越多样，从最早的铅蓄电池，铅晶蓄电池，到铁镍蓄电池以及银锌蓄电池，发展到铅酸蓄电池、太阳能电池以及锂电池等等。与此同时，蓄电池的应用领域越来越广，电容越来越大，性能越来越稳定，充电越来越便捷。,电池发明至今已两百多年，发展迅速，为社会的发展作出巨大贡献。,然而，随着电池的广泛应用，废旧电池所带来的危害也日益凸显。化学电池主要含有贡、镉、铅、镍、锌、铜等重金属。据有关专家称，一节干电池里含有50 - 100mg的贡，一旦电池中的水银混入地下水，则可能通过农作物或饮用水进入人体，损伤人的肾脏。更危险的是，水银在水中，水银在水中，由于微生物的作用，无机水银转变成甲基水银的积累，并通过食物链不断富集，使得受水银污染的水中，鱼体内的甲基水银比水中高上万倍。一旦人使用这种鱼过多，甲基水银便进入人的体内。又由于甲基水银容易被吸收，不易降解和排泄，容易在大脑积累，从而使人的神经系统受到严重的破坏，重者发疯至死。所以说，电池中的贡的污染不能低估。有关方面的资料表明，一枚指甲大小的废纽扣电池，能污染60万升的水；一节1号电池烂在地里，可使一平方米的土地草木不升。这的确让人感到触目惊心。 除了上述的贡污染之外，废电池中的隔和铅也同样带来了不少的危害。其中的铅化合物可通过呼吸道、消化道进入人体，会导致人贫血，患肾炎，严重的则会破坏神经系统，影响人的智力。而隔对于植物的生长发育有害，也是对人有害的元素。它可通过食物、水、空气经消化道和呼吸道进入人体，积累在人的肾脏和骨骼之中，会导致贫血，代谢不正常，患高血压、肾脏功能失调等疾病，严重的会引起一种令人可怕的“疼痛病“，这种疾病会使人的骨头变得脆弱，最终会断裂。其他的如锌、铜、锰等金属若在体内大量富集，也会使人免疫力下降!,(1) 锌锰电池 锌锰干电池的危害，主要是其中所含的汞和酸、碱等电解质溶液在废弃后可能进入环境中所造成的危害。重金属汞能够引发中枢神经系统疾病，是日本“水俣病”的罪魁祸首。 (2) 钮扣电池 钮扣式锌银电池广泛地用于电子钟表、计算器、助听器等，是人们比较熟悉的电池品种。这类电池的危害也主要是由汞、镉和银造成的危害。据有关资料显示，一颗钮扣电池产生的有害物质能污染60万升水。 (3) 锂电池 锂电池是用锂作为负极材料的各系列电池的统称，包括一次电池和金属锂、锂离子二次电池。因其具有性价比高、储存寿命长、工作温度范围宽等优点，被应用于手表、照相机、计算器、后备电源、心脏起搏器、安全报警器等。这类电池危害相对较小，对其回收利用，主要是回收有用成分金属锂。 (4) 碱性蓄电池 碱性蓄电池有锌银、镉镍、铁镍、镍氢等系列电池。镉镍蓄电池是目前使用范围最广的电池系列，也是环境污染问题所重点关注的一种电池，镉是毒性很大的物质，具有致癌性，而镍也同样具有致癌性，对水生物有明显的危害性。据美国EPA调查，废弃镉镍电池的镉占城市固体垃圾中镉总量的75。,废旧电池的正确处理,1固化深埋、存放于废矿井 如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，但这种做法不仅花费太大而且还造成浪费，因为其中尚有不少可作原料的有用物质。 2回收利用 （1）热处理 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。 （2）“湿处理” 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，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。 （3）真空热处理法 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