废旧电池的危害和处理.doc

废旧电池的危害和处理随着科学技术的飞速发展和人民生活水平的不断提高，电池的应用范围也越来越广泛，用量也猛增不已。但随之而来的问题是大量废旧电池被随意丢弃，造成环境的严重污染，成为巨大的隐形公害。之所以选择废旧电池作为我们的研究课题， 一是由于解决废电池的处理已成为当今环境问题的燃眉之急。二是我们作为新时代的中学生，有责任和义务去宣传废旧电池的危害和普及环保知识，对我国目前对废旧电池存在着回收难、处理难的问题提出自己的想法和意见。这一次我们的研究小组对废电池的危害和处理进行了调查研究，初步得出了分析结果：一、电池的内部结构和反应原理电池一般分为干电池、蓄电池、充电电池等类型。普通电池的结构包括以下几部分：铜帽、碳棒、锌片、内部反应药物，还有铁皮（其中有些电池是用纸皮来代替的）。那些内部反应药品主要有：氯化锌、氯化氨和淀粉糊成的混合物，以及一层二氧化锰粉末，还有少量的铅、汞、镉等重金属。我们在资料上看到这样一个研究原电池反应原理的实验，可以帮助我们了解电池的内部反应原理。实验的操作方法是：在电流表的正极接一块锌片，负极接一块铜片，然后将锌片和铜片分别放入已准备好的稀硫酸中，然后观察电流表指针的偏向。现象：电流表的指针偏转，铜片那一头有气体放出。以上实验，由于硫酸的电离，补充了锌片失去的电子，形成了闭合电路。而在真正的电池中，锌片失去的电池是如何补充的呢？主要是负极的Zn和正极的氨根离子分别发生氧化还原反应；二氧化锰是去氢剂，把生成的“活性氢”氧化成水，所以用久了的纸皮电池会有“发胀”现象，氨则与锌离子结合成四氨合锌离子。一般电池都是这样形成稳定电流的。二、电池的危害目前，无论是在马路上还是在居民生活区内，几乎经常可以看到被人们随手丢弃的废旧电池。今后，随着各种用电池做能源的电器设备的增加，这种现象恐怕会更多。废旧电池是一种很厉害的污染物，是破坏生态环境的杀手。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、经济的处理方法和相应的法律保障强制废旧电池的回收，废弃电池一般均作为生活垃圾处理。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，污染程度取缺于填埋是否符合标准，如符合标准，一般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。一颗电池虽小，但当它被丢弃后危害却很大。据了解，一粒钮扣电池所含的汞能污染60万升水，相当于一个人一生的用水量；一节1号电池腐烂后渗出的汞会污染一立方米土壤，并使其永远不能生长植物。废电池的危害是持久的，无论是裸露在大气中，还是深埋在地下，危害主要集中在其中含有的汞、镉、镍、铅等重金属上，造成对地下水、土壤的再污染；这些重金属通过各种途径进入体内很难排除。随着生物积累浓度越来越高，于是造成对肾脏、肝脏、神经系统、造血机制的损害，严重时会使人罹患骨痛病、精神失常甚至癌症，这就是所谓的重金属公害病。具体情况如下：铅能使人体神经系统和消化系统出现不正常运作。如神经衰弱、手足麻木、消化不良、腹部绞痛、肾炎等以及能引起血液中毒和其它病变。精神状态改变是汞中毒的一大症状，如脉搏加快，肌肉颤动，口腔和消化系统病变。镉、锰主要造成肾损伤以及骨疾-骨质疏松，软骨症及骨折。可见，废电池对人体健康的危害是非常的大，处理废旧电池迫在眉睫。三、废电池的处理。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的危害作用还表现在以下四个过程中：1 填埋。在填埋过程中，废旧电池内的重金属会通过渗滤作用逐渐扩散开去，将周围的水体和土壤污染。如果人类饮用了被污染的水或吃了出产于这些被污染的土壤的蔬果，那么重金属就会慢慢渗入到人的身体，严重的会诱发起多种病变，危害极大。2 焚烧。废旧电池在高温下会腐蚀设备，其中某些重金属在燃烧炉中挥发到飞灰中，造成大气污染。焚烧炉底重金属的堆积，也会给产生的灰渣造成污染。3 堆肥：废旧电池的重金属含量较高，会造成堆肥的质量下降。4 再利用：将废旧电池回收再利用，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80%，其余的铅以气体和粉尘的形态出现，造成二次污染，直接危害操作人员的健康。由上面的情况可以知道，电池作为我们生活上不可缺少的物品，却产生如此巨大的危害，如果不好好处理废旧电池，那么到头来它将会发展成为对人类生存构成威胁的恶果。因此，无害化和资源化处理废旧电池迫在眉睫。四、我国目前废电池回收处理的现状为加强电池产品汞污染的防治工作，保护和改善我国生态环境，原中国轻工总会等9部门于1997年12月31日曾联合下发了关于限制电池产品汞含量的规定，要求从2001年1月1日起，进口电池将由国家出入境检验检疫部门实施强制性检验。根据规定要求，我国电池行业将分期实现对电池产品汞含量的限制，首先实现低汞，最终达到无汞。低汞的含义为电池中的汞含量小于电池重量的0.025%；无汞的含义为电池中的汞含量小于电池重量的0.001%。规定明确提出，自2001年1月1日起，禁止在国内生产各类汞含量大于电池重量0.025%的电池。从2001年1月1日起，凡进入国内市场销售的国内、外电池产品(含与用电器具配套的电池), 在单体电池上需标注汞含量(如：注明低汞或无汞)，未标注汞含量的电池不准进入市场销售。自2002年1月1日起，禁止在国内市场经销汞含量大于电池重量0.025%的电池。自2005年1月1日起，禁止在国内生产汞含量大于电池重量0.001%的碱性锌锰电池。自2006年1月1日起，禁止在国内经销汞含量大于电池重量0.001%的碱性锌锰电池。为保证对进口电池检验工作的如期开展，国家出入境检验检疫部门正抓紧做好开检前的准备工作。 同时，全国各地环保组织也开展了废旧电池回收活动，号召人们把用过的废旧电池收集起来，减少环境污染。2001年12月北京百所院校联手开展了走进校园，保卫家园的回收废旧电池大型活动，发动各院校学生积极参与组织收集废旧电池行动中来，并收到了很好的效果。 政府机构在这场运动中也发挥了作用，2000年北京市环卫局已和麦当劳、罗杰斯、北极星图片社、好邻居、奥士凯、新街口百货商场等50余家快餐厅、40余家连锁店合作收集废旧电池，而一些商场电池柜台上的收集箱、环卫局专设的分类垃圾箱更构成了一张搜捕小小电池的大网。现在，我国尚未有一套关于废旧电池回收处理的专门法律。目前，国内成熟的电池处理厂家不多。旧电池多由有关部门回收，在适合的条件下封存，以免造成污染物泄漏事件。据调查资料显示，上海、北京回收了的电池已有几百吨，但现在还躺在仓库里。建立废旧电池处理厂已成为当务之急。但是，我们并是对废电池处理完全束手无策的。据了解，CECO中宜环能环保技术有限公司经过长期的研究与实验，成功完成了废电池处理综合利用技术，实现了国有技术的重大突破。CECO废旧电池处理技术预先对废旧电池进行破碎处理，通过卧式焙烧，提取电池中的有用物质（锌、锰、银、镍、铁等），通过破碎风选法提取废旧电池中的塑料；通过氧化黏附法提取废旧电池中的汞。整个系统流程实行计算机网络控制。另外，北京科技大学及有关科研单位经20多年研究公关，研制出国内首创的废旧电池“物理分选-化学处理”新工艺。不同于国外法处理的新方法，采用湿法工艺流程，能充分对废干电池进行无害化、资源化处理，提高了废旧电池的利用率。此方法可回收废旧电池中82%的有用成分，其中锌的总回收率达到8354%,二氧化碳的总回收率为81.91%,含汞废渣可送专门工厂处理,新工艺通过对废旧电池物理分选获得铁皮、锌皮、铜针、铜帽以及二氧化锰、锌粉和石墨混合中间产品等，再通过化学方法将其提纯，工业废水经处理后可循环利用，不会产生二次污染。应用这一新工艺建成的河北省东华鑫謦废旧电池处理厂目前在易县建成，这将有效解决我国废旧电池对环境的污染问题。五、国外处理技术 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。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。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。六、 行动校园内组织宣传1由环保小组成员在课堂上介绍关于回收利用的情况，对学校即将实施的回收废旧电池进行宣传。2发动同学参加校内环保小组，利用科外活动时间制作宣传栏，向全校同学宣传少用电池和塑料用品，因为它们很难分解。3制作回收电池垃圾箱。选用合适大小的铁皮，制作分类垃圾箱， 并写上宣传标语。4每个班一个，定期集中收集。5学校政教处进行评比，看看哪一个班级回收率最高，给予适当的表彰和鼓励，激发同学的回收积极性。6开展回收废旧电池兴趣小组，鼓励同学想出新办法回收废旧电池。七、建议1以政府名义建立接纳及再利用废电池的责任部门，把全部回收的废电池全部接纳过来。然后提炼可利用物质，使之无害化，并负责宣传回收废电池对防止环境污染的重要作用。如果没有接纳回收废电池的专门机构，群众回收废电池的积极性将会受到打击。2以各单位（如机关、学校、工厂、商店，大饭店旅馆、街道居民委员会、等）行政系统为中心建立废电池回收网。督促本单位每个成员、居民等，积极回收废电池，由网络负责人回收，并将其送到接纳和再利用废电池的责任部门。 3各群众团体（工会、青年团、学生会等）组织，号召各自成员积极参加回收废电池的行动