废旧电池回收处理技术ppt课件

废电池的污染和处理技术，主旨发言人：-，1，废电池的污染和处理技术，2，废电池的处理和再利用的历史电池，伏打受到电蛙解剖实验的启发，发明了电池，即两种不同的金属被导电物质分开，然后通过电线连接，从而产生电流。1800年，他成功地用铜、锡和盐水制造了伏打电池。目前，任何将两种不同的金属放入同一个电解质溶液中形成的电池称为伏打电池。电池的发展，伏打电池，3，废旧电池的处理和再利用电池的历史，1860年，法国的普朗特发明了利用铅作为电极可以充电，可以反复使用的电池，称为“电池”。1887年，英国海勒森发明了最早的干电池。爱迪生在1890年发明了可充电铁镍电池。1899年，瓦尔德内尔发明了镍镉电池。爱迪生在1914年发明了碱性电池。电池的发展，小型碱性电池，最早的干电池，4，电池的处理和再利用的历史，菲利普研究公司在1976年发明了镍氢电池。索尼的可充电锂离子电池于1991年商业化生产。2000年后，燃料电池和太阳能电池已经成为全球关注的新能源发展问题的焦点。太阳能电池板，电池开发，锂离子电池，5，废旧电池的处理和再利用电池被广泛使用，电池分类，碱性锌锰电池，锌银电池，锌空气电池，一次锂锰电池，镍镉电池，镍氢电池，锂离子电池，二次碱性锌锰电池，6，废旧电池的处理和再利用电池被广泛使用，普通电池-锌锰电池，7，普通电池-铅电池，普通充电电池除了锂电池，铅酸电池也是非常重要的电池。它的优点是工作电压稳定，工作温度和电流范围宽，可充放电数百次，储存性能好，成本低。缺点是每单位重量储存的电能很少，对环境有腐蚀性。正极：PbO 2 2H 42-4H=PbO 4 2H2O负极：PbB-2H 42-=PbO 4总反应：PbO 2 2H 4O 4 Pb=2 PbO 4 2H2O，8，普通电池-锂离子电池，优势，9，普通电池-锂离子电池，10，废电池污染，11，废电池的处理和再利用，废电池的污染，12，废电池的有害物质，废电池的处理和再利用，废电池的污染，重金属污染在我们的电池正常使用过程中，其组件密封在电池盒内，不会影响环境。但是，被废弃后，经过长期的机械磨损和腐蚀，内部重金属、酸碱等。泄漏出去，进入土壤或水源，通过各种方式进入人类食物链。(1)汞鱼可在含汞量为0.01-0.02毫克/升的水中中毒，并可因人类摄入0.1克汞而致死。例如：水俣病(2)镉可致癌，肾中毒例：疼痛性疾病(3)铅重金属铅对蛋白质有严重的破坏能力，因此会对酶的合成和血红素的分泌产生不利影响，导致贫血等疾病。铅还会导致神经功能障碍，导致骨骼和肾脏损伤以及肾损伤。(4)铬及其化合物铬酸和重铬酸盐毒性严重，可刺激和灼伤人体皮肤和粘膜。六价铬会导致白细胞减少和肺癌。接触含铬粉尘会导致鼻子上的铬穿孔，而用3.4-17.3毫克/升的三价铬水冲洗会使所有植物中毒。(5)其他镍具有致癌性，可导致过敏性皮炎。银会导致失明。锂会引起发烧、肠胃炎和糖尿病。锌会导致角膜溃疡和肺水肿。废旧电池的处理和再利用中国是世界上最大的电池生产国，年产量超过200亿块电池。随着科学技术的发展，废旧电池的数量和种类越来越多。与此同时，生活垃圾的收集、分类和处理落后且缺乏资金。结果，大量废旧电池被混入普通生活垃圾中填埋，其中重金属泄漏，造成土壤和地下水污染。由此造成的环境污染和资源浪费也日益突出。为了加强废旧电池的管理，德国实施了废旧电池回收管理的新法规。购买汞电池实行押金制度，即消费者购买的每块电池包括15马克的押金。当消费者将用过的电池退回商店更换时，押金将自动从价格中扣除。然后，它被转移到制造商处进行回收。美国已经建立了废电池回收系统和一些加工厂。目前，一次电池基本无汞，对环境无害，可与普通生活垃圾混合处理。对于二次电池和手机电池，美国镍镉电池制造商成立了回收协会，成员企业根据其电池收集、运输和加工的产量向协会支付加工费。自20世纪80年代以来，日本每年回收65，000吨废电池，并且逐年增加。目前，日本的电池是无汞的，二次产品主要通过回收电池铁壳和黑色原材料来开发和制造。至于二次电池和手机电池，它们也是通过制造商的合作积极进行的，特别是从锂离子电池中回收钴是非常有利可图的。20、废电池污染处理技术、21、一次电池、废一次电池处理技术、22、一次电池、废一次电池处理技术、固化处理方法利用水泥的高强度粘附性、高固定性和强抗掺杂性等特点，直接使用一次电池作为混凝土的配料，生产出符合使用标准的混凝土产品。具体的制备方法是将原电池粉碎作为配料组分，加入普通混凝土配料，即水泥和砂石中，制成新的混凝土产品。23、一次电池、废一次电池处理技术，手动分选方法是在首先分选回收的废一次电池的前提下进行的。手动分离塑料盖、铁壳、碳棒、锌皮和残渣。塑料可以送到塑料厂再生。铁壳可以送到冶炼厂回收铁。带铜帽的碳棒可以回收铜和碳棒；锌皮可用于重熔成锌锭；残余物是二氧化锰和氢氧化锰的混合物，可将其送至回转窑进行煅烧，以获得用作化学原料的二氧化锰。此外，电池中的黑色填料可用于提取氯化铵；炭黑和电糊可以用来提取肥料。虽然这种方法简单易操作，但需要大量的劳动力，经济效益也不尽人意。24.一次电池和废一次电池处理技术是基于锌和锰可溶于酸的原理。具体步骤如下：将废电池分选粉碎，放入浸出槽中，加入浓度为100-120克/升的稀硫酸进行浸出，过滤，得到硫酸锌滤液。然后通过电沉积提取锌或通过浓缩结晶制备硫酸锌。剩余滤渣经水洗、过滤分离铜盖和铁片后，剩余污泥(二氧化锰和四氧化三锰)可制成氧化液或二氧化锰作为化工原料。湿法处理的废电池中含有大量杂质，回收过程漫长。回收的电解液含有汞、镉、锌和其他重金属，需要消耗大量能量。废电池干法处理的全过程是在高温下氧化、还原、分解、挥发和冷凝废干电池中的金属及其化合物。它可以分为传统的常压和真空冶金方法。废一次电池被分类、筛选并被大气压碎残渣可在1100-1300的高温下由锌和氯化锌氧化成氧化锌，并通过除尘器回收。剩余的二氧化锰、水锰酸盐和铁可以进一步回收以制备铁、锰或锰铁合金。真空冶金法是根据废干电池各部件在同一温度下的不同蒸气压，采用不同的温度对各部件进行分离和冷凝。与湿法回收相比，干法回收是一种更理想的废旧电池回收方法。干法回收还可以回收更多的重金属，如汞、镍、锌等，但大气冶金是在大气中进行的，空气参与反应容易造成二次污染。26、一次电池、废一次电池处理技术，这是一种比较常见的干湿结合工艺：废干电池首先经过筛选、分类、粉碎、磁选除铁，然后在回转窑(850)中焙烧，冷却并回收锌。取下铜帽和碳棒后，用稀硫酸(浓度200克/升)溶解电池。在800保温1 h的前提下，锰的浸出率大于95%。然后电沉积浸出液，在电沉积前除去溶液中的杂质，如铁、铜、钴、镍等。该方法技术含量高，存在潜在的二次污染风险。因此，在工业应用中，不仅要考虑经济可行性，还要考虑环境保护。镉镍电池由瑞典发明家荣格纳于1899年发明，具有容量大、寿命长、制造简单、成本低的特点，一度占据了广阔的市场。一些国家已经看到人们死于镉中毒引起的疼痛。镍的毒性仅次于镉，严重的镍中毒会导致癌症。考虑到资源的综合利用，废旧镉镍电池含有大量的金属镉、镍和少量的钴。如果不回收，它不仅会污染环境，危害人类健康。镉镍电池材料可分为金属(镍、镉和钢等。)，塑料和碱性电解质(酸碱度=12.913.5)，普通镉镍电池材料组成见表113。28、镉镍电池、废旧镉镍电池处理技术、29、镉镍电池、废旧镉镍电池处理技术、废旧镉镍电池的烟火处理原理：利用废旧镉镍电池中各种金属的熔点差异，通过高温加热分离相关成分，得到各种金属及其化合物的回收方法。30、镉镍电池、废旧镉镍电池处理技术、湿法工艺原理废旧镉镍电池处理是根据废旧镉镍电池中的金属及其化合物可溶于酸、碱或其他溶剂的特性。溶解后，采取适当措施分离和纯化金属及其化合物。流程图如图所示。31、镉镍电池、废旧镉镍电池的处理技术，根据金属氧化和还原的不同，在废旧电池浸出液中加入活性金属，实现镉镍分离，从而替代镉。32、镍氢电池，废镍氢电池处理技术，33、镍氢电池，废镍氢电池处理技术，湿法冶金是将电池进行分类和粉碎，放入浸出槽，加酸浸出，然后过滤，从滤液和滤渣中分离不同的金属。湿法冶金依靠创造条件来控制溶液中物质的稳定性。通过某些溶剂和化学反应(包括氧化、还原、中和、水解和络合反应)从原材料中提取和分离金属的冶金过程。该方法主要包括四个步骤：用溶剂溶解废料以稳定溶液中的金属离子，即浸出；从残渣中分离浸出溶液；通过离子交换、溶液萃取技术或其他化学沉淀方法对浸出液进行净化和分离；从纯化的液体中提取金属或化合物。34、铅蓄电池、废铅蓄电池处理技术，将废铅蓄电池粉碎、除酸、除壳，然后直接进行火法混合熔炼，得到铅锑合金；废铅蓄电池破碎后，将栅板和铅膏分别进行火法冶炼，得到铅锑合金和金属铅；废旧铅蓄电池粉碎后，先对铅膏进行脱硫转化，然后将栅板和转化后的铅膏分别进行热解法熔炼，得到铅合金和金属铅、35、铅蓄电池、废旧铅蓄电池处理技术、宋剑飞等。研究了从废铅蓄电池中回收再生铅的同时生产黄丹和红丹的湿法-热解法联合工艺。利用湿法回收技术从废铅蓄电池中分离回收铅，制备黄丹，然后通过火法冶炼技术进一步加工生产红丹。该工艺具有一定的经济效益和环境效益，已逐步推广。烟火与湿法工艺的结合可以在一定程度上减少单一烟火处理带来的污染问题，也可以避免全湿法回收工艺带来的经济风险。因此，干湿结合工艺越来越受到重视和研究，具有较好的应用和发展前景。36、铅蓄电池-电动汽车、废铅蓄电池处理技术、脉冲电流充电器广泛应用于市场上对故障铅蓄电池的修复，对故障铅蓄电池有一定的修复作用。虽然脉冲电流可以分解极板中一些盐化的硫酸铅晶体，但活性物质硫酸铅结晶的集中趋势并没有消除。因此，经过几次充放电循环后，极板活性物质的硫酸铅晶粒会重新生长，导致电池容量迅速下降。中国科学院南京院士工作站推出了一种极板硫酸铅结晶修复剂，它是一种抗硫酸铅结晶的功能性聚合物。作为修复添加剂，添加到硫酸溶液中使用，配合适当的充放电系统，修复效果更好。实验表明，这种功能高分子材料在电场条件下对硫酸铅晶体也有干涉复合效应，晶格会随着外加电场的变化而有规律地分解和凝聚。据预测，所有因极板硫酸铅结晶和盐化而失效的铅电池都可以使用这种功能材料来恢复正常容量。它的优点是工作电压稳定，工作温度和电流范围宽，可充放电数百次，储存性能好，成本低。镉镍电池、锂离子电池、锂离子二次电池(以下简称“锂离子电池”)是继镍氢电池之后的新一代可充电电池。它于1990年由日本索尼公司成功开发，并于1992年进入电池市场。目前的应用领域如下表所示：38、锂电池、废旧锂电池处理技术、39、锂电池、废旧锂电池处理技术、Mishra等。氧化亚铁硫杆菌对废旧锂离子电池中的钴和锂进行生物浸出。嗜酸性粒细胞利用元素硫和亚铁离子作为能源，在浸出介质中产生相应的代谢物硫酸和铁离子，从而溶解废电池中的钴和锂。研究发现，在生物溶解中，钴比锂溶解得快。在浸出实验中，亚铁离子可以加速浸出液中细菌的生长和繁殖，产生的三价铁离子沉淀在浸出渣中。高固液比会抑制细菌的活性，因为较高的金属浓度会使细菌中毒和失活。40，锂离子电池，废旧锂离子电池处理技术，利用先进的分选和识别系统从废旧锂离子电池中物理去除杂质，并利用国际领先的萃取分离和固相合成技术将废旧电池完全“定向循环”以制备高端储能电极材料。该技术的工艺流程如图41所示。废旧锂电池处理的定向循环技术关键步骤(1)根据需要，采用P5O7萃取分离镍和钴元素，控制酸碱度为5-5.5，钴元素进入有机相，锰元素留在水相，分别得到含钴溶液和含锰溶液。(3)合成步骤1)镍钴锰酸锂的合成：在含有镍、钴和锰的混合溶液中加入适量的硫酸镍和硫酸锰，根据产品牌号调整溶液中镍、钴和锰的摩尔比；加入理论配比的沉淀剂和适量氨水，控制反应温度、时间和溶液的酸碱度，得到晶型完整的前驱体沉淀；将前驱体沉淀物和碳酸锂按一定比例配比，混合均匀后，进行分段程序升温热处理，冷却后得到煅烧镍钴锰酸锂产品。(2)钴酸锂的合成：在钴溶液中分别加入理论量的