对废旧电池的危害探究及回收问题的探讨

1、研 究 性 学 习 结 题 报 告课题名称：对废旧电池的危害探究及回收问题的探讨指导老师：XXXXXXXXXX课题组长：XXXXXXXXXXX课题成员：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX学校：山东省临沂一中认识电池真面目 找到回收新方法对废旧电池的危害探究及回收问题的探讨指导老师：XXXXXXXXXXXX课题组长：XXXXXXXXXXX课题成员：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 一. 研究的背景电池在我们生活中的使用量正在迅速增加，已深入到我们生活和工作的每一个角落：随身听、电子计算机、移动电话、照相机、计算器。目前，我国的电池消费量在0亿只左右。中国电池多

2、亿只的年产量占世界电池总产量的以上，年消费量达亿亿只，但回收率却不足。这些电池若未得到妥善处理，将直接或间接地危害人们的身体健康。实施并倡导废旧电池分类收集活动为越来越多的人们所认识，并得到越来越多的重视、支持和参与与其分散污染，不如集中治理。 据了解，上海、北京回收的电池尽管已经有几百吨，但现在都还躺在仓库里，因为电池回收处理厂一旦正式开工，目前的废旧电池回收量将远远满足不了处理厂正常运转的需要，因为一个废电池处理厂每年需要处理多吨废旧电池，才能维持正常的生产运转，而国内即使是回收工作做得比较好的北京，全市目前每年的电池回收率却不到。二、研究的目标 清楚地认识电池带给我们的利与弊，提出解决废

3、旧电池回收的新方案、金点子。三、概念的界定与研究的意义废电池里面含有多种化学物质，如汞、银、镉等重金属。这些重金属对任何生物的生活都有不少的影响。废电池中的重金属对土壤、水体的污染，只是一种短期内的危害，对生态环境的潜在危害则是长期的。一颗“钮扣”电池中的污染物全部释放后可污染万升水，相当于一个人一生的饮水量。一节一号电池弃置于土壤中，可使一平方米的土地失去农用价值。而通过回收就可避免如此深重的污染。废旧电池中的很多原料均可回收：重金属可用作化工原料、催化剂等；铁、锌、铜等金属可回收作建材；碳棒、二氧化锰均可重新生产新电池。废旧电池的回收不仅不会造成人力、财力、物力的浪费，反而会利于绿色经济的

4、又好又快发展，比如，在德国，填埋一吨废旧电池需花费1700多马克，并且极易造成二次污染。回收并加工一吨废旧电池却只花费不到1500马克，回收、加工所得原料又可投入新一轮的使用。四.研究的计划与分工 在此次调查研究中，为了发挥各成员的积极性，保证课题顺利圆满的实施，我们根据各成员的特点，做了周密的计划和详细的分工，具体内容如下：1.指导组张永剑老师、张凌老师负责指导小组成员讨论所选的课题，意见汇总，确立研究方向，确定研究课题，理清研究思路。2.课题组（1）组长：XXXXXXXX负责指导师和课题成员的沟通和协调，承担课题研究的总报告、制作幻灯片并陈述等。（2）记录员：XXXXXXXXXX负责及时详

5、细记录研究过程（3）信息员：XXXXXXXXXXXXX XXXX负责查找相关资料，进行问卷分发和调查及问卷数据的整理等。（4）数据统计分析员：XXXXXXXXXX（总监） 负责对收集而来的统计分析。（5）文笔员：XXXXXXXXXX 负责问卷的制定和结题报告的撰写。（6）打印员：XXXXXXXXX五、研究与探讨的过程 自高二上学期末学校下发研究性学习课题申报表以来，我们自愿报名组建调查与研究小组，具体步骤如下：1.准备阶段（2009年1月14日2009年1月26日）召开会议讨论，确定研究对象，制定可行的课题计划，组织查阅相关资料。2.研究阶段（2009年1月27日2009年2月4日）对收集而来

6、的资料进行整理，制定问卷进行调查，对数据进行分析并进行阶段总结，通过实验验证危害等。3.总结阶段（2009年2月5日2009年2月14日）全面总结成果、撰写研究报告和经验总结，制作幻灯片并撰写结题报告。Ø 课题研究的方法：实验 问卷调查 资料分析 在这次调查研究中，需要说明的是：由于我国的废旧电池回收制度极不完善，我们课题小组考察废旧电池回收厂的要求在本地不能实现，相关资料的搜索只能依赖于互联网和相关书籍。我组成员在做问卷调查时共发放100份问卷调查表，实际回收问卷100份，回收率100%，非常感谢广大人民群众对我们“学生调查小组”的支持。六问卷调查的结果1. 您对废旧电池的危害了解

7、多少？ A.很了解 B.不太清楚 C.根本不知道 我们调查结果显示：我们人民群众中能对废旧电池的危害有精确认识的并不多，其中有49%的人对其危害的了解含糊不清，有将近十分之一的人根本不了解废旧电池的巨大危害。在我国这样大的发展中国家，若不能提高人们对废旧电池危害的认识，整篇中国的乃至世界的土地和水域都将受到严重的污染，人们也将受到污染的威胁。2. 废旧电池中含有那些有害物质？ A.Pb Zn Hg B.Cu Fe Brþ C.Hg Cd Pb结果显示：有相当一部分人并不知道废旧电池中哪些是有害的，哪些是可回收的。从问题一的数据来看，其中有43%的人称对废旧电池的危害很了解，按此说法，

8、问题二中应至少有43人选择C项，可答对的人只有40人，由此可见，人们对废旧电池的危害的认识是肤浅的或仅是口上说说而已，加强宣传教育的工作很有必要。3.日常生活中您如何处理废旧电池？ A.分类回收 B.随手扔掉 C.两种情况都有从废旧电池的回收处理上看，能真正做到分类回收人并不多，仅有13%，而将废旧电池随手抛弃的却高达54%，超过一半，更有33%的人是兼而有之，虽然有回收之心，却做不到回收之举。究其原因，并非人们不肯回收废旧电池。而是其回收根本不成体系，想回收都难啊！建立完善的废旧电池回收体系迫在眉睫。4.您认为有必要建立完善的废旧电池回收体系吗？ A.很有必要 B.无所谓 C.没必要 虽然大

9、部分人并不知道废旧电池的巨大危害和回收它的利处，但绝大多数人却都希望建立健全的废旧电池回收制度。费电池回收体系的建立顺应民心，顺应经济发展的规律，顺应改善环境的必然要求，真希望能尽快建立起来。七、研究性学习的结果1.国内现状 中国国土幅员辽阔，可既没有几个电池回收厂家，也没有多少废旧电池回收中心，其原因往往是：有的地方居民太少，回收事业做不成什么规模；有的地方科技力量欠缺，实在无法完成此重任；有的地方嫌本城区地方太小觉得根本没那必要······我国只把废旧电池当做普通垃圾处理，走卫生填埋堆肥焚烧的程序化道路。填埋使废旧电池的重金属通过

10、渗滤作用污染水体和土壤；废旧电池在高温下焚烧，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；堆肥使重金属含量升高，造成堆肥的质量下降。我国废旧电池的回收量不足2%。2. 废旧电池的危害案例链接 水俣病（废旧电池、工业废水中的汞引起） 为有机汞的中毒。患者手足协调失常，甚至步行困难、运动障碍、弱智、听力及言语障碍、肢端麻木、感觉障碍、视野缩小；重者例如神经错乱、思觉失调、痉挛，最后死亡。 发病起三个月内约有半数重症者死亡，怀孕妇女亦会将这种汞中毒带给胎中幼儿，令幼儿天生弱智。痛痛病（亦称骨痛病，由电池或工业废水中的镉所致）痛痛病是首先发生在日

11、本富山县神通川流域的一种奇病，因为病人患病后全身非常疼痛，终日喊痛不止，因而取名“痛痛病”（亦称骨痛病）。科学界于1968年证实并指出“痛痛病”是由镉引起的慢性中毒。它的化学性质使它取代钙离子与体内的负离子结合，导致骨骼中因镉的含量增加而脱钙，造成严重的骨骼疏松。它首先使肾脏受损，继而引起骨软化症，是在妊娠授乳，内分泌失调，老年化和钙不足等诱因作用下形成的疾病。镉中毒后没有解毒剂，没有任何有效的根除方法。3. 废旧电池的危害理论分析N 废旧电池的危害主要集中在其中所含的少量的重金属上,这些重金属在自然界根本无法降解，只能通过净化来消除污染。N 污染物主要有MnO2粉、Hg2O、沥青烟、烟雾、石

12、蜡烟气等。其中汞是最受关注的、有剧毒的重金属，极微量的汞对人体有很大毒性。目前发达国家已宣布自1994年起禁止有汞电池的生产和进口。目前我国多数厂家仍然生产有汞电池。铅酸电池行业的主要污染物有Pb、Pbo粉尘、酸雾及废酸等。Cd-Ni电池所用原料多为粉状，也存在粉尘污染问题；此外，碱雾、废酸也是重要的污染物。锌锰干电池经常会出现铜绿、冒浆现象，总有一些MH-Ni电池在使用中会出现喷碱或爆裂现象。铅酸蓄电池仍有较大比例为老式开口电池，使用中有冒气冒酸现象。N 一节一号电池烂在土壤里，可以使 一平方米 土地失去利用价值；一个扣钮电池可以污染 60 万升水，相当于一个人一生的饮水量。就近全球 50

13、亿人来计每个月每人丢一颗电池，一年累积下来 600 亿颗电池，对地球的破坏力可说是很大的了，其对人类健康危害造成的后果更难以想象，所以把一节节的废旧电池说成是“污染小炸弹”一点也不过分。M 不同金属种类危害的表现 N Mn -过量的锰蓄积于体内引起神经性功能障碍，早期表现为综合性功能紊乱。较重者出现两腿发沉，语言单调，表情呆板，感情冷漠，常伴有精神症状。N Pb -作用于神经系统、活血系统、消化系统和肝、肾等器官能抑制血红蛋白的合成代谢过程，还能直接作用于成熟红细胞，对婴幼儿影响甚大，它将导致儿童体格发育迟缓，慢性铅中毒可导致儿童的智力低下。N Cd-毒性较大，可以积累在肾脏和骨骼中，引起肾功

14、能失调。另外，骨骼中钙被镉取代，使骨骼软化，疼痛难忍（痛痛病）。N Zn-锌盐能使蛋白质沉淀,对皮膜粘膜有刺激作用。当在水中浓度超过10-50毫克/升时有致癌危险，可能引起化学性肺炎。N Ni-镍粉溶解于血液，参加体内循环，有较强的毒性，能损害中枢神经，引起血管变异，严重者导致癌症。4. 废旧电池的危害实验论证废旧电池浸出液对种子萌发的影响 实验准备：1.将一节5号电池破碎，浸以清水23天。2.挑选100粒饱满、度过休眠期的黄豆。3.适量清水（5060mL），两个盘子作培养皿。 实验过程：1.将100粒黄豆平均分成两份，放入两个盘子中，编号甲、乙，甲作实验组，乙作对照组。2.将电池浸出液加入甲

15、盘，没过黄豆即可；乙盘加入清水，没过黄豆。3.将两盘置于温暖的环境中一昼夜后，滤出甲乙盘中的浸出液和清水，等待发芽。4.填写实验观察表格。5.再过48小时后取出两盘，计算发芽率。 实验观察记录：时间 分组起初24小时后（浸泡）48小时后60小时后72小时后发芽率甲盘质地坚硬、圆滑吸水膨胀，脆嫩莹润芽尖顶出种皮芽继续伸长全部发芽，白嫩瘦长。100%乙盘质地坚硬、圆滑吸水膨胀，脆嫩莹润仍处于吸水膨胀状态种皮开始发白，失去莹润光泽少量种子发芽，芽尖短小且呈土黄色。22% 实验结论：Ø 没有被电池水浸泡过的黄豆全部发芽，并且生长状况良好，芽嫩而长，种皮可轻易剥下，豆瓣水分充盈，质地脆嫩；被电

16、池水浸泡过的黄豆种子吸水膨胀时与对照组完全相同，但对照组发芽时，这些种子的种皮却开始发白，失去了光泽，仅有的11粒黄豆发芽了却也只是细小而土黄。实验证明，废旧电池浸出液中含有许多种毒素严重影响着植物的生长。这些毒素即重金属，它们在自然界根本无法降解，对动植物和人类的潜在威胁难以消除。Ø 废电池中的重金属对土壤、水体的污染，只是一种短期内的危害，对生态环境的潜在危害则是长期的。我国是电池生产和消费大国，目前产量达140亿枚，占世界产量的1/3，而且我国目前废电池的回收率很低，大量废电池随着垃圾扔掉了，有些甚至随地乱丢。废电池这个“放错了地方的资源”需要的是分类回收，物尽其用，变废为宝。

17、因此，为了保护生态环境，要控制废电池危害，大力开发无公害的环保型电池和禁止生产和销售危害性大的电池，特别是含汞或镉的电池；对其他重金属污染源，也应严加防范和治理。5. 制定回收方案Z 谈谈回收之利a) 重利用价值 废旧电池中的很多原料均可回收：重金属可用作化工原料、催化剂等；铁、锌、铜等金属可回收作建材；碳棒、二氧化锰均可重新生产新电池。废旧电池的回收不仅不会造成人力、财力、物力的浪费，反而会利于绿色经济的又好又快发展，比如，在德国，填埋一吨废旧电池需花费1700多马克，并且极易造成二次污染。回收并加工一吨废旧电池却只花费不到1500马克，回收、加工所得原料又可投入新一轮的使用。b) 避害 极

18、大程度地避免了Hg、Cd、Ag、Pb等重金属的污染，避免了水俣病、痛痛病等一系列灾难。c) 前景 国家支持。在国家环保 “十五”计划中,特别提到了要“建立废旧电池回收处理体系”。2003年五部委发布了废电池污染防治技术政策, 表明了我国对废旧电池问题进行治理的迫切性。目前国内的废旧电池回收厂寥寥无几，前景还十分广阔。Z 国外如何对待废旧电池a) 西欧许多国家不仅在商店,而且直接在大街上都设有专门的废电池回收箱,将收集起来的费电池先用专门筛子筛选出那些用语钟表、计算器及其他小型电子仪器的纽扣电池，它们当中一般都含有汞，可将汞提取出来加以利用，然后用人工分拣出镍镉电池电池，法国一家工厂就从中提取镍

19、和镉，再将镍用于炼钢，镉则重新用于生产电池。 b) 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（火法），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，本国马格德堡近郊区正在兴建一个“湿处理”装置（湿法），在这里除铅蓄电池外，各类电池均

20、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，其成本虽略高，但贵重原料不致丢弃，也不会污染环境。 c) 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。d) 日本以往主要是回收其中的水银，但目前日本国

21、内电池已不含汞了，就主要回收电池的铁壳和其中的“黑”原料，并进行二次产品的开发制造，例如其中一个产品可用于生产电视机的显像管。 e) 美国是废电池环境管理方面立法最多最细的一个国家，不仅建立了完善的废电池回收体系，而且建立了多家废电池处理厂，同时坚持不懈地向公众进行宣传教育，让公众自觉地支持和配合废旧电池的回收。Z 国内回收案例a) 广东省在街道设置废旧电池回收箱， 回收箱由蓝色干电池回收箱和绿色充电电池回收箱两部分组成。b) 上海市通过举办公益活动来提高人们对废旧电池回收的热情，如用一千节干电池换取电动自行车等活动。c) 汕头市区繁华路段日前出现个造型酷似电池的垃圾箱，专用收集废旧电池。d)

22、 山西废旧电池回收利用项目填补国内空白由山西省华茂科工贸股份有限公司提出的废旧电池回收利用项目通过各方专家论证，该技术有望解决废旧电池长期苦无处理办法的环保难题，填补了我国在这方面的空白。据了解，该项目采用具有国际先进水平的卡尔多炉冶炼技术，在生产过程所产生的废气、废水、废渣等主要污染物都能达到有效处理。项目投产后每年可处理废旧电池、废旧电子元件1600吨，回收处理后生产出的惰性炉渣粒化后可成为良好的筑路和建筑回填材料。有关方面称，该项目既可以解决家电和信息产品回收利用问题，又可以解决废旧家电和信息产品开发的社会公害问题，并缓解金属供需以及环保和社会需求之间的矛盾，有显著的社会效益和经济效益。

23、 Z 我的回收方案a) 请求政府补贴或在销售新电池时多收取一部分费用来建立废旧电池回收体系。b) 国家通过制定严格的法律、对消费者征税等措施来保证废旧电池的回收或电池销售点对有毒性的镍镉电池和含汞电池实行押金制度，即消费者购买电池时收取押金，当消费者拿旧电池来换时，才可奉还押金。c) 建议对生产有毒电池的厂家收税。d) 以旧换新，用一定数量的废电池换取新电池。e) 废旧电池回收利用处理过程： 1. 分类。将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其石墨棒经水洗、烘干再用

24、作电极。 2. 制锌粒。将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。 3. 回收铜片。将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。 4. 回收氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯化铵晶体，母液循环利用。 5. 回收二氧化锰。将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰。 八、研究性学习的心得与体会（一）研究中反应出的问题：L 我组成员交际能力欠缺在做问卷调查时，绝大多数群众愿意和我们配合，并且态度和蔼，对我们学生的“工作”关爱有加。但也有个别人故意刁难我们，把话题扯远了，弄得我组成员说不出话来。客观原因我们不能不找，但归根结蒂，还是我组成员口才不佳，需要加强锻炼啊！不过我组成员工作态度认真，对人友好，群