从环境保护、经济、可持续发展的角度论述废旧电池如何处置

2.1.3 铅酸蓄电池
由于液体电池不便于携带，民用电源中往往难以寻觅到它们的身影。然而铅酸蓄电池是个例外。在汽车电瓶、助力车中，铅酸蓄电池仍然占有统治地位。铅酸蓄电池主要通过铅的氧化-沉淀反应及其逆反应来完成充放电的，电解质是硫酸，正负极分别为铅和插在PbSO4中的铅板。铅酸蓄电池在使用过程中极板不断被污染，并阻碍反应进行，从而报废。铅酸蓄电池中的主要污染物为铅和硫酸。
2.1.4 其他电池
除去上述三种电池外，日常生活中常见的电池还包括银锌电池、镉镍电池、镍氢电池等，无独有偶，它们都含有大量有污染性的重金属成分和酸碱成分。常见电池中成分和污染物见下表[3]：

图表
2.2 电池中污染物的危害
下面主要阐述重金属污染物对人体的危害。虽然每一节电池中的污染物含量都微乎其微，但是它们都容易在水生生物中富集，并在人体内聚积，影响人类健康。
2.2.1 汞
较早认识到汞对人健康的巨大危害是日本的水俣病事件。汞可以影响动物的神经系统，导致动物神经紊乱病最终死亡。经研究发现，废旧电池液污染过的水源可使三角真涡虫再生缓慢乃至死亡，其原因在于汞（II）离子与蛋白质中的巯基反应，改变了蛋白质的结构，影响了酶的功能，导致代谢紊乱、器官病变乃至死亡。[4]汞对动物神经系统的影响与之类似，汞破坏与神经传导有关的酶，导致神经传导出现异常，最终使动物丧失意识并死亡。
随着对汞的危害的认识的加深，汞的替代物的研制也在不断加强。1997年，中国轻工总会、环保总局发出《关于限制电池产品含汞量的规定》，无汞碱性电池越来越得到人们的关注。常见的替代方法是在电极活性材料中添加金属氧化物，亦或是在集电体表面电镀一层金属。[5]而铟也可以通过回收ITO靶材电镀膜中的废材进行利用。[6]
2.2.2 镉和镍
镉和镍都具有很强的致癌性。镉会在人体中聚集，危及人的肝脏和肾脏，并可能导致骨骼疾病和肺气肿。镍则可能导致呼吸道癌症的发病。
2.2.3 铜和锌
铜和锌都是人体的必需元素。然而铜和锌过量摄入都会导致消化系统疾病。锌盐会使人引发皮炎和表皮溃疡；而氧化锌烟雾则可能导致呼吸道疾病。
2.2.4 铅
铅会损害人的神经系统，尤其对于儿童，会影响他们的智力和生殖发育。
3. 电池的回收利用
3.1 废旧电池中回收利用方法
3.1.1 概述
“垃圾只是放错地方的资源”，对电池来讲更是如此。被我们所遗弃的废旧电池中蕴含着大量宝贵资源。如每块手机电池中含约6g钴，镍基电池中镍含量更高，而目前我国95%的钴和一半以上的镍需要进口。[7]一方面我国不得不进口大量昂贵的有色金属，一方面数以百亿吨计的有色金属却躺着电池中成为破坏环境的罪魁祸首。再比如锰在现代材料工业中占有不可替代的作用，锰作为许多化工工业的原料和钢铁工业中的重要添加剂，需求量很大。海底丰富的锰结核也是各国争夺的海洋资源中的重要目标。然而我们一般使用的干电池，在使用完全以后，仍有70～75%的锌未参与反应，而这部分锌的纯度高达99.9%。[8]按目前世界上
已探明的有色金属储量估算, 锌只够使用23年, 铅只够使用21 年, 铜可使用53 年, 一些重要的矿藏也将在100 年内开采殆尽,电池中诸如此类的资源有很多，废旧电池被誉为城市垃圾场中的“金矿”。
3.1.2 锌锰电池的回收利用方法
锌锰电池的最主要原料是锌和二氧化锰。锌和锰也是最主要的回收目标。由于锌皮既是反应物又是反应釜的外壳，锌皮具有相当的厚度，以至于70～75%的电解锌没有参加反应。这部分锌资源可以回收重熔为锌锭。而锰作为重要的工业原料，干电池碳包中的锰大部分为水锰石（MnOOH），而水锰石只需送入回转窑煅烧, 脱水即可获得二氧化锰[9]，如同原料锰一样。干电池由于其利用量大，它的回收也是电池回收中的重中之重。锌锰干电池的主要回收方法如下。
人工分选剥离。通过人工操作筛选出合适的电池，在一定条件下用机械进行剥离，人工把塑料、铜帽、碳棒、锌皮、二氧化锰和水锰石的混合物及填充物一一分离，塑料、铜帽可以分别送往塑料厂和电解铜厂作为原料，碳棒可以回收，锌与锰可依照上述方法回收，填充物可以浸取出ZnCl2、NH4Cl回收利用，最后剩下的电糊与炭黑去除污染物后还可以作为氮肥施用。[10]此方法简单易行，回收率高，不容易造成二次污染，但是由于需要大量人工劳动，成本过高。
湿法回收。将干电池粉碎后用硫酸将锌皮浸出，可以后续用电积法制备锌或直接制备硫酸锌。或者在粉碎后加热，使汞的化合物挥发出来并重新凝结，得到高纯度的汞产品，再从剩余的碎渣中浸出锌。浸出后的滤渣分离出铜帽和铁，剩余部分主要是二氧化锰和水锰石的混合物。进一步可以通过灼烧得到二氧化锰原料。该方法回收产物纯度较高，但流程复杂，加上由于电池中汞含量的限制，使得该种方法的经济效益相对较低，不如干法更普遍。