废旧电池资源化技术的研究分析

摘要：废旧干电池的回收利用技术主要有湿法和火法两种冶金处理方法。而与湿法回收相比，火法回收更为理想。火法能有效地处理并回收电池中的汞，且回收效率高。作为实现环境与经济协调发展的重要途径，循环经济的根本之源就是保护日益稀缺的资源，因此，结合我国国情在宣传、立法、回收利用的技术工业化研究等方面提出了一些使废干电池能够尽快资源化可行性建议。
关键词：废电池；回收；湿法；火法
文章编号：1008-813（2005）04-07-603 中图分类号：X705 文献标识码：A
中国是世界电池生产和消费大国。据有关资料统计，1980年中国电池生产量就已超过美国，跃居世界第一。2000年底我国生产电池170亿只，消费70亿只。面对如此大量的电池生产和消费，回收利用并使之无害化、资源化、减量化的工作都远远没有跟上，由此给人们带来现实的和潜在的污染危害，既浪费了宝贵的资源，又影响了经济的可持续发展。因此，加强对废旧电池回收利用的研究与管理，是我们义不容辞的责任。
1废干电池的危害及资源化的意义
1.1废干电池的危害
废干电池中含有大量的重金属及废酸、废碱等电解质溶液，以我国生产和消费量最大的干电池来说，其中含有汞、镉、铅等多种对人体有害的物质。目前，我国的废干电池几乎都和生活垃圾一起排出；而生活垃圾多以堆肥、焚烧、填埋三种方式处理。据检测，我国有的城市每吨垃圾汞含量竟高达1.7~5.1g，其中70％来自废干电池，成为污染土壤和地下水的永久隐患。
1.2废干电池资源化意义
干电池中的金属含量超过50％。以我国目前的生产水平计算，每年干电池生产约耗锌25万吨，锰24万吨，铜4500吨，还有其它重金属。国土资源部的资料显示，我国的铁、铜、铅、锌等重要矿产资源，从2000年起就进入采掘中晚期。若以10％的增长速度推算的话，到2005年我国干电池生产将达200多亿只，如不及早考虑回收利用，其对环境的危害会进一步加剧，不仅造成资源的大量浪费，而且贻害子孙后代。需要特别指出的是，废干电池中所含多种金属都属不可再生资源，所以回收废干电池对我国来说意义重大[1]。
2国内外废干电池回收现状
2.1国外现状
丹麦：丹麦是欧洲最早对电池进行循环利用的国家。丹麦从1996年开始回收镉镍电池，其具体做法是：电池按销售单价+0.9美元/只电池的回收费用售出，从回收费中按17.6美元/千克支付给电池回收者。该政策的制定，使镉镍电池的售价相对较高，从而改变了消费者的消费行为，小型二次电池的消费重点转向环保型电池。1997年镉镍电池的回收率就已达到了95％。
日本：回收处理废弃电池一直走在世界前列，早在1993年就开始回收。汽车用铅蓄电池目前已全部回收，并有成熟的处理方法；其他二次电池的回收率也已达84％，采用的方法是在各大商场和公共场所放置回收箱，依靠电池生产企业的赞助实施回收。目前回收的废电池93％由社团募集，7％由电池生产厂收集（含工厂废次电池）。
美国：美国有很多家废电池回收公司，许多地方的垃圾清扫公司也从事电池回收业务。美国规模最大的电池回收公司当推RBRC公司，这是一家非盈利的民间环保机构，它得到全国二百多家生产镍镉电池厂商的赞助。1999年，RBRC公司在美国及加拿大设立了25000多家电池回收点，回收用过的镍镉电池，公司在2000年还准备在全国每一个邮区内都设立回收点。RBRC公司设计制作了专用的电池回收箱、带拉链的塑料回收袋以及专门的电池回收标志，分发给各地需要的电池零售商和社区的垃圾收集站。
2.2国内现状
我国一向重视废物资的回收利用，在全国范围内建立了不少废物资回收站，早在60年代即由百货公司用以旧换新办法，以每分钱两只废电池的比价收集废电池，收集到的废电池由物资回收公司雇工解剖取出残存的锌皮、铜帽和碳棒回收利用，但由于效益极低，被迫停止收购。近十几年来，我国对干电池的回收利用已经开始重视，环保、化工、冶金等有关单位都先后立项研究。
然而，由于干电池结构越来越紧密和多样化，封闭越来越坚固。这就增加了处理工艺的难度，以致利用一般的化学分离方法进行处理都不易达到预期的目的。可供废干电池处理的工艺较为复杂，同时缺乏回收电池的有效措施。这说明进一步开展废干电池回收利用的研究与探讨管理方法仍十分必要[2]。
3废旧干电池的资源化技术及评析
目前，废旧干电池的回收利用技术主要有湿法和火法两种冶金处理方法。
3.1废旧干电池的湿法回收
废旧干电池的湿法冶金回收过程是基于电池中的锌、二氧化锰等物质可溶于酸的原理，按具体工艺不同可以分为焙烧浸出法和直接浸出法。
采用湿法回收工艺，原则上可以使废旧电池的各组分均得到有效回收，但是这种采用纯湿法回收废旧电池的工艺流程往往过于复杂，原料试剂耗费高，而且近年来逐步实现电池无汞化，加上铁、锌、锰价格疲软，致使回收成本过高，经济效益不显著，且市场有限，所以湿法冶金回收废干电池逐步被减少使用。