废旧干电池的回收利用(终审稿)
废旧干电池的回收利用
废旧干电池的回收利用小组成员：陈长正、林海坤、狄鑫海邹会鹏、陈奕硕、周忠豪成员分工：组长：陈长正记录员：陈奕硕资料收集员：林海坤、邹会鹏材料收集员：周忠豪、狄鑫海指导老师：宋世双一．课题研究背景：现在，电池被广泛的利用，我国是世界上头号干电池生产和消费大国,电池的年产量在140亿~150亿只以上，占全世界的四分之一,目前我国电池生产企业有１４００多家，，年消耗量有70亿只，约有105万吨，生产的电池多数在国内消耗‘我国生产的电池有９６％为锌锰电池和碱锰电池，全深圳一年就会产生7000万枚废旧电池。
如果再加上企业和商家消费的废旧电池，其数目将是高得惊人. 以每年生产100 亿只干电池计算，全年将要消耗15.6 万吨锌，22.6 万吨二氧化锰，2080 吨铜，2.7 万吨氯化锌，7.9 万吨氯化铵，4.3 万吨碳棒。
因此，实行废旧干电池回收利用，利国利民，势在必行！二．废旧电池的主要危害我国生产的电池有９６％为锌锰电池和碱锰电池，其主要成分为锰、汞、锌、铬等重金属。
废电池无论裸露在大气中还是深埋在地下，其重金属成分都会随渗液溢出，造成地下水和土壤的污染，日积月累，会严重危害人类健康。
电池中含有的大量的重金属物质，包括铅、镍、汞、锂、锌、锰、银、镉、钠等。
其中汞、镍、镉、铅、锌5种重金属物质已被列入1998年国家环保局、国家经济贸易委员会、国家对外贸易经济合作部与国家公安部联合颁布的《国家危险废物名录》，成为国家明令严格控制的危险废物。
1998年《国家危险废物名录》上定出汞、镉、锌、铅、铬为危险废弃物.三．研究的价值从回收利用过程中所得材料的销售收入。
以我国每年可以生产100亿只电池计算,全年可回收15.6万吨锌,22.6万吨二氧化锰,2080吨铜,207万吨氯化锌,7.9万吨氯化铵,4.03万吨炭棒,还有各种有色贵金属的回收价值更高。
有人计算,即使我们只是回收其中的一半,就可以达到两万/天的利润,全国电池回收的年利润可达7亿多元。
废旧电池回收处理利用方法综述
１） 常压冶金法作为处理废干电池的传统常压 法， 一是在较低的温度下加热废干电池， 先使汞挥 发， 然后在较高的温度下回收锌和其他重金属； 二 是将废干电池在高温下焙烧， 使其中易挥发的金属
１） 焙 烧 浸 出 法 是 将 废 干 电 池 加 热 至 ６００￣８００ ℃焙 烧 ， 使 ＮＨ４ＣＬ 和 Ｈｇ２ＣＬ２ 等 挥 发 进 入 气 相 后 ， 送入冷凝设备加以回收， 尾气必须经过严格处理， 使汞含量减到最低。焙烧产物用酸浸出， 然后从浸 出液中用电解法回收金属锌和电解二氧化锰。
２） 直接浸出法是将废干电池破碎、筛分、洗 涤后， 直接用酸浸出干电池中的锌、锰等金属， 经 过滤、滤液净化后， 从中提取出金属或生产化工产 品。 １．１．２ 废干电池的火法回收
１） 电解沉积法是利用了镍与镉的电极电位差 异， 通过电解从溶液中直接回收镉， 从而实现镉镍 分离。实验表明 Ｃｄ２＋容 易 电 沉 积 ， 而 此 时 Ｎｉ２＋， Ｈ＋ 则未发生变化。但是 Ｃｄ２＋浓度降低， Ｈ２ 的生成是影 响镉沉积效率的主要因素。因此， 电解沉积法的主 要缺点是电解电流密度低， 且需严格控制， 才能保 证 Ｃｄ２＋较完全地沉积， 此外， 电解时电耗较高。
再生铅主要采用火法、湿法及固项电解 ３ 种处 理技术。
１） 火法冶金工艺。无预处理混炼： 将废铅蓄 电池去壳倒酸等简单处理后， 进行火法混合冶炼，
得到铅锑合金。该金属回收率较低， 废酸、塑料及 锑等元素未合理利用， 生产过程污染严重。
２） 固相电解还原工艺。该工艺机理是把各种 铅的化合物置于阴极上电解， 下离子型铅离子得到 电子被还原成金属铅。工艺流程为： 废铅污泥→固 相电解→熔化铸锭→金属铅， 回收率可达 ９５％， 回 收 铅 的 纯 度 可 达 ９９．９５％， 且 生 产 成 本 也 低 于 直 接 利用矿石冶炼铅的成本。 １．３．２ 湿法冶炼工艺
废旧电池的回收和利用
废干电池的回收利用摘要：：大量废旧电池的丢弃，既是一种资源的浪费，也对环境造成了一定程度的污染，对废旧电池的回收利用进行了探讨。
对收集的废旧干电池进行拆分处理，用其锌片制备ZnSO4·7H2O。
从黑色固体中提取NH4Cl，MnO2并对其纯度进行检验。
1.项目设计的意义：随着生活水平的不断提高，干电池的广泛应用使得废干电池的量也越来越大。
废干电池中含有大量的Ni、Cu、Zn、Mn、Fe、Ag等重金属和酸、碱等有毒有害物质，属危险废物。
电池使用后如果不经任何处理或处理不当，不仅有毒有害物质会进入土壤、地下水和大气中，对环境和人体健康造成危害，而且还会造成不可再生资源的浪费。
因此，研究废电池中有害物质的含量具有十分重要的意义。
随着目前资源的逐渐匮乏，生产成本的增加，作为生产领域中常用的原材料，二氧化锰，氯化铵，氯化锌等在废干电池回收中也不可忽视。
在法测定废旧锌锰干电池锰粉中剩余活性二氧化锰含量的新方法，对方法中反应时间、温度、碘化钾用量等影响因素进行试验，确定了最优。
2.项目设计的原理：本实验处理的是锌-锰碱性干电池，该电池负极为电池流体的锌电极，正极是能被MnO2包围着的石墨电极，电解质是糊状物氯化铵。
电池反应：Zn+2NH4Cl+2MnO2=2Zn(NH3)Cl2+Mn2O3+H2O在使用的过程中，锌皮被不断的消耗，MnO2起氯化作用，糊状氯化铵作为电解质没有被消耗，碳粉是填料，处理回收的废电池可以获得多种物质，如；锌、MnO2、氯化铵和碳粉等，使其边废为宝。
实验对干电池有如下回收：1、锌片-----制备ZnSO4·7H2O2、色糊状物：NH4Cl、ZnCl2、MnO2、碳粉等成分的产率锌片既是电池的负极，又是电池的壳体，锌是两性金属，能溶于酸或碱，在常温下锌和碱反应极慢，与酸反应则很快。
另外将从废旧电池中取出来的黑色粉体溶于水，滤液可制取得氯化铵和氯化锌混合的溶液，根据他们溶解度的不同可回收氯化铵及二氯化锌[1]，氯化铵在100度时开始显著的挥发。
废旧干电池的回收和利用
废旧干电池的回收和利用作者指导老师摘要废旧电池对人体健康的危害和环境的污染问题已引起了人们的普遍关注。
在实验中选取人们日常生活中使用量最大的锌锰干电池作为研究对象，主要是解决废旧电池的污染问题，变废为宝，利用酸解、沉淀法及氧化还原法分别对锌和锰回收处理，提取MnO2和NH4Cl，制取ZnSO4·7H2O，并对之进行鉴定，铜片和碳棒可以回收再作电极，电池中的黑糊经过分离、提取，得到的MnO2 可以回收再利用，利用锌皮制得的七水硫酸锌的质量为25.0354g，产率为34.83%。
关键词废旧干电池，回收，综合利用，环境污染引言锌锰干电池由于其贮存时间和使用寿命较短，大多为一次性电池，不能充电重复使用，用完之后，被当做垃圾扔掉。
电池中含有很多金属和化合物，这不仅浪费了宝贵的金属资源，而且还会产生严重的环境污染，一节一号锌锰电池能使1m2的土地失去使用价值，一块纽扣电池能污染60万升水，电池中的汞、镉、铅、锌、锰，其毒性已为人类所共识。
对废旧电池的处理已引起人们的广泛关注，特别是电池的综合利用和无害化处理，显得越来越重要。
1实验部分1.1仪器药品1.1.1仪器电子天平，烧杯，量筒，坩埚，锥形瓶，蒸发皿，圆底烧瓶，石棉网，胶塞（带孔的1个），玻璃导管，橡胶导管，酒精灯，表面皿，剪刀，滤纸，漏斗，玻璃棒，pH试纸，淀粉碘化钾试纸，红色石蕊试纸，1.1.2药品浓H2SO4、浓盐酸、Na2CO3（A.R.）、NaOH溶液（6mol/L），一号电池一节1.2实验步骤1.3金属铜片的回收将废旧电池干电池碳棒上的铜帽取下，于平坦处锤平，置于烧杯中，加入一定量的稀硫酸，加热煮沸，滤去溶剂，晾干，可得紫红色的铜片2.3001g。
1.4碳棒的回收将废电池用剪刀剪开，取出里面的纸，将黑色物质放入烧杯中，取出碳棒，洗净并晾干，可以继续做电极，其质量为5.3640g。
1.5二氧化锰的制取和鉴定1.5.1制取将糊状物先用足量的水浸取，过滤，将滤渣先放在蒸发皿上，置于酒精灯上蒸干，再将其置于坩埚中灼烧；刚开始时，有烟雾产生，随着时间的延长，烟雾减少，直到粉末呈红热状态；冷却后得到黑色固体粉末状物质，该灼烧过程大概需要 3 h，称得其质量30.3025g。
废旧干电池的回收及综合利用技术
废旧干电池的回收及综合利用技术作者：王静来源：《科技资讯》2012年第23期摘要：介绍了废旧干电池回收和现有处理技术的比较，在实践过程中的应用概述，分析了每种技术的优点和缺点。
有用物质的回收及“三废”处理是当前中国废旧电池处理技术需要解决的主要问题，废干电池研究的主要方向为资源化、产业化和无害化。
关键词：废旧干电池环境重金属回收再生中图分类号：X799 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）08（b）-0112-01中国是电池消费大国，每年至少报废50万吨干电池，其中包含了列入《国家危险废物名录》的汞、铜、锌、铅等重金属。
鉴于电池内含有大量有害成分，如重金属、废酸、废碱液等，若不经过妥善处置而进入环境，电池中的持久性重金属在环境中与有机物发生反应，生成毒性更强的金属有机化合物。
这些持续进入环境的有毒金属污染物在生物体内富集，将在未来几十年甚至上百年对人类生存环境和健康产生极大的危害。
此外，报废的干电池中仍含有大量的可再生资源，如不能进行回收利用，就会造成锌、锰、铅、镉等资源的极大浪费，因此，废旧干电池的回收利用技术对环境保护和资源节约具有重要的意义。
目前，废旧干电池较可行的回收利用技术主要有两种：湿法和火法，两种方法主要可以解决以下两个问题：一是汞金属及其他可再生资源的回收；二是消除“三废”。
即废液、废气、废渣对环境的污染。
1 湿法回收技术湿法回收技术有焙烧—浸出法和直接浸出法两种，其原理是利用Zn、MnO2等可溶于酸的原理，Zn-Mn干电池湿法冶金回收过程就是使其中的Zn、MnO2与酸作用，生成可溶性盐进入溶液的过程，净化后的溶液可电解生成金属Zn和电解MnO2，或者生产化工产品（如立德粉、氧化锌）、化肥等。
1.1 焙烧—浸出法该法采用机械切割废干电池，将炭棒、铜帽与塑料一一分离，暴露出电池内部粉料和锌管，然后在600℃的温度条件下，在真空焙烧炉中焙烧6～10h，使氯化铵、金属汞等挥发为气态，并采用冷凝设备加以回收，废气经过严格的净化处理，将汞含量减至最低；焙烧后的产物细细研磨后经磁选、筛分可以得到高纯度的锌粒和铁皮，筛出物经过强酸浸出后从浸出液中可以电解回收金属Zn和电解MnO2。
废干电池的回收与利用
(一)废千电池的回收与利用
一、实验要求
1．以废干电池为原料，设计回收废干电池中铜、锌、二氧化锰和氯化铵的实验方案。
2．以回收的铜、锌、二氧化锰为主要原料设计制各硫酸铜、硫酸锌和高锰酸钾的实验方案。
3．设计将回收的锌制成锌粒，并测定其纯度的实验方案。
二、提示
锌熔点不高，可熔制锌粒。
NH4Cl和ZnCl2可溶于水，而MnO2、碳粉不溶于水，可用水分离。
三、参考方法或案例
废干电池的来源丰富，从中可回收铜、锌、二氧化锰和氯化铵等。
处理如下：
1.收集铜帽干电池的正极是铜合金，取下铜帽集存，可制铜的化合物。
2.回收锌干电池的外壳用锌制成，剥取外壳，洗净后加热熔化。
杂质浮在液面，刮去杂质，锌液倒在漏勺上，锌液穿过小孔流入冷水中即成锌粒。
3.回收二氧化锰等干电池中的黑色物质是由MnO2、碳粉、NH4Cl和ZnCl2等组成。
经
水洗分离可溶性物质NH4Cl和ZnCl2，沉淀经灼烧除去碳粉和有机物即得MnO2。
四、问题讨论
干电池由哪几部分组成？。
废旧干电池的环境污染防治及回收利用
废旧干电池的环境污染防治及回收利用摘要：干电池用完后不加以回收利用，不但对环境严重污染，危害人类健康，而且浪费了宝贵的金属资源。
电池集中在城镇地区使用，填埋或焚烧会对城市造成污染，因此，合理回收处理废旧干电池对于环境保护及重金属的回收再生极为重要。
本文对废旧干电池的环境污染防治及回收利用进行了探讨。
关键词：废旧干电池；环境污染；防治；回收利用废旧电池的回收再生利用问题已引起了人们广泛关注，其回收利用技术也逐渐成型并投入生产，这项事业即可消除对环境的污染，又可回收资源，缓解资源紧缺的现状，并可以取得经济效益，是实现绿色环保的有效途径。
1电池的种类及组成锌锰干电池是以锌为负极，Mn02为正极并与适当的隔膜与电解液组成的一种原电池，其种类大致可以分为以下四类：(1)传统的勒克朗型电池，其正极的活性物质为天然的Mn02，电池隔膜是淀粉浆糊隔离层。
(2) 电池为高性能电池，正极采用了电解Mn02。
(3)电池为超高性能电池，电解液以氯化锌为主再加少量的氯化铵的水溶液。
(4)电池是碱性锌锰电池。
其正极是电解Mn02粉，负极是汞齐代锌粉，电解液是氢氧化钾水溶液，其性能优于前三类电池，但目前此类电池较少，只占干电池的3％左右。
干电池种类不同，其组成物质及含量也不尽相同。
通常l号锌锰电池成份为：炭包459，碳棒509，铁底1.29，铜帽0.39以及电解质、电糊、塑料盖等其他物质lOg，因此，锌皮与炭包是干电池的主要组成，约占电池总量的77％。
而每只干电池放电完毕后，仍有70％～75％的锌未参加反应，同时，还有大量的MnO2、水锰石和电解质存在。
因此有必要回收利用，节约有限的资源。
2废旧干电池的环境影响若将废旧干电池混入生活垃圾一起填埋，渗出的重金属物质就可能渗透进入土壤，污染地下水并进入动物和农作物内。
当人食用这些动物和农作物后，金属会进入人体内危害人体健康。
常用的锌锰电池、碱性锌锰电池、纽扣式氧化银电池等，除了少量汞对环境污染外，还有电解质溶液、其他重金属（锌、铜、铁、镍）及二氧化锰等物质的污染。
废干电池的综合利用
废干电池的综合利用一．实验目的：1.熟悉无机物的实验室装备、提纯、分析等方法和技能；2.分析废干电池黑色粉体中二氧化锰、氯化锌、氯化铵、锌粉的含量；分析锌片纯度；3.利用黑色粉体制备二氧化锰、氯化铵，用废锌片制备7水硫酸锌，并分析氯化铵、二氧化锰、7水硫酸锌的产率和纯度；4．分析实验中出现的各个问题及其原因。
二．实验原理：1.废电池中黑色混合物主要含大量的碳，为得到二氧化锰，主要要除去其中的碳则：C+O2=CO22.将电池的黑色混合物溶于水，可得氯化铵和氯化锌混合溶液，依据两者溶解度的不同可分离氯化铵和氯化锌。
.3氯化锌是一种重要的化工原料，其溶解度很大。
4.锌片溶于硫酸可制备七水硫酸锌，七水硫酸锌极易溶于水（在20℃时，七水硫酸锌的溶解度为53.8）。
硫酸锌不溶于乙醇，在39℃时溶于结晶水，100℃时开始失水，在水中水解呈酸性。
但锌片中所含的杂质也同时溶解，除铁可得七水硫酸锌。
5.除铁的方法为：先加少量双氧水将二价铁氧化为三价铁，控制pH为8，使Zn2+和Fe3+均沉淀为氢氧化物沉淀，再加硫酸控制pH为4。
此时氢氧化锌溶解而氢氧化铁不溶解，可过滤除去。
三．仪器与药品：蒸发皿酒精灯坩埚剪子烧杯容量瓶滴定管废干电池2节2mol/LH2SO43%H2O22mol/LNaOH2mol/LHNO30.1mol/LAgNO3等等四．实验步骤：1．废干电池的处理用剪子将废干电池剥开，可得到黑色固体粉末，锌片，炭棒等物质。
称量所得的黑色固体粉末，将其移入500mL大烧杯中，加入300mL水，充分搅拌10min，然后抽滤。
2. 提取氯化铵和氯化锌将电池里的黑色混合物放在水里搅拌溶解并过滤，将部分滤液放在蒸发皿中，加热蒸发，待蒸发皿底部有晶体析出且只剩余少量液体是停止蒸发，将其抽滤。
所的滤渣烘干，最后得到白色晶体为氯化铵。
将所得滤液转入蒸发皿用酒精灯加热蒸发，最后得到的粉末为氯化锌。
称量所得氯化铵和氯化锌。
3．二氧化锰的回收黑色混合物的滤渣中含有二氧化锰、炭粉和其他少量有机物。
废干电池的回收与利用
(一)兴千电池的回支与利用之阳早格格创做
一、真验央供
1．以兴搞电池为本料，安排回支兴搞电池中铜、锌、两氧化锰战氯化铵的真验规划.
2．以回支的铜、锌、两氧化锰为主要本料安排造各硫酸铜、硫酸锌战下锰酸钾的真验规划.
3．安排将回支的锌造成锌粒，并测定其杂度的真验规划.
两、提示
锌熔面没有下，可熔造锌粒.NH4Cl战ZnCl2可溶于火，而MnO2、碳粉没有溶于火，可用
火分散.
三、参照要领或者案例
兴搞电池的根源歉富，从中可回支铜、锌、两氧化锰战氯化铵等.处理如下：
1.支集铜帽搞电池的正极是铜合金，与下铜帽集存，可造铜的化合物.
2.回支锌搞电池的中壳用锌造成，剥与中壳，洗洁后加热熔化.杂量浮正在液里，刮去
杂量，锌液倒正在漏勺上，锌液脱过小孔流进热火中即成锌粒.
3.回支两氧化锰等搞电池中的乌色物量是由MnO2、碳粉、NH4Cl战ZnCl2等组成.经
火洗分散可溶性物量NH4Cl战ZnCl2，重淀经灼烧与消碳粉战有机物即得MnO2.
四、问题计划
搞电池由哪几部分组成？。
废旧干电池回收与利用论文
废旧干电池的综合利用及产品分析作者姓名 XXX、XXX专业 XXXXX指导教师姓名 XXXXXXX专业技术职务教授摘要[论文摘要]：废电池，顾名思义，就是用完废弃的电池。
行走于校园甚至是居民小区时，经常会发现一些被人们废弃与土壤之中的电池，废电池中的重金属离子如锌、汞、锰、铜等会污染土壤。
对于废旧电池的回收利用将是未来社会的又一工业难题。
本次实验就是把废电池的回收实验室化,将废旧干电池回收，将其中的ZnSO4、NH4Cl、MnO2等回收并用于化学实验教学中,既减少了其对环境的危害,又符合绿色化学的要求。
本文就干电池的构造进行了说明,同时设计了一系列利用废旧干电池中有效成分进行的综合性化学实验。
关键词：废旧电池、综合利用、ZnSO4·7H2O、MnO₂、NH4Cl、纯度测定ABSTRACT[Abstract] The waste batteries, as the name implies, is to use the waste battery. Walking in the campus and even when in residential area, often find some abandoned by people and soil of batteries, scrap batteries of heavy metal ions such as zinc, mercury, manganese, copper contaminated soil. For the recycling of waste batteries will be the future of social and industrial problems. This experiment is to scrap battery recycling laboratory, and the recycling of waste dry cell, will the ZnSO4, NH4Cl, MnO2, recycled and used in the chemical experiment teaching, both to reduce the harm to the environment, and meets the requirement of green chemistry. In this paper, the structure of the dry cell is illustrated, and designed a series of effective components from the utilization of waste dry cell carries on the comprehensive chemistry experiment.[Keywords] Comprehensive utilization of waste batteries, and ZnSO4·7 H2O, MnO ₂, NH4Cl, determination of purity前言随着社会、经济的发展，工业化、城市化进程的不断加快，电池已成为人类社会不可缺少的能源，可是随着其用量增加，出现了大量的废旧电池，由此导致人类赖以生存和发展的环境承受着前所未有的压力。
废干电池的利用方法
废干电池的利用方法干电池是应用很广，使用方便的一种直流电源、在很多电器及半导体及无线电器材中经常要用到它。
但由于干电池的电容量和使用寿命有限，使用一段时间后，就不能再用了，成为废电池，故废干电池的来源很丰富。
其中含有许多重要的化学物质如铜、锌、二氧化锰、氯化铵等，若能很好处理，可从中获得许多有用物质。
在此，就给大家讲一讲废干电池的利用方法。
根据电池的结构，可按以下方法进行处理。
一、收集铜帽取下废电池盖，用小刀除去沥青，用钳子慢慢把碳棒拔出，再取下铜帽集存，可做为实验或生产硫酸铜等化工产品的原料。
二、提取氯化铵(NH4CI)用小刀把废电池外壳剥开，取出里边的黑色物质(它是由二氧化锰MnO2、炭粉、氯化铵、氯化锌等组成的混合物)，然后加水(每节电池的黑色物质加水约50毫升）搅拌溶解，澄清后，进行过滤。
把滤液加热蒸发，至滤液中有晶体出现时，改用小火加热，并不断搅拌(以防局部过热致使氯化铵分解)。
待容器中只剩下少量液体时、停止加热，冷却即得氯化铵固体。
该固体中还含有少量氯化锌(ZnCl2)，如欲获得较纯的NH4Cl，可利用NH4Cl在350°C时升华的性质，把它和ZnCl2分开。
三、提纯二氧化锰把在过滤时所剩余的黑色沉淀物，用水冲洗5-6次后放入铁瓢中，先用小火烘干，再在搅拌下用强火灼烧，以除去其中所含炭粉和有机物。
到不冒火星时，再灼烧5-10分钟，冷却后即得MnO2。
四、制取锌粒把从废电池剥下的锌壳，用水浸，洗去浆糊状物质。
然后把锌壳敲扁，集中放在铁瓢中，加热至500°℃左右(锌的熔点为419.4℃)，锌即熔化，氧化物等杂质浮在表面，用铁丝把它刮去后，迅速地倒在一个打有许多小孔的铁瓢中，并不停地来回振摇铁瓢。
液锌穿过铁瓢小孔，流入盛有冷水的缸内冷却，立即形成光亮的锌粒沉积在缸底。
取出晒干，装瓶备用或出售。
研究性学习·废旧干电池的回收和利用
研究性学习·废旧干电池的回收和利用1．目的(1)认识电池的分类、构造、基本工作原理、主要用途及对环境的危害．(2)根据C、MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质的性质差异，联系溶解、过滤、蒸发、结晶、加热、灼烧等实验操作，探索将MnO2、NH4Cl、ZnCl2从混合物中逐一分离出来的方法及NH4+、Zn2+、MnO2的检验操作．(3)通过回收干电池，防治污染，变废为宝，增强环保意识．(4)通过实践感悟求知过程，拓展所学的知识，巩固实验操作技能，锻炼思维品质，培养创新能力．2．方式查阅资料、设计实施方案，动手实验，撰写小论文．3．准备(1)提前一周收集废旧干电池，到图书馆查阅有关电池知识的书刊资料，了解电池的发明发展史及基本构造、工作原理、用途、对环境的危害等．(2)根据实验要求设计实验提纲，思考实验关键及安全注意事项．4．过程(1)探究干电池的基本构造及工作原理[动手“解剖”干电池][思考]根据原电池的工作原理分析干电池的正负极材料及电极反应分别是什么？[总结]干电池以锌皮制成的圆筒形外壳作负极，顶端附有铜帽的石墨碳棒作正极．锌筒内填充着氯化锌、氯化铵和淀粉糊的混合物，在石墨正极附近又裹着一层粉末状的二氧化锰．干电池工作时的两极反应为：负极(锌筒)Zn－2e-＝Zn2+(氧化反应)二氧化锰作为去氢剂，把新生成的“活性氢”氧化成水：2[H]＋MnO2＋2H+＝Mn2+＋2H2O，氨则与Zn2+结合成[Zn(NH3)4]2+(四氨合锌离子)(2)锌皮和碳棒的回收[思考]废电池中，哪些物质可被回收利用？在实验室各有何用途？锌——制H2碳棒——用作电极二氧化锰——制Cl2、用作催化剂(制O2)等氯化氨——制NH3[实验操作]①戴好胶手套，用钳子和剪刀剪开锌筒．②将锌皮和碳棒分离出，用毛刷刷洗干净．③电池内黑色粉末用药匙移入小烧杯，其余杂物放入废物箱．(3)氯化铵、氯化锌的提取和分离[思考]如何从黑色粉末中提取NH4Cl和ZnCl2？溶解过滤，蒸发结晶．[设计]简易过滤装置(固定在试管架上)[实验操作](1)向盛有黑色粉末的小烧杯中加入热水约50mL，用玻璃棒充分搅拌．(2)准备好过滤器．(3)用玻璃棒引流，趁热过滤．[思考][分析]检验原理：(2)Zn2+：Zn2+＋2OH-＝Zn(OH)2↓Zn(OH)2为两性氢氧化物且能溶于氨水(络合反应) [介绍]装置优点：可形成封闭气室，适于产生气体量较少时的性质检验，操作简单，现象明显．(1)检验NH4+①取5mL滤液于小烧杯中，加入NaOH溶液1mL．②将湿润的红色石蕊试纸贴在表面皿底，盖在小烧杯口，观察现象．(2)检验Zn2+①取2mL滤液于小试管中，逐滴加入稀NaOH溶液4～6滴，生成白色沉淀．②将沉淀分成两份，一份加入NaOH溶液至过量；另一份加入稀氨水至过量．[思考](1)将滤液蒸发结晶，操作关键是什么？(2)如何提纯氯化铵？试设计一个简单实验装置．[分析](1)氯化铵不稳定易分解，结晶过程中应小心蒸干．(2)利用氯化锌较稳定，氯化铵易分解的性质，通过加热的方法将二者分离．[设计]学生自己设计4．二氧化锰的提纯[思考]滤渣的主要成分及杂质分别是什么？如何除去杂质？[分析]杂质主要是炭粉、有机物等，利用其可燃性，通过在空气中高温灼烧的方法，除去炭和有机杂质．[实验操作]将滤渣移入铁坩埚，用酒精灯加热，同时用玻璃棒不断搅拌，无烟无火星时取下冷却．[思考](1)设计一个简单实验验证所制得的二氧化锰具有催化作用．(2)如何用所回收的材料设计一原电池装置？学生自己设计[实验操作](1)将少量冷却后的二氧化锰粉末移入盛有少量H2O2溶液的试管中，观察现象．(2)设计原电池(锌片、碳棒、氯化铵溶液)，用灵敏电流计检验电流．[研究总结]根据实验，结合操作体会，写一篇有关废电池回收的科技小论文．。
废旧干电池的综合利用
废旧干电池的综合利用一、实验目的1、子解废干电池中有效成分的回收利用方法。
2、熟悉无机物的实验室制备、提纯、分析等方法与技能。
3、分析废干电池黑色粉体中二氧化锰、氯化铵、碳粉的含量并分析锌片纯度。
4、利用黑色粉体制备二氧化锰、氯化铵，用废锌片制备七水硫酸锌。
5、分析氯化铵、二氧化锰、七水硫酸锌的产率和纯度。
二、废干电池回收实验原理日常生活中用的干电池主要为锌锰干电池，其负极是作为电池壳体的锌电极，正极是被 MnO (为增强导电能力，填充有碳粉)包围着的石墨电极，电解质是氯化锌及氯化铵的糊状2物，其结构如图1 所示。
其电池反应为:Zn +2NHCl +2MnO = Zn(NH)Cl + 2MnOOH 42322在使用过程中，锌皮消耗最多，二氧化锰只起氧化作用，氯化铵作为电解质没有消耗，炭粉是填料。
因而回收处理废干电池可以获得多种物质，如铜、锌、二氧化锰、氯化铵和炭棒等，实为变废为宝的一种可利用资源。
图 1 锌-锰电池构造图1.火漆;2.黄铜帽;3.石墨;4.锌筒;5.去极剂;6.电解液+淀粉;7.厚纸壳电池黑色物质为二氧化锰，碳粉，氯化铵，氯化锌，氯化锰的混合物，使其混合物溶于水，滤液为NHCl、氯化锌、氯化锰混合物，滤渣为二氧化锰、碳粉及其它少数有机物，加4热可除去碳粉和其他少数有机物，加酸溶解可分离出碳粉。
锌皮可以与硫酸反应Zn +HSO = Zn SO +H2442将溶液用氢氧化钠调节PH=8使Zn2+完合常常，以达沉淀最大，再加入硫酸，控制PH=4，此时氢氧化锌溶解，最后将滤液酸化，蒸发浓缩，结晶。
即得七水硫酸锌。
依靠氯化铵与氯化锌混合物溶解度不同，可以从中加收氯化铵。
氯化铵与氯化锌的溶解度见表1。
表1. NHCl、ZnCl在不同温度下的溶解度(g/100g水) 42T/K 27283 293031333536373 3 3 3 3 3 3 3NH4C29.33.37.31.45.55.65.71.77.l 4 2 2 4 8 3 3 2 3ZnCl2 34363 3943454854— 612 5 7 2 8 1 4氯化铵在 100?时开始显著地挥发，338?时离解，350?时升华。
综合实验-废旧电池的回收利用
另外，请大家查一下关于电池的知识，包括发展历史与现状构造与危害等，做实验时，每人带两节5号电池。
实验三废干电池的综合利用由废弃的锌锰干电池制取硫酸锰铵复盐及锌粒）一、实验目的1.了解干电池的构造及工作原理。
2.了解废旧干电池对环境的危害以及各部分的回收方法。
3.学会设计合理的实验步骤回收利用废旧干电池的各个部分。
如:从废锌锰干电池中提取NH4Cl；从废锌锰干电池中提取Zn粒及用锌壳制备Zn的氧化物或各种Zn盐；从废锌锰干电池中提取MnO2及用MnO2制备各种Mn（II）盐。
4.学习除Fe(III)的方法。
5.掌握无机化合物的制备、分离、提纯及检验的实验方法和技能。
二、实验用品药品：草酸、硫酸铵，H2SO4（6mol/L）、NaOH(2mol/L)、氨水（6mol/L）、H2O2材料：废弃干电池。
仪器：布氏漏斗、吸滤瓶、滤纸、玻璃棒、烧杯、电炉、铁架台、蒸发皿、坩埚钳、小刀、pH试纸、循环式水泵三、实验原理锌锰干电池的阳极是碳棒，阴极是锌皮。
在碳棒周围填充的是石墨粉及二氧化锰的混合物，电解液是糊状物，内有NH4Cl、ZnCl2和淀粉等。
锌锰干电池中的锰在填充时为MnO2，在干电池放电时，MnO2发生如下反应：2NH4+ + 2e- = 2NH3 + H22MnO2 + H2 = 2MnO(OH)2NH4+ + 2MnO2+ 2e-= 2MnO(OH) + 2NH3当锌、锰干电池的电压降至约1.3V以下，电池将不能再用。
但电池的构成物质还远远没有耗尽，可以从中提取有用物质，下面介绍提取锌、锰的一种方法。
NH3可与ZnCl2反应生成[Zn(NH3)4]2+配离子，因此在提取锰化物时，预先将可溶性物如NH4Cl、[Zn(NH3)4]2+水洗除去。
MnO2及MnO(OH)均是不溶于水的锰的化合物，可采用适当的还原剂将不溶的高氧化态的锰化合物还原为Mn2+，再由此简单盐制成复盐硫酸锰铵。
将电池中的黑色混合物溶于水，可得到NH4Cl和ZnCl2的混合物。
废旧干电池的回收利用
废旧干电池的回收利用
李云兰
【期刊名称】《襄阳职业技术学院学报》
【年(卷),期】2005(004)002
【摘要】综述了电池的种类,强调废旧电池对环境造成的污染,介绍了目前废旧电池的回收利用技术.针对我国是世界上干电池生产量及消费量最大的国家,提出了回收利用废旧电池的几点建议.
【总页数】2页(P33-34)
【作者】李云兰
【作者单位】山西工业职业技术学院,山西,大同,037003
【正文语种】中文
【中图分类】O59
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基于绿色设计理念的
废旧锌锰干电池的
拆解回收实验
小组成员：
指导教师：
一、废弃电池的危害
据了解废旧电池中含有有害的重金属——汞、铅、镉、铬等，据1998年《国家危险废物录》中对重金属的危害做了一个说明：
汞：食用被汞污染的食品，会产生甲基汞中毒，头晕，四肢末梢麻木，记忆力减退，神经错乱，甚至死亡，还影响孕妇使胎儿畸
形发育；并且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；
铅：食用含铅食物会影响酶及正常血红素合成，从而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；
镉：进入骨骼会造成骨疼病，骨骼软化收缩，易发生病理性骨折，最后饮食不进，于疼痛中死亡。
铬：铬进入人体内，分布于肝肾中，出现肝炎和肾炎病理。
二、废旧电池回收价值
废电池虽小，危害却甚大。
但是，由于废电池污染不像垃圾、
空气和水污染那样可以凭感官感觉得到，具有很大的隐蔽性，所以
一直没有得到应有的重视。
就体积和重量而言，废电池在生活垃圾
中是微不足道的，但它的害处却非常大。
因此，废旧电池的回收具
有非常积极的意义。
1、回收现状
科学调查表明：一颗钮扣电池弃之大自然后可以污染6O万L水。
相当于一人一生的用水量，而中国每年要消耗这样的电池7O亿只。
电池中96 为锌锰电池和碱锰电池，其主要成分为锰、汞、锌等重金属，而且它们还能与有机发生反应，生成毒性更强的金属有机物。
若把废旧电池混入生活垃圾中一起填埋，久而久之，渗出的重金属会污染地下水和土壤，致使土地和水源严重污染，并且使植被无法生长。
生物从环境中摄取重金属，重金属可以经过食物链的放大作用逐渐在
较高级的生物中成千上万的累积，然后经过食物进入人体，威胁人体
健康。
另一方面，人们越来越多
地认识到推进循环经济建设、构
建节约型社会、实现可持续发展
的重要性。
循环经济的根本目的
就是保护日益稀缺的资源。
废旧
电池本身含有锌、铜、钢等多种
金属，随意丢弃或者填埋就造成
了这些资源极大的浪费。
因此，积极推进废旧电池中可再生资的回收和利用，可以减少对原生资源的开采，提高资源综合利用水平，既节约了金属资源又推动了经济增长方式由粗放型向集约型转变由于人
们对废旧电池的污染认识不足，随
意丢弃废电池的现象十分严重。
目
前，我国尚未建立一个完善有效的
回收体系。
中国电池18O多亿只的
年产量占世界电池总产量的3O%以
上，年消费量达7O～80亿只，但回
收率却不足2% 。
这些随意丢弃的
废旧电池正是重金属污染的首祸。
2、回收价值
废电池并不是仅给人类带来危害，它里面还蕴含着很多资源。
例如纽扣电池含有锂、锰、银等稀有金属;铅蓄电池中含有铅;手机电池中含有镉，这些物质回收价值很高。
现已有工厂开始进行这方面的回收、提取工作。
另外在普通干电池中还含有锌、铜、锰粉等资源。
据统计，即便是回收价值最低的废干电池，每回收1吨也相当于节72吨锌／铁原矿，节约标煤16．8吨。
有人算了一笔帐以全国每年生产100亿只电池计算，全年消耗万吨锌，万吨二氧化锰，2080吨铜，万吨氯化锌，万吨氯化铵，万吨碳棒。
废电池中的有色金属是宝贵的自然资源，如果能将废电池回收再利用，不仅可以减少我们对生存环境的破坏，也可以节约资源。
二、干电池回收实验
1、实验目的
（1）了解废干电池对环境的污染的危害，
以及有效成分的利用方法；
（2）熟悉无机物的实验室制备、提纯、分
析等方法与技能；
（3）分析废干电池黑色粉体的成分；
（4）利用黑色粉体制备二氧化锰、氯化
铵，提取锌粒；
2、实验步骤
（1）回收铜帽：把电池的外皮先用小刀剥
出来，用钳子把铜帽拔出来，用小刀刮去
沥青。
铜的用途：作实验，生产CuSO
原料。
4
（2）氯化铵（NH4Cl）的回收：用小刀把废旧电池外壳剥开，取出黑色的物质，（C、MnO2、NH4Cl、ZnCl2 等其他混合物。
）然后加水（每节电池的黑色物质加50ml），搅拌溶解，澄清后进行过滤，把滤液倒入烧瓶中加热，使得它蒸发到有晶体出现时，改用小火加热，并不断搅拌（防止过热NH4Cl分解）。
当容器只剩少量液体时停止加热，冷却的NH4Cl晶体。
该固体中含少量ZnCl2。
（3）MnO2的回收：把滤渣用水冲洗5—6次后，放入铁制器皿中。
先用小火烘干，再在搅拌下用强火灼烧，除去和有机物，到不冒火星为止，再继续烧5～10分钟，冷却后可得MnO2。
（4）回收碳棒：把电池中间长形的碳棒取出来。
（5）制取锌粒：用水浸，洗去浆糊状物质，然后把锌壳压扁，集中在铁瓢中，加热至500°C左右（Zn的熔点419。
4°C）。
锌熔化，氧化物的杂质浮在表面，用铁丝刮去，然后迅速倒在一个打有许多小孔的铁瓢中，并来回振摇，锌也穿过小孔滚入有冷水的缸内冷却，立即形成光亮锌粒，取出晒干，装瓶备用。
三、废旧电池回收的建议
1、存在的问题
（1）缺乏良好的回收体系和回收技术；
（2）电池回收的非盈利性；
（3）法律法规尚不完善；
（4）公众环保意识不强；
（5）政府重视程度不够。
2、对策和建议
(1) 建立合理的回收体系，提高回收效率
(2) 引进先进的技术和设备，提高资源再利用率
(3) 加大环保宣传力度，增强公众回收意识
(4) 完善相关法律法规，加强监管处罚力度
(5) 加大政府补贴，消除回收企业后顾之忧
3、回收程序的建议
（1）放置专用的废旧电池回收桶；
（2）定期专人上门收集；
（3）电池分类；
（4）库房分类并安全储存；
（5）集中到一定数量后运至专门的处理厂；
（6）处理利用稀有重金属。
在这个程序中，回收是第一步，没有回收就没有处理，做好回收工作是关键，好的开头中成功的一半。
回收过程也要分几个阶段，首先，应该将回收桶分布在居民区、学校、工厂等人口比较密集的地方；其次，要有专人负责，所谓专长人不一定是固定人员，可以发动青年志愿者、学生、环保人士等担任，这样一方面减轻了政府的压力，另一方面能起到很好的回收和宣传效果；第三，分类要按各种标准来进行，比如锌锰电池和碱锰电池、普通电池和纽扣电池等。
4、未来发展方向
（1）基于生命周期的产品设计：
（2）电池回收、销售一体设计的推广
如下图，电池回收\销售一体机设计理念，对现实生活具有很高的操作性。
通过环卫部门和电池生产商合作，在居民小区安装这种一体机。
由电池生产商提供新的电池，由专人定期更换新电池，取走废电池，使废电池得到集中处理，节约了成本。
此技术利用了成熟的自动贩卖机原理，有简单的可操作性。