废旧锌锰电池的回收利用技术的研究进展
废电池利用可行性研究报告
废电池利用可行性研究报告摘要：随着现代社会的发展，电子产品的广泛应用使得废电池的数量不断增加，而废电池的处理问题也愈发突出。
传统的废电池处理方式主要是填埋和焚烧，然而这些方式不仅会造成资源浪费，还会对环境造成严重污染。
因此，对废电池的利用已成为一个迫切需要解决的问题。
本报告旨在通过研究废电池的利用方式及其可行性，探讨如何有效地利用废电池资源，并提出相关的建议和措施。
关键词：废电池；可行性研究；资源利用一、引言随着人们生活水平的提高，电子产品在日常生活中的应用越来越广泛，从智能手机到电动车，都需要电池来供电。
然而，随之而来的问题是废旧电池的处理问题。
废电池中含有重金属等有害物质，如果随意处理，将对土壤和地下水造成严重的污染。
因此，如何有效地处理和利用废电池资源，已成为一个紧迫的问题。
二、废电池的种类及资源价值废电池主要分为干电池和蓄电池两种类型。
干电池是一次性电池，通常使用锌锰或碱性锌锰电池，其中主要含有氧化锌、氧化锰等物质。
蓄电池则是可充电电池，主要有铅酸电池、镍氢电池、锂电池等多种类型，其中主要含有铅、镍、锂等重金属。
废电池中的重金属是一种宝贵的资源，可以被回收利用。
对废电池进行回收处理，不仅可以减少资源浪费，还可以降低环境污染。
同时，废电池中的材料也可以被重新加工利用，如锌、锰等物质可以用于生产新的电池。
三、废电池的利用方式及可行性废电池的利用方式主要包括回收再利用和资源化利用两种方式。
1. 回收再利用回收再利用是目前处理废电池的主要方式之一。
通过专门的回收机构或企业对废电池进行回收分类处理，将其中有用的物质如重金属进行提取并再利用。
回收再利用方式可以有效减少资源浪费，降低废电池对环境的影响，具有一定的可行性。
2. 资源化利用资源化利用是指将废电池中的各种物质进行分离提取，再经过相应的处理和加工，将其转化为新的产品或原材料。
资源化利用方式有望实现废电池资源的最大化利用，但其技术难度较大，需要高成本投入，所以其可行性有待更多研究。
废旧锌锰干电池机械分离回收处理技术研究
ｊｅｕ ｍｎ ，ｅ ｅ ｔｈｏｇｓ ｎ ｓ ｓ ａ ｔｎＩｃｕ ｏｉ ｐｒ ｔｅｒ ｅｏｔ — ｊ ｑｉ ｅｔｔ ｙｅ ｎｌ ｅａｄ ｅ ｈ ｈｄ ｏｅ ｔｏｌｐ ｖ ｅｍ ｏａ ｆ ｅ ｒｈ ｒ ｐ ｓｈ ｋ ｃ ｏ ｒｕ ｇ ｔ． ｄ ｒ ｄ ｉ ｔ ｒｅ ｎ ｆ ｅｅ ｉ ｎ ｃ
干电池的生产和消费， 大量的吞食着我 国的矿产资源 。相反我 国 行固化 ， 然后在专用填埋场进行填埋 。如 日本将废干电池经过水 的矿产资源却 日渐枯竭ｆ 据初步测算 ， Ｊ Ｉ 。 如将我国每年报废的干 电 泥固化后集 中填埋 ， 从而防止汞的溶出泄漏。并加入固化剂硫化
中图分类 号 ： Ｈ１ ３Ｘ７ 文 献标识码 ： Ｔ １， ６ Ａ
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１ 言 引
源却 日渐枯竭 ， 同时我国也是世界上最大的干电池生产 、 消费国。
２国 内外研 究应 用现 状
其 原理是用水泥 、 玻璃等对环境污染小的物质将废干电池进
众 所周知， 矿 源不太丰 人 我国 产资 富， 均占 量更低， 产资 ２１固化填埋处理技术 有 矿 ．
： ｉｄ ｔ ｌｄ ｔ ｄ ｃｄｔｅ ｒｃｓｉ ｃ ｎｑ ｅ ， ｅ ｅ ｈ ｏ ｇｃ ａａ ｅｅｓ ｄｃ ａａｔｒ ｏ ｃｃｉｇ ？ ｔ ｅａ ｅ ｌ ｉ ｒ ｕｅ ｏｅｓｎ ｔ ｈ ｉｕ ｓｔ ｃ ｎ ｌ ｉ ｐ ｍ ｔ ｈｒ ｅｓｆ ｒ ｙｌ ｉ ｙｎ ｏ ｈｐ ｇｅ ｈｔ ｏ ａ ｒ ｌ ｒａ ｎ ｃ ｅ ｎ
ｐ ｙ ｉａ ｅ Ｏ ｔ ａ ｊ ｎ ｈ ｓｃ Ｃ ｒＣ ｔ Ｓ Ｊ ｄ ； Ｏ
Ｈ ｉｇ ｚｏ ｇ，Ｉ ｕ － ｉｇ，Ｈ Ｏ Ｗｅ — ｈ ｎ， Ａ ｉｇ ＥＱ ｎ －ｈ ｎ Ｌ ｎ ｑｎ Ａ ｎ ｃ ｕ Ｙ Ｎ Ｌｎ Ｊ Ｚ
（Ｃ ｌ ｇ ｆ ｃ ａ ｉａ Ｅ ｇ ｅｒ ｇＳｃ ｕ ｎＵ ｉｅｓ ｙ ｆ ｃ ｎ ｅ＆Ｅ ｇ ｅｒ ｇＺｇｎ ４ ０ ０ Ｃ ｉａ （Ｃ ｌ ｇ ｏ ｅｅ ｈ ｎｃｌ ｎ ｉ ｅｉ ，ｉ ａ ｎｖｒｉ ｉ ｃ ｌ ｏ Ｍｅ ｎ ｎ ｈ ｔｏ Ｓ ｅ ｎ ｉ ｅｉ ，ｉｏｇ６ ３ ０ ， ｈｎ ） ｏ ｅｅ ｎ ｎ ｌ
废干电池的综合利用实验报告
废干电池的综合利用实验报告废干电池的综合利用一、实验意义人们通常称电池为“电的罐头”，它可以产生光、声、力、热和信息处理，给人们的生活带来很大的方便。
如果不合理回收，不仅造成资源浪费，也会给环境造成严重污染。
如电池中含有大量金属——锌、铅、镉、汞等，一节纽扣电池能污染60KL水，等等。
我国每年报废50万吨废锌锰电池，若能全部回收利用，可再生锰11万吨、锌7万吨、铜1.4万吨，是相当可观的资源。
因此，必须对废旧电池进行科学的合理回收，从而保护人类生存环境。
二、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中二氧化锰、氯化锌、氯化铵、二氯化锰、碳粉的含量；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。
三、实验原理日常生活中所用的干电池为锌锰电池。
其负极为电池壳体的锌电池，正极是被二氧化锰(为增弹导电性,填充有碳粉)包围的石墨电极,电解质是氯化锌及氯化铵的糊状物。
在使用过程中，锌皮消耗最多，二氧化锰只起氧化作用，糊状氯化铵作为电解质不会消耗，炭粉是填料。
为了防止锌皮因快速消耗而渗漏电解质，通常在锌皮中掺入汞，形成汞齐电池反应为：Zn+2NH4Cl+2MnO2→Zn(NH3)Cl2+2MnOOH.锌锰电池的构造主要成分：1. 二氧化锰(深褐色或黑色混有导电材料石墨或乙炔黑)2. 锌筒3. 炭棒铜帽 (导电)4. 电糊 (几毫米宽的间隙中充填糊状电解质由浓缩的氯化铵水溶液、微量升汞和氯化锌以及淀粉组成)5.封口剂(沥青树脂或石蜡的)6．其他包装（1号废旧锌锰电池的组成，重量70克左右，其中碳棒5.2克，锌皮7.0克，锰粉25克，铜帽0.5克，其他32克）在使用过程中，锌皮消耗最多，二氧化锰只起氧化作用，氯化铵做为电解质没有消耗，碳粉为填料，电池里黑色物质为二氧化锰，碳粉，氯化铵，氯化锌，氯化锰的混合物，回收时，剥去电池外层包装纸，用螺丝刀撬去顶盖，用小刀挖去盖下面的沥青层，即可用钳子慢慢拔出炭棒(连同铜帽)，可留着作电解食盐水等的电极。
废旧锌锰电池回收与利用研究
２Ｓ ｅ ｉ Ｅｑ ｉｍｅ ｔ ｎ ｐ ｃｉｎ Ｉ ｓｉ ｔ ｆＣｈ ｎ ｄ Ｃｈ ｎ ｄ ６１０ ０，Ｃ ｉａ ．ｐ ｃＭ ｕｐ ｎｓ ｓ ｅ ｔ ｎ ｔｕｅ ｏ ｅ ｇ ｕ， ｅ ｇ ｕ Ｉ ｏ ｔ ００ ｈｎ ）
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｗａ ｔ ｄ Ｚ － ａｔｒｅ ｒ ｉｐ ｓ ｄ ｂ ｈ ｙ ｒ ｍｅａｌ ｒ ｙ ｒ ｃ ｃｉ ｇ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ ｆ ｃ ｉｅ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ｓｅ ｎ Ｍｎ ｂ ｔ ｉ ｓ ａ ｅ ｄ ｓ ｏ ｅ ｙ ｔ ｅ ｈ ｄ ｏ ｔ ｌ ｇ ｅ ｙ ｌ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｆ ｒ ｅｆ ｔ ｅ ｕ ｎ ｅ ｖ
Ｓ ｕ ｙ ０ ｃ ｖ ｒ ｎ ｉ ｚ ｔｏ ｆ ｔ ｅ Ｗ ａ ｔ ｄ Ｚｎ Ｍ ｎ Ｂａ ｔ ｒ ｔ ｄ ｎ Ｒｅ ｏ ｅ ｙ ａ ｄ Ｕｔｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｈ ｉ ｓｅ － ｔｅ ｙ
Ｈｕ ｎ ｎ ｅ ， ｉ ０ ，Ｗｅ ｉ ａ ｇ Ｗｅ ｈ Ｌｕ ｙ ｉ Ｗｅ
去除废旧锌锰干电池有害元素有效策略
去除废旧锌锰干电池有害元素的有效策略摘要：废旧的锌锰干电池对环境及资源利用均有严重的影响，现在处理废旧干电池的方法不外掩埋及回收利用两种。
其中掩埋无法从根本上解决电池的污染问题，因此相对而言对废旧干电池的再回收利用就成为比较有效的途径之一，本文针对废旧锌锰干电池中有害元素的去除方法展开讨论，并通过试验提出了去除去除废旧锌锰干电池有害元素的有效策略。
关键词：废旧锌锰干电池；有害元素；有效策略一、回收废旧电池的方法（一）人工分选处理人工分选处理的方法是将废电池拆解后，把各种物质分离开来分别处理。
比如处理废旧锌锰干电池就是将各个组件进行分离，塑料盖送至塑料厂，铁壳送至冶炼厂，碳棒及铜帽则回收，锌皮再进行重熔处理铸成锌锭等等。
这种方法无需复杂的设备，而且操作简单，但是劳力成本投入大，回收效率及经济效益都比较低[1]。
（二）湿法处理所谓湿法处理是将废电池浸泡在酸性溶液中，经过相应的化学反应后生成可溶性盐，再经过化学沉淀、沉积以及离子交换、萃取分离等方法将电池中的锌、锰及各种重金属提取出来。
湿法处理又分为干湿法处理及全湿法处理两种。
干湿法处理是把废电池进行机械切割，将其中的铜帽、碳棒以及塑料等分选出来，并暴露出电池内部的粉料及锌筒，然后将其置于600℃高温中进行真空焙烧六到十个小时，金属汞及氯化铵挥发为气相后，再利用冷凝设备将其回收起来。
针对尾气进行严格处理，尽量将汞的含量降至最低。
焙烧产物再进行粉磨，然后进行磁选及筛分，最终获取铁皮及纯度较高的锌粒，用酸将筛出物浸出，金属锌及锰就可以由浸出液中电解出[2]。
全湿法处理即将废干电池进行破碎后，再经过一系列的筛分、洗涤、过滤，将滤液进一步净化，其中的锌、锰等金属物质即可采用酸浸的方法直接提取出来。
经过湿法处理的产品其纯度要对较高，而且工艺种类比较多，但是其流程长、能耗大且污染严重、投入成本也比较高。
（三）火法处理由于电池中所含的不同金属或者氧化物的熔点、蒸气压以及沸点等化学性质各不相同，因此处于不同的温度条件下，可以分别进行分离、冷凝或者蒸发等化学处理工艺，从而将资源进行有效回收，这种方法即为火法处理工艺[3]。
废旧电池的回收与利用研究报告
废旧电池的回收与利用研究报告吴忠二中初三（3）化学研究性学习小组课题组长：崔江组员：朱丽娟李暑常小龙蒋超巴瑾执笔：崔江指导老师：曹永忠一、引言相关资料显示“环境污染是人类社会进步与发展拦路虎”。
在众多的环境污染中，废旧电池的污染可谓让人触目惊心。
据统计我国每年因废旧的电池中的“铅”和“酸”溶液，中毒而死的有11.8万人。
据统计，一节废旧电池长期在地表积蓄，能污染60万升水和40万平方米土壤。
在我们生活的金积镇：你随时都可以看到房前屋后，路边丢弃着各种型号的废旧的电池。
为此，我们想通过本次废旧电池的回收与利用的环保研究，来引导金积镇区群众，树立科学处理废旧电池意识、爱护生存环境。
二、课题研究的意义及目的通过对本课题的研究，来开拓我们的眼界，丰富我们的学习生活，使我们了解废旧电池对环境的破坏和影响，更重要的是培养我们自主学习、探究学习的能力，并且使我们掌握研究性学习的一些基本方法。
三、调查的方法及过程1、调查方法：口头访问，实地调查，查阅资料，网络调查。
2、调查过程：分工合作，分三阶段实施。
阶段时间（周）主要任务阶段目标一1 资料查询获得能借鉴的资料二1 实地调查（问答）获得事实资料三1 成果总汇写出总结论文（结题报告）3、活动步骤具体如下：第一阶段：放寒假前，崔江收集与废旧电池有关的资料进行整理，获得第一手事实资料。
并对寒假工作做出安排。
第二阶段：寒假间，由朱丽娟访问东门村民任意丢弃费旧电池的数目，由李暑访问北门村村民每年丢弃废旧电池的大概数目，由蒋超访问西门村村民每年丢弃废旧电池的大概数目，由崔江访问马家桥村村民每年丢弃废旧电池的大概数目，这样估算整个金积每年丢弃废旧电池的数目。
同时重点调查调查对象对废旧电池的处理方法、态度以及对废旧电池对环境污染的认识等。
第三阶段：开学初，全体参加，将各方面材料汇总，经讨论由崔江写出书面总结论文作结题报告。
4、调查的主要内容。
（1）废旧电池对环境和人体健康的危害。
废旧锌锰电池绿色化处理技术新进展
２０ ０ ７年 ｌ Ｏ月
云 南 化 工
Ｙｕ ｎ ｎ Ｃ ｅ ｃ ｌＴ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ａ ｈ ｍｉａ ｅ ｈ ｏｏ ｙ
０ｃ ． Ｏ ｔ ２ Ｏ７
第３ ４卷 第 ５期
Ｖｏ ． ４， ． １ ３ Ｎｏ ５
废 旧锌 锰 电 池 绿 色 化 处 理 技 术 新 进 展
收 稿 日期 ：０ ７—０ ２０ ６—２ ８
作者简介 ： 谢生 明（９ ２一） 男 ， １８ ， 江西兴国人 ， 硕士生 ， 主要 从事分 析研究工作 。 导师简介 ： 艾萍 ， ， 女 副教授 ， 硕士生导师 ， 主要从事 环境化学方面 的研究 。
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铜、 锰等 重金 属 ， 果 随 意 丢弃 ， 进 行 回收利 用 ， 如 不
会 对环境 和 人 体 造 成 严 重 的 危 害 ， 会 导 致 金 属 也 资 源浪 ｊ 。所 以在 ” 色 化学 ” 绿 和环 境保 护 热 潮 日 益 高涨 的今 天 ， 电 池 污染 及 其 治 理 自然 就 成 为 废
谢生明 艾 ， 萍
（ ．云南 师范大学 生命科 学学院 ， １ 云南 昆明 ６ ０９ ５０ ２； ２ ．云南师范大学 化学化工学院 ， 云南 昆明 ６ ０９ ） ５０ ２
摘
要 ： 废旧电池的危 害 日益成为社会关注 的问题之一 ， 而废旧干 电池 中最 主要 的是锌锰 电池。合理 回收
处理废旧锌锰电池 ， 对于环境保护及人类的健康具有重要 的现实 意义。本文对 近年 国内外 废 旧锌 锰电池 回收处
１ 锌 锰 电池 的组 成 和 结构
锌 一 锰 干 电池 是 由金 属 锌 压 制 成 锌 片 或 锌 饼 ， 焊 或挤 压 成 圆筒 形 ， 为 电池 的 负极 并兼 作 卷 作 容器 。二 氧化 锰与 乙炔 黑 、 墨 、 石 固体 氯 化铵 按 一 定 比例混合 ， 适 当的 电解 液压 制 成 电芯 （ 称 芯 加 或
由废弃的锌锰干电池制取硫酸锰铵复盐及锌粒
实验一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。
根据两者溶解度的不同回收NH4Cl。
NH4Cl和ZnCl2的溶解度（单位：g／100g水）温度／K 273 283 293 303 313 333 353 363 373 NH4Cl 29.4 33.2 37.2 31.4 45.8 55.3 65.6 71.2 77.3 ZnCl2342 363 395 437 452 488 541 ／614锌皮中含有铁杂志，必须先除铁，由于Zn(OH)2与Fe(OH)3在PH=4时溶解度有极大差异。
还原法回收废旧锌锰电池中锰的研究
本实 验将 废旧 锌锰电 池中 的 Ｍ ｎ ０ ｚ 还 原 成二价 锰
离子后 ， 与Ｈ ２ Ｓ Ｏ ￣ 应生成Ｍｎ Ｓ Ｏ ， 反 应式如下 ：
Ｍｎ ４ ＋ ＋２ ｅ — ＿ ÷ Ｍｎ ２ ＋
Ｍｎ ＋ Ｈ￣Ｏ ４ － － ＋ Ｍｎ Ｓ Ｏ
１ ． ２ 回收流 程
将废 旧锌 锰电池 中Ｍｎ ０ ： 再生为Ｍｎ Ｓ Ｏ 的具体 流程
图１ Ｍｎ Ｓ ０４ 的 回收 流程 图
Ｆ ｉ ｇ ． １ Ｔ ｈ ｅ ｌ ｆ ｏ ｗｓ ｈ ｅ ｅ ｔ ｏｒ ｆ ｒ ｅ ｃ ｏ ｖ ｅ ｉｎ ｒ ｇ Ｍｎ Ｓ Ｏ４
基金项 目： 遵义市科技局社会发展攻关项 目（ 遵市科合社字（ ２ ０ １ １ ） ３ 号 。 作者简介 ： 江忠远 （ １ ９ ６ ６ 一 ） ， 男， 贵州遵义人 ， 副教授 ， 从事分析化学研究。
ｔ ｏ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｇ ｒ ａ ｄ ｅ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｗａ ｓ ｔ ｅ ｚ ｉ ｎ ｃ — ｍａ ｎ ｇ ａ ｎ ｅ ｓ ｅ ｂ ａ ｔ ｔ ｅ ｉｅ ｒ ｓ ； ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ； ｒ ｅ ｃ ｙ ｃ ｌ ｅ ｄ ｍａ ｎ ｇ ａ ｎ ｅ ｓ ｅ ｓ ｕ ｌ ｐ ｈ ａ ｔ ｅ
如 图１ 所示 。
Ｌ — — — — Ｊ 过 滤 Ｉ ｌ Ｉ ｌ
３ ３ ％ｔ ２ １ ， 故锰 的 回收是废 旧锌锰 电池 回收利用 的热 点研 究 内容。Ｍｎ Ｓ Ｏ ￣ － 种重要 的化工 原料 ， 在 化工 、 科研 、 医药 、 陶瓷等 行业 中有 广泛用 途［ ３ １ ， 因此本文采 用还 原
中图分类 号： ３ ＂ － ／ ９ ９ ． ３ 文献标识码： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ １ — ７ １ １ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ － ０ ０ ４ ７ — ０ ３
废旧锌锰电池真空热解回收研究
有 二次污 染 、大量 消耗 能 源 、流 程冗
王 自新 为 设备 取 名先 锋 号 ．废 电池 产 业 化 先锋 之 意
牧稿 日 期 ２ ０ —１ ０ ８ ０ ８ 作者 简介 ．王 自新 （０ ８ ） 男 北京人 ６
长 、占用劳动力 多、原材料消耗大 的缺
点 。 国 内外 研 究 证 实 ：冶 金 法 加 工 各种
池 、氢 镍 充 电 电池 、锂 离 子 电池 等 由于
氯 化 合 物 ， 同时 其 冶 金处 理 工 艺 中 的废
气 、烟尘等处理投资 成本高 ，所以冶金 处理废 旧锌 猛电池处理技 术发达国家多
不 再 采 用 。采 用 湿法 处理 工 艺过 程 中 的
废水处理等二次 污染 问题 ，是社会 各界
含 氯化合物 过程 中，便会生成二噶英或 类 似化 合物 并释放到环境 中。 由于普通
锌 猛 干 电池 中 合 有 氯 化铵 、 氯 化 锌 等 含
状
据 中 国 电池 工 业 协 会 提 供 的 数 据 ：２ ０ 年 我 国生 产电池总 量３ ２Ｌ ０８ ６ ｛ 余 只 ，其 中 国 内 市场 消 费 就 达 １ ７ 余 亿 ５ 只 ，折 合 重量 ３ 余万 吨 。镉 镍充 电电 ０
技 术 政 策 》 （２ ０ ］６ 号 ） ，规 定 ： ［０ ３ １ ３
自２ ０ 年 １ 日起 ，禁止在中 国内生产 ０ ５ 月１
或 销 售 汞 含 量 大 于 ０ ０ ０ ％的碱 性 锌 锰 ．０ １
化冷凝 优点 缺点 前景 工 艺较 简 单 、 投资少 、回收 处理充分 成环境污染
６ 年 代 发 生 的 “ 俣 病 ”事 件 ，即 ：水 Ｏ 水
家标 准规定 低汞 ０ ０ ５ ．２ ％要 求高 出８ 倍 ５
废旧锌锰电池中锰的回收方法研究
生活 垃圾埋 人地 下 会造成 重金 属对 土壤 和地 下水 的 污染． 有关资料显示 ， 一只一号 电池烂在地里 ， 能使
表 １ 废 旧锌 锰 电池 中各 组 分 的 百 分 比
Ｔ ｂ １ Ｐ ｒｅ ｔ ｆ ｏ ｏ ｅ ｔ ｉ ａｔ Ｚ ／ ａ ｔ ｉ ａ ． ｅ ｃ ｍｐ ｎ ｎｓ ｎ ｗ ｓｅ ｎ Ｍｎｂ ｔ ｒ ｓ ｎ ｏｃ ｅｅ
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第 １ 期
张翠玲等 ： 旧锌锰电池中锰的 回收方法研究 废
李 月红 等 人［ 将 废 旧锌 锰 电池 剖 切 、 。 分选 得 到 的黑 色锰 粉混合 物经 热 水 洗 涤 、 滤 、 干 ， 后 按 过 烘 然 固液 比 １： ． ４ ５加 入 浓 盐 酸 ， 反应 完 全后 热 过 滤 ， 并 采 用相应 方 法去 除 铁 及 重 金属 ， 后 浓 缩 、 晶、 最 结 控 制 加热 条件 得到 了纯 度达 ９ 以 上 的无 水 氯 化锰． ９／ ９ ６
工业 原料无 法被 回收 和 利用 ， 而且 大 量 的废 电池 随
１ 废 旧锌锰 电池 的 组 成
各种 型号 废 旧锌 锰 干 电池 组 成包 括 ： 皮 、 锌 锰 粉、 乙炔 黑 、 化 铵 、 氯 电糊 、 青 、 料 、 帽 、 壳 、 沥 塑 铜 铁 纸、 Ｏ Ｍｎ ＯＨ等． 常用 １ ５ 电池成份见表 １ ． 号、 号 １ 引
由害，池收理程锰素否到 ２ 有锰回方 此 电回处过中元是得 …… 一一… 可 废 勰 见 现的的收法 ～～一一
由此
合 理有 效 的处置 至关 重要 ．
２ １ 回收 无水 氯化锰 ．
收稿 日期 ：０ ６１—９ ２ ０ —００
作者 简 介 ： 张翠 玲 （９ ３） 女 ， 东 梁 山人 ， 师 １７ 一 ， … 讲
废锌锰电池回收利用的研究现状
废锌锰电池回收利用的研究现状废锌锰电池中含有汞、镉、锌、铜、锰等重金属随意丢弃会对环境造成污染也导致金属资源浪费。
我国每年报废50万吨废锌锰电池若能全部回收利用可再生锰11万吨、锌7万吨、铜1.4万吨是相当可观的资源。
锌锰电池的正极活性物质为二氧化锰负极活性物质为锌中性锌锰电池的电解质溶液为氯化铵和氯化锌碱性锌锰电池的电解液为氢氧化钾。
正极组成物质主要为碳棒、二氧化锰、乙炔黑、石墨负极主要是含有少量铅、镉、汞的锌加入少量铅、镉、汞的目的是降低锌电极的腐蚀速度。
此外电池还有封口材料铁、塑料、沥青等和外壳铁、塑料、纸等组成材料。
从电池组成上看其中有很多可再生利用资源其再生利用技术概括起来主要可分为人工分选法、湿法、干法和干湿法等回收利用工艺。
1 人工分选回收利用技术将废旧锌锰电池进行分类后用简单的机械将电池剖开人工分离各种物质并作相应回收处理。
塑料盖送塑料厂再生利用铁壳送冶炼厂回收铁碳棒和铜帽分离后回收铜和碳棒锌皮洗净后送入电炉重熔铸成锌锭回收锌残存的二氧化锰和水锰石的混合物送入回转窑煅烧进行脱水处理可获得化工原料二氧化锰电池中的黑色填充物经水浸溶、过滤、蒸发结晶等工序制取氯化铵。
此法操作简单不需要复杂设备但需要较多劳动力回收效率低且经济效益小。
2 湿法回收利用技术锌锰电池中的锌、二氧化锰等物质可在酸或铵盐中溶解湿法回收就呈根据此原理将它们与酸或铵盐作用生成可溶性盐进入溶液溶液经净化后电解生产金属锌、二氧化锰或生产化工产品及化肥等。
这项技术又分为直接浸出法和焙烧浸出法。
直接浸出法将废电池破碎、筛分、洗涤后接用酸浸出锌、锰等金属成分经过滤、净化后从滤液中提取金属并生产化工产品。
这里液体浸取及浸取液的后处理是关键将直接影。
向各物质回收率及产物的成本。
浸取液多为盐酸、硫酸、硝酸和铵盐浸取后的处理随浸取液的不同而有差异。
焙烧浸出法先将废旧电池焙烧电池中的氯化铵、甘汞等挥发成气相并通过冷凝装置回收。
在焙烧过程中电池中的碳将高价金属氧化物还原成低价氧化物焙烧产物用酸浸出用电解法从浸出液中回收金属。
废锌锰电池回收处理技术
２ ８
再生 资 源研 究
２０ 年 第 ４ ０７ 期
废锌锰 电池 回收处理技术
瞿 兆舟 ， 赵增 立 ， 李海滨 ， 周舟宇 ， 勇 陈
（ 中国科学 院广州能源研究所 ， 广东广州 ５ ０４ ） １６ ０
摘 要： 废锌锰 电池 回收处理 的主要技术可分为干法 、 湿法和干湿法三大类 。各 回收技术
的条件下进行焙烧实验 ， 到的锌皮和黑粉中汞 得 湿法 是利 用 酸对废 电池进 行 浸取 ， 发生 反 应 的残 留量 可达 土 壤二 级 标 准 ，黑粉 中铵 残 留量 生成 可溶 性 盐 ，然后 可用 电解 法提 取 电池 中 的 低， 可满足 氯化锰 等一 般 产品 的等 级要 求 。赵 志 锌 、 二氧化锰 以及其它各类重金属。湿法处理易 星＿］ ２ １ 等人也进行了类似的实验 ， 温度越高、 时间越 造 成 二次 污染 ， １ 纳 了部分 湿法 处理 技术 的 表 归 长 ， 的去 除效果越好 。 汞 华南农业 大学林辉东 ［ 趋等 特 点 。 人 以管式 炉 进 行 研究 ， 焙烧 温 度 为 ５０℃ 、 烧 ５ 焙
指 导 ，】 １。 ４ １ 废锌锰 电池 回收 技术
锌锰 电池 主要为 一次 性 电池 ， 各种 型号 的锌
不同的温度下分别 回收废锌锰 电池中的金属。 由 北京东华鑫馨废 旧电池 回收中心研制的废 电池 真空处 理炉 已经完 成 中试 。
作者简介 ： 瞿兆舟 （９２） ， 士研究生 ， １８一， 硕 男 主要研究方向为固体废弃物能利用与环境保护 。
哈尔滨工业大学的李素英 ［ 等人在真空度 １ ８
为 ００ ａ 即 １０ｍ ｇ 时使 锌 、 在不 同温 ．８ＭＰ （ ５ ｍＨ ） 汞
真空冶金法回收废旧锌锰电池中金属汞和镉的工艺研究
（－ １ 中南 大学冶金 科 学与 工程 学 院 ， 沙 ４ ０ ８ ；． 南神 斧 民爆 集 团有 限公 司 ， 沙 ４ ０ １ ） 长 １０ ３２ 湖 长 １ ０ ３
摘 要 ：本 文 通 过 试 验 采 用 真 空 冶 金 方 法 处 理 锌 锰 电 池 ， 离 回 收 其 中 的 金 属 汞 （ ） 分 Ｈｇ 和镉 （ ｄ ， 察 真 空 度 、 Ｃ ）考 温
Ｗ ａ ｔ ｎ 。 ａ ｇ ｎ ｃ Ｂａ ｔｒ ｅ ｙ Ｖａ ｕ ｍ ｅａ ｌ ｒ ｉａ ｏ ｅ ｓ ｓｅＺｉ ｃ。 ｎ ａ ｉ ｔｅ ｉｓｂ ｃ ｕ Ｍ ｔ ｌｕ ｇｃ ｌＰｒ ｃ ｓ ｍ
ＨＥ — ｎ ， ＡＮＧ ｎ — ｎ ， ＡＮＧ ｎ ｆｎ 。 Ｄｅｗｅ ＬＩ Ｄｉ ｇ ｍｉ Ｗ Ｂｅ —ｅ ｇ
度 、 热 时 间 对 两 种 金 属 回收 率 的影 响 ， 果 表 明 ： 加 结 Ｈｇ和 Ｃ ｄ的 回收 率 随 着 真 空度 、 热 时 间及 温 度 的升 高 而 增 加 ， 加 但 在 加 热 时 间和 温 度 达 到 一 定 值 时 ， 种 金 属 的 回 收率 接 近 饱 和 值 ， 大 值 接 近 ９ ； 空 冶 金 法 回 收废 旧 锌 锰 电 两 最 ５ 真 池 中 金 属 Ｈｇ和 Ｃ ｄ的最 佳 工 艺 条 件 是 真 空 度 为 ９ ．９ ９ ． ６ｋ ａ 加 热 时 间 为 ２ ５ｈ Ｈｇ的 温 度 为 ３ ０ Ｃ １ ９ ￣ ８ ６ Ｐ 、 ． 、 ５ ￣ ｄ的 Ｃ、 温 度 为 ７ ５ ， 时 Ｈｇ和 Ｃ ２℃ 此 ｄ的 回 收 率 接 近 最 大 值 ９ ％ 。 ５ 关 键 词 ：真 空 冶 金 法 ； 旧锌 锰 电 池 ； 收利 用 ； （ ） 镉 （ ｄ 废 回 汞 Ｈｇ ； Ｃ ）
废旧电池的危害、回收与利用科技实践活动报告
科技创新大赛科技实践活动报告废旧电池的危害、回收与利用西华县第二高级中学绿茵协会辅导教师赵凤勤周建军废旧电池的危害、回收与利用科技实践活动报告西华县第二高级中学绿茵协会辅导教师赵凤勤周建军主题词：危害、回收、调查一、研究背景：环境是人类生存和发展的基本条件，是物质文明建设的基础。
环境污染和生态破坏，工作和生活环境质量恶化，威胁着人民群众的健康。
保护环境，实质就是保护物质生产活动持续稳定、协调发展的物质基础。
一粒小小的钮扣电池可污染600立方米水，相当于一个人一生的饮水量；一节干电池可污染12立方米水、一立方米土壤，并造成永久性公害,中国作为世界上最大的电池生产国和消费国，2000年生产电池180亿只，主要有干电池、碱性锌锰电池、锌汞电池、镍镉电池、氧化银电池、氢镍电池、锂离子电池等，占世界总产量的30%。
2000年消耗电池80亿只，折合约40万吨。
不言而喻，其污染程度是多么巨大。
这么多电池排放到环境中，直接影响环境而且间接通过各种途径对人身体产生有害影响……人们在日常生活中，使用过的废旧干电池，一直没有得到很好的回收利用，造成了浪费，也污染了环境。
其实，被废弃的干电池，其锌壳只损耗了一小部分，二氧化锰也只起了一点氧化的作用，碳粉、石墨棒和铜帽还远远没有被消耗。
如果能加以回收和利用，就具有很好经济效益和社会效益。
二、研究的目的意义：①了解原电池的反应原理，初步掌握科学研究的基本方法；②了解干电池的基本结构；③明确废物分类回收的意义，增强环保意识。
三、研究的主要内容：①查阅资料，明确干电池的基本反应原理，巩固原电池原理的相关知识。
②通过解剖废干电池，了解干电池的结构，并绘制干电池的结构图。
③将解剖废干电池得到的废物分类回收提纯，提高实验技能，增强环保意识。
四、研究的步骤：①阅读教材中相关内容，查阅相关文献资料，明确干电池基本反应原理。
②根据反应原理和相关资料介绍，结合实物绘制干电池结构原理图。
③解剖几个废干电池，验证绘制的结构原理图的正确性，并作适当修改。
废旧锌锰电池回收利用的研究现状
１ 锌锰 电池 的组成
进 行脱 水 处理 可获 得化 工原 料 Ｍｎ 电池 中 的黑 Ｏ；
色 填 充 物 经水 浸 溶 、 滤 、 发 结 晶 等 工 序 制 取 过 蒸
４ｌ 不需 要复 杂设 锌锰 电池 的正极 活性物 质为 Ｍｎ ：负极 活性 ＮＨＣ。此 方法 的优 点是操 作 简单 ， Ｏ， 物 质为 Ｚ ， ｎ 中性 锌锰 电池 的 电解 质 溶 液 为 Ｎ－Ｃ 备 ， 需 要 较 多 劳 动 力 ， Ｉ Ｉ Ｌ 但 回收 效 率 低 且 经 济 效 益
和 Ｚ Ｃ 碱性锌 锰 电池 的电解液 为 Ｋ Ｈ。 ｎ１ ， Ｏ 正极 组 小 。
． 成 物质 主要 为碳 棒 、 Ｏ 、 Ｍｎ 乙炔 黑 、 墨 ， 极 主 ２２ 湿 法 回 收 利 用技 术 石 负
要 是 含 有 少 量 Ｐ 、ｄＨ ｂ Ｃ 、 ｇ的 Ｚ ，加 入 少 量 Ｐ 、 ｎ ｂ
锌 ７万 吨 、 １ 铜 ． 吨， ４万 是相 当可 观 的资源 。因此 ， 皮 洗 净 后 送 入 电炉 重 熔 ， 成 锌 锭 回收 锌 ； 存 铸 残
对废 旧锌锰 电池进 行 回收利 用 ， 减 少 了环 境 污 的 Ｍｎ ： Ｍｎ Ｏ 的 混 合 物 送 入 回转 窑 煅 烧 ， 既 Ｏ 和 Ｏ Ｈ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｓｅ ａ ｄ ｕ ｅ ｎ Ｍｎ ｂ ｔ ｒ ；ｅ ｏ ｅ ｙ； ｔ ｉａ ｉｎ ｙ ｒ ｓ ｗａ ｔ ｎ ｓ ｄ Ｚ — ａｔ ｙ ｒ ｃ ｖ ｒ ｕ ｉ ｚ ｔ ｅ ｌ ｏ
。 锌 锰 电池 是最 常 用 的一 次 电池 ，使用 方 便 ， 利 用工 艺 ］
（ 、 铁 塑料 、 纸等 ） 等组成 材料 。 ２ 废 旧锌锰 电池 的 回收 方法 入溶 液 ， 液经 净化 后 电解 生 产金 属 Ｚ 、 Ｏ 或 溶 ｎ Ｍｎ ：
研究性实验报告_废电池的危害回收利用初探
废旧电池的危害及回收利用研究方法：上网查资料，问卷调查，实地调查研究报告：一、研究意义电池是指把化学能或者光能转变为电能的装置。
现代社会的人们，每天的日常生活中，越来越离不开化学电池了。
电池对人们的生活有着很密切的关系，电池的不断发展带来了不少负面影响，随之而来的废旧电池的处理问题就是其中一点，废电池对环境和人体的危害远远超过我们的想象，随意丢弃电池，不仅污染环境、危害人体健康，而且浪费资源。
因此，对废旧电池进行回收利用，势在必行二、研究过程市场上的电池可分为一次电池和二次电池。
一次电池包括：锌-二氧化锰电池（即普通的锌锰电池）和碱性锌-二氧化锰电池。
锌-二氧化锰电池分为糊式电池（S型）、纸板电池（包括铵型高容量纸板电池（C型）、锌型高功率纸板电池（P型））。
碱性锌-二氧化锰电池包括碱锰电池、扣式碱性锌锰电池（俗称扣式电池）、可充碱性锌锰电池。
二次电池包括：小型二次电池和铅酸蓄电池。
小型二次电池中有氢镍电池和锂离子电池。
此外还有动力电池、燃料电池、太阳能电池、锌镍电池、金属空气电池等。
废电池的属性固体废物中对环境危害较大的部分属于危险废物。
危险废物在环境管理中往往采用特殊的管理系统。
所以废电池的危险属性也成为废电池环境管理的焦点。
根据国际上通行的共识，废镉镍电池、废氧化汞电池以及废铅酸蓄电池属于危险废物。
美国《电池法》和《资源再生法》（RCRA）规定，废镉镍电池和废小型密封铅酸电池属于危险废物目前废电池收集有混合收集和分类收集两种方式；与垃圾混合收集的废电池处理处置方式有堆放、填埋、焚烧；分类收集的废电池处理处置方式有贮存、填埋和回收利用。
在不同收集方式和处理处置过程中三、废旧电池对我们的危害:随着经济和科技的发展,电池在我们生活中的扮演着越来越重要的角色，使用量也正迅速增加,几乎渗透到我们生活的每一个角落,然而这些使用后的废旧电池却未能得到妥善的处理,虽然废旧电池的体积和质量都非常小，但它含有多种金属物质,如果处理不当就会污染到水源、土壤、空气等,进而直接或间接危害到人们的健康,影响人们的正常生活。
湿化学方法回收利用废旧锌锰干电池
Ｋ ｙＬｂｒｔ ｙｏ Ｆｎ ｈｍｃｌ，ｉａ ５ ３３ Ｃ ｉａ ｅ ａ ｏ ｏ ｆ ｉ Ｃ ｅ ｉ ｓＪ ｎ２ ０ ５ ， ｈ ） ａｒ ｅ ａ ｎ ｎ
Ａ ｓ ａｔＲ ｃｖｒ ｆ ｓｄ ｚ ｃｍ ｎａ ｅｅｂ ｔ ｒ ｓ（ Ｈ ａ ｉ ａ ｏ ｄ ｃ ｄｂ ｈ ｅ— ｅ ｉ ｒ ｂ ｔ ｃ ： ｅｏｅｙｏ ｅ ｉ — ａ ｇｎｓ ａ ｅｉ ５ ｕ ｔ ）ｗ ｓｃｎ ｕｔ ｙｔｅｗ ｔ ｈ ｍ ｓ ｒ ｕ ｎ ｔ ｅ ａ ｅ ｃ ｔ ｙ
ｍ ｔｏ ． ｍ ｏ ｉｍ ｃ ｌ ｉｅ（ Ｈ １ ｎ ｎｃｎａｎｎ ｏ ｐ ｕ ｄ Ｚ Ｃ２ａｄＺ （ Ｈ ）Ｃ２ ｅｅ ｅｈｄ Ａ ｍ ｎｕ ｈｏ ｄ Ｎ ４ ）ａ ｄＺ —ｏｔｉｉｇｃｍ ｏｎ ｓ（ ｎ １ ｎ ｎ Ｎ ３ ２ １）ｗ ｒ ｒ Ｃ
ｓ ｐ ｒ ｔｄ ｆｏ ｔ ｌｃｒ ｌ ｔ ｙ ｕ ｉ ｇ ａ ｅｏ ｅ ａ ｈ ｘｒ ｃｉ ｇ ａ ｅ ｔ ＮＨ４ ｓｐ ｅ ｒ ｄ， ｎ ｈ ａ ｓ ｅ ａ ａｅ ｒ ｍ ｈｅｅ ｅ ｔｏｙｅ ｂ ｓｎ ｃ ｔ ｎ ｓｔ ｅ ｅ ｔａ ｔｎ ｇ ｎ ． ｗａ ｒ ｐａｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｍ ｓ Ｃ１
ｓ ｏ ｅ ｈ ｔ ｈ ｐ ｒｔ ｓ ｆ ｅ ｏ ｅ ｅ ＮＨ４ Ｃ ａ ｄ ｈ ｗ ｄ ｔ ａ ｔ ｅ ｕ ｉ ｏ ｒ ｃ ｖ ｒ ｄ ｉ ｅ １ ｎ Ｍｎ ｗ ｒ ｈ ｇ Ｏ２ ｅ ｅ ｉｈ，ｗ ｉｈ ｅ ｅ ｅｅ ｍｉ ｅ ｂ ｈ ｃ ｗ ｒ ｄ ｔｒ ｎ ｄ ｙ
制得 软磁铁 氧体 和半导体 等 功能材 料 。
０ 引 言
废 旧锌 锰干 电池含 有 很 多 有 害成 分 ， 锌 、 、 如 锰
回收利 用废 旧锌锰 干 电池 主要方 法 有 干法 、 湿
法 和生物法 Ｊ 。干 法 的优 点 是 回 收产 品 纯度 较 高 、 除 汞效果好 ， 点是 能耗大 、 缺 设备 费用 大 。湿法 的优
废旧锌锰干电池回收利用在分析专业教学中实践论文
废旧锌锰干电池回收利用在分析专业教学中的实践摘要：通过对日常生活中常见的废旧锌锰干电池的分析试验，不但可以从废旧锌锰干电池中回收的氯化钱、锌化物和二氧化锰，还可以巩固氧化还原反应、卤素、过渡金属、化合物分离与提纯等基本化学理论以及练习无机、分析和有机化学实验的基本操作，思考与设计贯穿实验教学的全过程，提高学生的实验兴趣，培养学生分析问题和解决问题的能力。
关键词：废旧锌锰干电池；回收；化工分析；实验室中图分类号：g718.1文献标识码：a 文章编号：1002-7661（2011）11-022-02废旧锌锰干电池含有很多有害成分，如锌、锰、铜、铁，汞，镍等重金属，随意丢弃，不仅会对环境造成污染，也会导致金属资源浪费。
根据技校化工分析专业所学课程及实验室的仪器设备，为湿法回收利用废旧锌锰电池提供了必备条件。
而且在处理废干电池中，可回收铜，碳棒，二氧化锰，氯化铵，锌片[2]等物质，铜和碳棒可直接在实验室中使用，例如碳棒做电解实验中的电极等。
从实验数据可知，回收到的二氧化锰量多，回收率和纯度高，在实验室的回收中具有经济效益。
虽然氯化铵和锌片回收率低，但氯化铵纯度高，可直接作实验室补充药品，锌片可用来制化合物，如制备七水硫酸锌得到的量多，回收率高，纯度高，也可直接为实验室补充药品。
所以，从废旧废锌锰干电池中提取有用物质的设计方案是可行的。
一、实验部分1、试验目的（1）了解锌锰干电池的结构、原理及对环境的危害（2）根据干电池中待回收物质的性质差异，熟练应用溶解、过滤、蒸发、结晶、加热、焙烧、蒸馏、滴定等试验操作，巩固试验操作技能；对试验中遇到的问题提出解决方案，培养创新能力。
（3）学会查阅文献资料。
（4）通过回收干电池，防止环境污染，变废为宝，增强环境保护意识。
2、试验原理（1）干电池结构日常生活中用的干电池为锌锰电池。
其负极为电池壳体的锌筒，正极是被二氧化锰包围的石墨电极，电解质是氯化锌及氯化铵的糊状物，干电池其结构如图所示。
废旧锌锰电池回收利用研究进展
从人们意识到废 旧电池的危 害性 和资源性 ， 进而研究其 回收再利用方法 ， 已有近 ２ ０年 的历
史， 关于废旧电池 回收利用 的研究和报道也逐渐 深入和拓宽， 在实际生产 中也作 了一些尝试． 由北 京科技大学和河北易县共同投资的东华鑫馨废旧 电池再生处理厂于 ２０ 年 ６ ０１ 月建成投产 ， 成为我 国首家 废 旧 电池 回收 厂． 处 理 厂 设 计 年处 理 废 该 旧电池 ３００ｔ其工艺通过物理分解、 ０ ， 化学提纯 、
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｒｅ ｅ ｔｐ ｏ ｒ ｓ ｅ ｆｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｒ ｃ ｃ ｅ ｗａ ｔ ￣ｎ－ ｔｅ ｉｓ ａ＇ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ，ａ ｓｒ ｃ ： ｃ ｎ ｒ ｇ ｅ ｓ ｓｏ ｈ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｅ ｙ ｌ ｓｅ］ Ｚｎ ｂａｔｒｅ ｌ ｉ ｔｏ ｕ ｅ Ｉ ｅ ｎｄ
Ｊｎ ２ ０ ｕｅ ０７
文章编号 ：１０ ４ ２ （ ０ ７ ０ ０ ５ ０ ０ ６— ７ ９ ２０ ） ２— １１— ６
废 旧锌 锰 电池 回收 利 用 研 究进 展
张俊喜 张铃松 ， ， 王超君 任 ， 平 刘永生 张万友 ， ，
１２ １ ） ３ ０２
（． １上海 电力学 院 电化学研究室 ， 国家电力公司 热 力设 备腐蚀与 防护重点 实验 室 ， 海 ２０９ ； 上 ０００
ｒ ｃ ｃ ｉ ｇ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｄ ｔ ｅ ｕ ｉ ｚ ｔ ｎ ａ ｐ ｏ ｃ ｒ ｉｃ ｓ ｅ ． ｈ ｅ ｄ ｏ ｅ Ｉ ｓ ａ℃ ｄ ｉ ｅ ｙ ｌ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｈ ｔ ｉａ ｉ ｐ ｒ ａ ｈ ａ ｅ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ Ｔ ｅ ｔ ｎ ｆ ｔ ． ｅ Ｉ ｈ ａ ｔ ｎ ｎ ｌ ｏ ｒ ｈ ｅ ｎ ｓ ａ ｐ ｉａ ｉｎ ａ ｅ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ｓ ｓｅ ｔ ａｌ ． ｐ ｌ ｔ ｒ ｉｃ ｓ ｅ ｙ ｔ ｍａ ｉ ｌ ｃ ｏ ｃ ｙ
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Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2017, 7(1), 1-8 Published Online February 2017 in Hans. /journal/aep https:///10.12677/aep.2017.71001文章引用: 张景欣, 马雅琳, 陈爱良, 熊子璇. 废旧锌锰电池的回收利用技术的研究进展[J]. 环境保护前沿, 2017, 7(1):Progress in the Recycle of Waste Zinc Manganese BatteryJingxin Zhang, Yalin Ma, Ailiang Chen, Zixuan XiongSchool of Metallurgy and Environment, Central South University, Changsha HunanReceived: Jan. 20th , 2017; accepted: Feb. 7th , 2017; published: Feb. 10th, 2017Abstract More and more attention of the recycling of the waste battery has been attracted with the increase of the battery usage. There are many kinds of metal and heavy metal in zinc manganese battery; its recycling technology is constantly developing. This paper describes the technological progressin the recovery and utilization of Waste Zinc Manganese Batteries in recent years, and analyzes the relation among various processing methods and their advantages and disadvantages. The de-velopment prospects of the recovery and utilization of Waste Zinc Manganese Batteries was also discussed. KeywordsWaste Zinc Manganese Battery, Zinc, Manganese, Recycle废旧锌锰电池的回收利用技术的研究进展张景欣，马雅琳，陈爱良，熊子璇中南大学冶金与环境学院，湖南 长沙收稿日期：2017年1月20日；录用日期：2017年2月7日；发布日期：2017年2月10日摘 要随着电池使用量的增加，越来越多的人开始关注废旧电池的回收利用。
锌锰电池中含有多种金属及重金属，其回收利用技术也在不断地发展进步。
本文综述了近几年来废旧锌锰电池的回收利用技术方面的技术进展，分析了各种方法之间的联系以及各自的优缺点，并对废旧锌锰电池的回收利用的发展前景作了更深层次的探讨。
张景欣等关键词废旧锌锰电池，锌，锰，回收利用Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/1. 引言随着科学技术的日益进步，金属(包括重金属)的消耗也在逐步增加，如果消耗品处理不当，则会产生严重的重金属污染问题。
其中废旧锌锰干电池中含有多种重金属，如汞、镉、铅、铜等，虽然随着技术的发展含汞电池已经逐步被低汞电池所取代(自2006年1月1日起，我国就已经颁布法令，在我国禁止销售含汞大于电池重量0.0001%的碱性锰锌电池)，但由于电池的使用量巨大，同时电池还会有其他重金属，因此产生的污染依旧不容忽视，而且还有少数商家只回收锌锰电池中的锌皮等金属，将碳包随意抛弃，更加剧了环境的污染。
单从资源角度考虑，我国每年在锌锰干电池上浪费掉的金属锌就达6万多吨[1]，近20年来积累消费了近2000亿只锌锰电池(见表1)，而在我国的废电池基本都是当作普通垃圾来进行处理，以填埋与焚烧为主，这将消耗大量锌、锰等矿产资源，同时我国缺乏高品位的锌、锰矿石，因此每年都需要大量进口。
一边锰锌资源大量浪费，另一边我国的锰锌矿又依赖外国进口，因此从资源角度来说，也有必要对废旧的锌锰电池进行回收。
本文即是围绕废旧锌锰电池的回收利用技术之间的联系及发展加以综述，将回收利用技术分为处理方法、利用途径两部分来写，首先详细的介绍并分析了国内外现有的处理技术，对不同的方法进行整理归类，又对利用途径进行阐述，展现了利用途径与处理方法之间的联系，对废旧锌锰电池的回收利用技术进行了全面的综述。
2. 处理方法目前国内外有关废旧锌锰电池的处理方法主要包括四种：人工分选法、干法、湿法、干湿法。
2.1. 人工分选法人工分选法[3]就是依照废旧锌锰电池的成分对其进行分类后，用简易的机械将其剖开，其中的碳棒、铜帽、锌皮等物质利用人工分选出来，逐类进行回收处理。
石墨可用作电解食盐水的电极材料或直接用于生产干电池；铁壳和铜帽可直接冶炼回收金属；锌皮可利用电炉重熔铸成锌锭或者酸浸后加入硫酸钡Table 1. The number of domestic consumption of zinc manganese batteries in1994-2014表1. 1994年~2014年国内消费锌锰电池数量[2]时间(年) 电池消费量(亿只) 总重量(万吨)1994~2000 159.6 53.22001~2004 400 133.32005~2009 580 1602010~2014 744 205.2总计21年1883.6 551.7张景欣 等制成白色颜料；二氧化锰的混合物可以通过加热烘炒、酸化等过程除去锌、铁、碳等杂质，回收率可达到94.57%，可用于制作磁性材料；氯化铵溶液经酸化、蒸发、结晶、过滤等湿法冶金工序制取氯化铵，其纯度可达到98.24%，可用来生产微肥。
此方法工序简单，原料的利用率高，但是对劳动力的需求比较大，分解效率也比较低。
这就需要设计新型的破碎机器，以解决劳动力及生产成本问题。
如马英辉等人[4]设计了一种带有游戏功能的废旧锌锰电池回收装置，既能解决分解效率低的问题，又能激发青少年群体对于回收锌锰电池的积极性，增强环保意识；又如张永祥[5]设计的结合了磁选、风选、三级破碎和自制膜吸附等过程的回收装置，大大减轻了对劳动力的需求，又具有良好的回收效果。
2.2. 干法干法[6]也称高温热解法，是以矿冶原理为基础，对粉碎后的废旧锌锰电池进行高温冶炼，利用各种金属及金属氧化物的熔、沸点的差异，以单质的形式回收锌、铅和汞，而二氧化锰则以低价氧化锰的形式被回收，纸、碳粉等可燃物则作为还原剂被燃烧掉。
传统的干法即常压法早已投入应用，但因其具有诸多缺点，后人在此基础上进行改进，设计真空法、电极放电加热分解法等，虽然各自依然存在缺点，但对于回收技术的进步有着极大的贡献。
2.2.1. 常压法常压冶金法的基本原理是利用废旧锌锰电池中的各种金属的沸点不同(见表2)，在较低温度下回收汞，再在较高的温度下，回收锌和其他重金属。
另一种方式是在高温下焙烧废旧电池，使其中易挥发的金属及氧化物挥发，残留物另行处理。
利用这种方法，赵联朝等人[7]在温度为350℃、时间为50 min 的条件下进行焙烧实验，使得汞的残留量可达土壤二级标准，而黑粉中铵残留量很低，可满足氯化锰等产品的等级要求。
华南农业大学林辉东[8]等人以管式炉进行研究，在温度为550℃、时间为120 min 的条件下焙烧时除汞效果最佳。
瑞士的巴特列克公司[9]就是利用常压法来回收废旧锌锰电池的，他们先将旧电池破碎处理，再送入炉内焙烧，进而在不同温度下提取出汞和锌，剩余金属通过高温熔合成合金。
常压法有设备简单，工艺流程短，不引入新的杂质，回收纯度高等有优点，但由于需要在大气中加热，因此需要消耗大量能源，并且产生二次污染。
2.2.2. 真空法真空法包括真空蒸发分离技术、真空冶金焙烧技术和真空热解技术。
前两种方法与常压法的原理很相似，只是根据克劳修斯–克拉佩龙方程：1lg lg P AT B T CT D −=+++ (A ，B ，C 和D 均为常数；P 为蒸汽压；T 为温度)我们可以看出环境的蒸气压对金属的蒸发起着重要的作用，在真空中金属的沸点会大大降低，从而节约了大量能源，并且由于是密闭的负压条件下进行的，可减少对环境的污染，有助于对有用成分的综合利用，该技术在理论和应用上已相当成熟，但是一次的投资成本太大。
最早将真空冶金焙烧技术引入废旧锌锰电池处理的是德国和日本，但他们讲真空法主要用于脱汞，并未应用于分离其他金属。
在如今真空冶金焙烧法也有着广泛的应用，如在2011年中南大学的何德文等人利用真空冶金法处理锌锰电池，回收其中的汞和镉，在真空度为91.99~98.66 kPa 、温度达到700℃、加热时间超过2.5小时时，汞和镉的Table 2. Boiling point of various metals in waste Zn Mn battery表2. 废旧锌锰电池中各种金属的沸点金属锰 汞 铜 铁 锌 沸点(℃) 1962 356.7 2567 3000 907张景欣 等回收率接近95%，达到饱和[10]。
真空热解法是在高温条件下加热固体有机化合物，使其化学键断裂，分解成低分子的碳水化合物的过程。
在温度超过200℃时，固体废物就会开始热解，一些高分子化合物如电池中的纸和塑料等物质裂解成气态、液态有机化合物及碳，随着温度的升高，当超过500℃时，有机化合物就会继续裂解，形成H 2、CH 4、CO 2、CO 等气体。
这种方法在锌锰电池的回收中应用并不广泛，目前仅在外层已分离物质的处理上有应用到[11]。
2.2.3. 电极放电加热分解法电极放电加热分解法[12]是先将电池破碎，然后利用电极瞬间放电产生的高温，将物料加热到4000℃以上，在高温条件下，电池中的纸、碳粉等可燃物会被完全焚烧掉，而铁、锌、汞和铜等金属沸点在3000℃以下，可以从锰的氧化物中分离出来。
再将回收的金属降温，根据其沸点的差异(表2)，逐步进行回收。