关于废旧电池的危害和回收调查报告
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课题名称废旧电池的危害及回收(一)课题简介
1.课题研究时间:2011年1月20日至2010年2月10日
2.活动地点:街道、超市
3.实践主题:废电池的危害及处理方法
4.课题研究的原因:废旧电池的回收已经成为世界的一大难题,据调查显示,丢弃一节5号电池可导致一立方米的土地污染五十年,而废旧电池对水源的污染更是不可估量。早在上个世纪,日本由于汞、镉中毒引发的痛痛病水俣病就给人们敲响了警钟。而现在国内回收废旧电池的设施并未普及,加之许多人不了解废旧电池的危害,将其和普通垃圾一起丢弃,造成环境污染的同时也危机人类自身健康。所以我们开展这个课题调查,为的就是熟悉废旧电池的危害,了解废旧电池的处理方法。
5.课题研究的意义:有利于提高人们的环保意识,减少环境污染,提高废旧电池的利用率。
6.实践目标:明确废物分类回收的意义,增强环保意识
7.课题研究的方法:上网查阅资料,街头问卷调查等
(二)课题资料内容
一.废旧电池的危害:
电池中含有大量的重金属--锌、铅、镉、汞、锰等。据专家测试,一节钮扣电池能污染60万升水;一节一号电池烂在地里,能使一平方米的土地失去利用价值。有关专家指出,废旧电池如果与生活垃圾混
合处理,电池腐烂后,其中的汞、镉、铅、镍等重金属溶出会污染水体和土壤,并通过食物链最终危害人类健康。人如果汞中毒,会患中枢神经疾病,死亡率高达40%;镉则被定为IA级致癌物质。长期以来,我国在生产干电池时,要加入一种有毒的物质--汞或汞的化合物。我国的碱性干电池中的汞含量达1~5%,中性干电池为0.025%,全国每年用于生产干电池的汞就达几十吨之多。干电池中含汞最多的锌汞电池约占电池重量的20%~30%,碱性干电池约为1 3%,普通锌锰电池含汞较少。
汞就是我们俗称的"水银"。汞和汞的化合物都是有毒的,科学家发现,汞具有明显的神经毒性,此外对内分泌系统、免疫系统等也有不良影响。
附废旧电池危害的典型例子:20世纪50年代发生在日本的震惊世界的公害病--水俣病,就是由于汞污染造成的。40多年前,在日本九州南部的一个沿海小镇--水俣镇,当地居民中出现了一种奇怪的病。患者开始口齿不清,步态不稳,四肢麻痹,最后全身痉挛,精神失常,在痛苦的折磨中死去。后来染上这种疾患的人越来越多,甚至连猫和海鸟都出现了同样的症状。后来,医务工作者从死者的尸体和海鱼体内发现了有毒的甲基汞,证明了人是吃了被污染的鱼而中毒的。经过调查,原来是当地的日本氮肥工业公司常年向水俣湾排放含汞废水,使海水受到了汞的污染,当地捕捞的海产品中都含有高浓度的甲基汞。为了恢复水俣湾的生态环境,日本政府花了14年的时间,投入了485亿日元,把水俣湾的含汞底泥深挖4米,全部清除。同时,
在水俣湾入口处设立了隔离网,将海湾内被污染的鱼统统捕获进行填埋。曾亲眼目睹过水俣病爆发的日本水俣市市长吉井正澄感慨地说:"经过近半个世纪的不懈努力,我们终于从水俣病的阴影中走出来了,正在建设一个新的水俣市。我希望全世界都吸取日本水俣病的教训,摆脱愚昧的生产方式,推行文明的生产方式。
二、目前废旧电池回收利用技术
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和镉,再将镍用于炼钢,镉则重新用于生产电池。其余的各类废电池一般都运往专门的有毒、有害垃圾填埋场,这种做法不仅花费太大(例如:在德国填埋一吨废电池费用达1700马克),而且还造成浪费,因为其中尚有不少可作原料的有用物质。
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,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,的国马格德堡近郊区正在兴建一个“湿处理”装置,在这里除铅蓄电池外,各类电池均溶解于硫酸,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,其成本虽然比填埋方法略高,但贵重原料不致丢弃,也不会污染环境。
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。
从前,我国处理旧电池难在工艺上,苦于不能充分、有效地分离和利用废旧电池中的资源,而且处理过程中的二次污染严重。目前国内主要的处理方式有4种,人工分选、干法、湿法和干湿法。人工分选回收利用法就是将回收的废旧干电池,先进行分类,人工分选出碳棒、铜帽、锌皮及各种残留物,并分别用相应的方法予以处理,这种方法简单易行,但使用劳动力多,经济效益差。所谓干法,也叫烟法或火法,就是对废旧干电池分类筛选、破碎后,再放人焙烧炉中在600 ~800 度下焙烧,将排出的气体冷凝后提取汞,再将焙烧剩余物放入回转窑在1100 ~1300度下低烧,从烟气中回收氧化锌,从残渣中回收锰和铁。运用此法,一般冶炼厂无须增加设备和劳力,就可回收干电池中的锌,若须进一步回收其他物质,尚须增加设备。所
谓湿法,就是将干电池分类破碎后,置于浸取槽中,加入稀硫酸进行浸取,再经过滤,从滤液中提取金属锌,滤渣分离出铜帽铁皮后,再从剩余泥渣中进一步提取出锰来。此法可以利用现有湿法炼锌工厂的设备和技术,对废旧干电池进行回收利用。干湿法,就是将干法和湿法的优点结合起来,先用焙烧的方法回收汞和部分锌,再用浸动和电积的方法回收锰和剩余的锌。运用此法,回收效果较好,但工序较复杂,成本也较高。
现在,又从北京科技大学传来消息,研究者找到不同于国外火法处理的新方法,采用湿法工艺流程能充分对废干电池进行无害化、资源化处理,提高了废旧电池的利用率。
据主持研究这套工艺流程的北京科技大学王化军介绍,此方法可回收废旧电池中82.5%的有用成分,其中锌的总回收率达到83.54%,二氧化锰的总回收率为81.91%,含汞废渣可送专门工厂处理,工业废水经处理后可循环利用,不会产生二次污染。王化军说,这套工艺已研究出来一年多了,但要推广、使其工业化,还要解决一些外部环境方面的困难。
CECO北京中宜环能环保技术有限一.街头调查表附在后面
二.调查结果
将锌、锰、银、镍、汞、镉和铁等金属物质提取回收、炉渣还可以用来制作建筑材料,对不能利用的物质进行环境无害化处理,一改以前的工序繁复、工艺流程长、处理成本高的缺憾,从而实现了废旧电池处理的无害化、资源化、安定化的综合利用。