舊電池回收的妙用

廢電池如何循環(huán)利用？

廢電池含有許多重要的化學(xué)物質(zhì)，如銅、鋅、二氧化錳、氯化銨等。如果能很好地處理它們，就能從中獲得許多有用的物質(zhì)。根據(jù)電池的結(jié)構(gòu)，可以做如下處理。

1.收集銅帽:取下廢電池蓋，用刀除去瀝青，用鉗子慢慢拉出碳棒，取下銅帽存放，可作為實(shí)驗(yàn)原料或生產(chǎn)硫酸銅等化工產(chǎn)品。

2.氯化銨(NH4CI)的提純:用小刀剝?nèi)U電池的外殼，取出里面的黑色物質(zhì)(它是二氧化錳MnO2、碳粉、氯化銨、氯化鋅等的混合物。)，然后加水(每節(jié)電池黑色物質(zhì)加水約50毫升)，攪拌溶解，澄清，過濾。將濾液加熱蒸發(fā)至濾液中出現(xiàn)晶體，然后小火加熱并保持?jǐn)嚢?防止氯化銨因局部過熱而分解)。當(dāng)容器中殘留少量氯化鋅(ZnCl 2)時(shí)，如果想獲得純凈的NH4Cl，可以利用NH4Cl在350℃時(shí)的升華性質(zhì)，將其與ZnCl 2分離。

3.二氧化錳的提純:將剩余的黑色沉淀用水洗5-6次，放入鐵瓢中。先用小火烘干，然后在攪拌下用猛火燃燒，除去其中所含的碳粉和有機(jī)物。不出現(xiàn)火花時(shí)，燃燒5-10分鐘，冷卻后得到MnO2。

4.鋅粒的制備:將廢舊電池剝離的鐵殼浸泡在水中，洗去糊狀物質(zhì)。然后把鋅殼敲平。在鐵瓢中濃縮，加熱到500℃左右(鋅的熔點(diǎn)為419.4℃)，鋅熔化，氧化物等雜質(zhì)浮在表面。用鐵絲刮下后，很快落入一個(gè)有很多小孔的鐵瓢里，鐵瓢不斷來回晃動(dòng)。液態(tài)鋅通過鋼包的小孔，流入盛有冷水的罐中冷卻，立即形成光亮的鋅粒沉積在罐底。拿出來晾曬，裝備或者出售。

廢電池回收技術(shù)簡介

1.鋅錳干電池

(1)濕法冶金方法

這種方法是利用鋅和二氧化錳溶于酸的原理，使電池中的鋅和二氧化錳與酸反應(yīng)生成可溶性鹽，然后將溶液凈化電解，生產(chǎn)金屬鋅和電解二氧化錳或其他化工產(chǎn)品和化肥。濕法冶金分為焙燒-浸出法和直接浸出法。

焙燒-浸出法是將廢電池焙燒，使氯化銨、氯化亞汞等。在冷凝裝置中分別揮發(fā)成氣相和回收。高價(jià)金屬氧化物被還原成低價(jià)氧化物，焙燒產(chǎn)物用酸浸出，然后通過電解從浸出液中回收金屬。焙燒過程中的主要反應(yīng)如下:

MeO C→Me CO↑

A(s)→A(g)ⅳ

浸出過程中的主要反應(yīng):

我 2H →Me2 H2↑

MeO 2H →Me2 H2O

在電解過程中，陰極的主要反應(yīng)是:

me2 2e→我

直接浸出法是回收廢物干電池經(jīng)粉碎、篩選、洗滌后，直接用酸浸出其中的鋅、錳等金屬成分，過濾提純，再從中提取金屬，生產(chǎn)化工產(chǎn)品。

反應(yīng)式為:

MnO2 4HCl→MnCl2 Cl2↑ 2H2O

二氧化錳 鹽酸→氯化錳 H2O

Mn2O3 6HCl→2MnCl2 Cl2↑ 3H2O

氯化錳 氫氧化鈉→氫氧化錳 氯化鈉

氫氧化錳氧化劑→二氧化錳↓2鹽酸

電池中的鋅以ZnO的形式回收，反應(yīng)式如下:

Zn2·2OH-→ZnO 2-→Zn(OH)2(無定形膠體)→ZnO(晶體) H2O

(2)大氣冶金法

這種方法是廢電池中的金屬及其化合物在高溫下氧化、還原、分解、揮發(fā)、縮合的過程。

方法一:將廢舊干電池在較低溫度下加熱，先使汞揮發(fā)，再在較高溫度下回收鋅等重金屬。

方法二:首先高溫焙燒，使揮發(fā)性金屬及其氧化物揮發(fā)，殘?jiān)鳛橐苯鹬虚g產(chǎn)品或單獨(dú)處理。

濕法冶金和常壓黃金處理技術(shù)成熟，但都有流程長、污染源多、投資消耗高、綜合效益低的共同缺點(diǎn)。1996年，日本TDK公司對(duì)回收工藝進(jìn)行了大膽的改革，將單一金屬的回收變?yōu)榇判圆牧系幕厥铡＿@種方法簡化了分離過程，大大降低了成本，從而大大提高了干電池回收利用的效益。近年來，人們開始嘗試發(fā)展一種新的冶金方法——真空冶金法:基于廢電池各成分在同一溫度下蒸氣壓不同的事實(shí)，通過真空中的蒸發(fā)和冷凝，使其在不同溫度下相互分離，從而實(shí)現(xiàn)綜合利用和回收。由于是在真空中進(jìn)行，大氣不參與操作，減少了污染。雖然真空冶金研究很少，缺乏相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，但它明顯克服了濕法冶金和常壓冶金的一些缺點(diǎn)，因此將成為一種很有前途的方法。

2.鎳鎘電池

鎳鎘電池含有大量的鎳、鎘和鐵，其中鎳是鋼鐵、電器、有色合金和電鍍的重要原料。鎘是一種用于電池、顏料和合金的稀有金屬，也是一種有毒的重金屬。因此，日本對(duì)廢舊鎳電池的回收利用進(jìn)行了較早的研發(fā)，其工藝也有干法和濕法。干法主要是利用鎘及其氧化物的高蒸氣壓，在高溫下蒸發(fā)鎘，使其與鎳分離。濕法是將廢電池粉碎后，用硫酸浸出，再用H2S分離出來。

3.鉛蓄電池

鉛蓄電池體積大，毒性強(qiáng)，在各種電池中最先被回收利用，因此其技術(shù)也比較完善，并在不斷發(fā)展。

廢鉛在蓄電池回收技術(shù)中，污泥的處理是關(guān)鍵。廢鉛蓄電池的污泥相主要是硫酸鉛、氧化鉛、氧化鉛和鉛。其中PbO2 _ 2是主要成分，在正極填料和混合填料中分別占41% ~ 46%和24% ~ 28%。因此，PbO2的還原效果對(duì)整個(gè)回收工藝有重要影響，有火法和濕法兩種還原工藝。熱解是在冶金爐中將PbO2與污泥中的其他成分(如PbSO4和PbO)一起還原和熔融成Pb。但SO2和高溫鉛塵由于能耗高、利用率低，將逐漸被淘汰。濕法是在溶液條件下，通過加入還原劑將PbO2還原成低價(jià)的鉛化合物。嘗試過的還原劑有很多種。其中在硫酸溶液中用

一方面可以回收電池中的重金屬元素，是一種資源再利用；另一方面，回收舊電池也防止它們破壞環(huán)境；最后，回收舊電池也可以培養(yǎng)公民 環(huán)保意識(shí)，讓每個(gè)人都能自覺地為保護(hù)我們的環(huán)境做出努力。