山东省临沂市年处理九万吨废旧镉镍电池回收处理项目可行性报告(2) 五、废旧镉镍电池处置方案分析介绍:随着现代化社会的发展,电子设备的数量和种类也在不断增加,电池逐渐成为了现代人生产、生活中必不可少的电力载体,但同时伴随着大量的电池产生,也形成了废电池的处理问题;由于废电池中含有大量的有害物质,不当的处理方法会对环境和人体健康产生重大危害;因此本文将从废电池危害、废电池分类和废电池处理方案三个方面,全面探讨废电池特别是废旧镉镍电池处置方案,为废电池的环保处理提供参考指导。
山东省临沂市年处理九万吨废旧镉镍电池回收处理项目可行性报告(2)
五、废旧镉镍电池处置方案分析介绍:随着现代化社会的发展,电子设备的数量和种类也在不断增加,电池逐渐成为了现代人生产、生活中必不可少的电力载体,但同时伴随着大量的电池产生,也形成了废电池的处理问题;由于废电池中含有大量的有害物质,不当的处理方法会对环境和人体健康产生重大危害;因此本文将从废电池危害、废电池分类和废电池处理方案三个方面,全面探讨废电池特别是废旧镉镍电池处置方案,为废电池的环保处理提供参考指导。
1、废电池危害、废电池如果随意处理,会对环境产生以下危害:
1)对土壤的污染:废电池中含有大量的有害物质,如重金属铅、汞、镉等,如果直接深埋入土壤中,会使得这些有害物质渗入土壤,严重污染土壤,进而影响庄稼、果树等农作物的生长危害人类健康。
2)污染水源:废电池中的有害物质会渗入地下水和自来水,对人类健康带来威胁。
3)对动植物造成危害:废电池无法降解,随意处理可能会导致大自然变得不再适宜生存。
2、废电池分类、废电池根据其成分和特点,主要可分为以下几类:
1)镉镍电池:主要应用于家用电器、电动自行车等;以海绵状金属镉为负极,以氢氧化镍沥青为正极活性材料,氢氧化钾水溶液为电解液的电池;用于应急照明、发动机起动、病员并行工具、电源便携工具、仪表和航天技术、移动电话等。
2)镉银电池:广泛应用于电子秤、计算机、电视机等。
3)碱性电池:主要用于手电筒、收音机、遥控器等便携式电器。
4)锂电池:主要应用于手机、笔记本电脑、电动(汽)车等。
3、废电池处理方案、废电池的处理应该依据其分类,采取相应的处理方案,具体如下:
1)镉镍电池处理:由于镉镍电池中含有大量的重金属,处理难度较大,需要采用机械分选、氢氧化镉还原电解和烧结等技术,将其中的有价金属进行分离和回收,减少废弃物量,达到环保的目的。
2)镉银电池处理:镉银电池经过分类后,需要进行手工拆解和化学分离操作,将其中的银和镉进行分离,然后进行资源化处理,避免对环境造成二次污染。
3)碱性电池处理:碱性电池主要成分为氧化银和氢氧化钾,这是一个相对较安全的电池类别,可以通过渗透法进行废弃物的处理,将其中的重金属还原为相应的金属或化合物,进而回收利用。
4)锂电池处理:锂电池中含有的有害物质相对较少,处理难度较小,可以采用渗透法、化学还原法等方法,进行资源化利用。
5)废电池的处理有着巨大的环保意义:科学地采用废电池处理方案,能够有效减少废弃物的数量,延长资源的使用寿命,保护和改善环境质量,同时为经济发展提供可持续性支持。我们应该共同努力,切实保护环境和人类的健康。
4、镉镍电池处理镉镍电池处理技术
1)镉镍电池处理技术
①人工分选回收利用技术:一般是将镉镍干电池分类后,进行简单的机械剖开,人工分离出锌皮、塑料盖、炭棒等,残存的MnO2及NiO2、水锰石等混合物送入回转窑煅烧,制成脱水的MnO2及NiO2,此法简单易行,但占用劳动力较多,经济效益不大。
②火法回收利用技术:一般是将镉镍干电池分类、破碎后,送入回转窑在1100-1300?C的高温下,镉、镍、锌及氯化锌、氯化镉、氯化镍、被氧化为氧化锌、氧化镉、氧化镍随烟气排出,用旋风除尘器回收氧化锌、氧化镉、氧化镍,残存的二氧化锰、二氧化镍、二氧化镉及水锰石进入残渣,再进一步回收锰、镍、镉等物质,此法简便易行,一般的冶炼厂无需增加设备即可回收锌、镍、镉。
③湿法回收利用技术:根据锌、二氧化锰、二氧化镍、二氧化镉可溶于酸的原理,将废旧干电池分类、破碎后,置于浸出槽中,加入稀硫酸(100-120g/L)进行浸出得到硫酸锌(硫酸镍、硫酸镉)溶液可用电解法制得金属锌(镍、镉),滤渣经洗涤分离出铜帽、炭棒后,剩余物MnO2、NIO2、CrO2、水锰石经煅烧后制得MnO2、NIO2、CrO2;所用方法有焙烧—浸出法和直接浸出法。
④湿法与火法相比较,具有投资少,成本低,建厂速度快,利润高、工艺灵活等优势,但不能保障有害成份完全回收。
2)镉镍电池处理二次污染防治的方法:以上的三种回收方法皆简单易行,但各有不足,存在着二次污染的问题,现有一种防治二次污染的方法。
(1)首先将废旧镉镍干电池分类,以机械进行剖开后,分离出铜帽、锌皮,可分别回收利用。
(2)剩余的炭包物质经磁选除铁后,按1:4的固液比用水浸制4小时,取上层清液进行蒸发、结晶,沉淀物的主要成份是Mn(Cr、Ni)O2、Mn(Cr、Ni)O(OH)、乙炔黑、碳棒等物质,加入回转窑炼到600?C,发生反应:2MnO2+C→2MnO+CO2,产生的烟气经冷凝后可得凝缩液,定期清洗即可得纯汞。同时也防止汞蒸气污染环境。在煅烧的过程中,混合物中大量的乙炔黑与碳,将Mn(Cr、Ni)O2还原为Mn(Cr、Ni)O。
(3)把此煅烧物按固液比1:4加入浓度小于2mol/L硫酸溶液中,在温度80?C下浸制1小时,发生反应:Mn(Cr、Ni)O+H2SO4→Mn(Cr、Ni)SO4+H2O。得到Mn(Cr、Ni)SO4盐溶液,同时也将引入其他可溶性重金属硫酸盐。
(4)所得的锌皮及铜等金属可直接重熔利用,氯化铵可以制肥料或提纯作为化工试剂,硫酸锰是动、植物生长的激素成份,可用于油漆油墨的吹干剂和一些有机合成反应的催化剂,此外也用于造纸、陶瓷、印染和电解锰的生产试剂。
(5)废电池回收之后的溶液,浓缩并与乙二胺四乙酸(EDTA)反应生成金属络合物,可以彻底消除二次污染。再利用其稳定性不同将不同金属分离。
(未完、待续)