电池的分类和污、处理.ppt

第一部分 电池简介 一次电池 大家非常熟悉的。我们身边大部分电池用完即将其丢弃，这就是一次电池。俗称原电池（干电池）。 五号电池 一般尺寸为：直径4mm，高度49mm 。 目前市场上销售的5号一次电池有:碱性锌锰电池（简称“碱性电池”）、普通酸性锌锰电池（简称“普通电池”）等。 美国简称AA电池。 二次电池 二次电池（Rechargeable battery)：二次电池又称为充电电池，是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池。 充电电池的充放电循环可达数千次到上万次，故其相对干电池而言更经济实用。 目前市场上主要充电电池有“镍氢”、“镍镉”“铅酸”、“锂离子”等 二次电池 锂离子电池 锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。 早期，锂电池的正极材料是二氧化锰或亚硫酰氯，负极是锂。后来，日本索尼公司发明了以炭材料为负极，以含锂的化合物作正极的锂电池，在充放电过程中，没有金属锂存在，只有锂离子，这就是锂离子电池。由此得名。 锂离子电池的使用 第一次充放电，如果时间能较长(一般3--4小时足够)，那么可以使电极尽可能多的达到最高氧化态（充足电），放电（或使用）时则强制放到规定的电压、或直至自动关机，如此能激活电池使用容量。 但在锂离子电池的平常使用中，不需要如此操作，可以随时根据需要充电，充电时既不必要一定充满电为止，也不需要先放电。象首次充放电那样的操作，只需要每隔3--4个月进行连续的1--2次即可。 对人体的危害 一般的电池主要成分为碳棒、碳粉、铝皮、包装纸，其中含有铁、碳、锌、锰、铝等元素以及一些微量的汞、镉、镍等元素，虽然所含的汞、镍含量极少，但其是重金属，所以对人体的危害却不可估量。汞是一种毒性很强的重金属，对人体中枢神经的破坏力很大。目前我国生产的含汞碱性干电池的汞含量达1%—5%，中性干电池的汞含量为0.025%，我国电池生产消耗的汞每年就达几十吨之多。镉在人体内极易引起慢性中毒，主要病症是肺气肿、骨质软化、贫血，严重使人体瘫痪。而铅进入人体后最难排泄，它干扰肾功能、生殖功能。 可怕的水俣病 40多年前，在日本九洲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。  解决措施（1）——处理 国内使用最多的工业电池为铅蓄电池，铅占蓄电池总成本50％以上，主要采用火法、湿法冶金工艺以及固相电解还原技术。外壳为塑料，可以再生，基本实现无二次污染。 国际上通行的废旧电池处理方式大致有三种：固化深埋、存放于废矿井、回收利用。 处理方法1——填埋 填埋 ：废电池中的重金属溶解进入渗滤液，渗入下面土层和含水层，直接污染水体或土壤，或造成周围居民饮用被污染的地下水产生健康问题。国内外的研究表明：电池中金属不会很快从填埋场中渗滤出来，在考虑是否应填埋处置废电池时应重点考虑金属总量及特定土壤对金属的吸收、吸附能力等。实验研究表明，生活垃圾的渗滤液和重金属渗滤液都不能严重影响填埋场衬层。另外，重金属在粘土中迁移很慢，很难从具有天然粘土衬层的填埋场中渗入到环境中。 回收利用 （1）热处理 　　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。 （2）“湿处理” 　　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，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。 　　（3）真空热处理法 　　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