在回收廢電池時(shí)要對其進(jìn)行哪些操作?
正確處理廢舊電池四大處理具體方法
1.熱處理加工法
熱處理加工法還要在廢電池中物流分揀出鎳鎘電池,廢電池在真空環(huán)境中加溫,這其中汞短時(shí)間揮發(fā),即可將其二手回收,隨后將多余原料磨碎,用磁體提煉金屬材料鐵,再從余下粉末中提煉鎳和錳。
2.濕處理法
廢舊電池的濕法處理技術(shù)是根據(jù)電池中金屬材料還有化學(xué)物質(zhì)溶于酸的原理,除蓄電池外,各種類型電池均溶解于硫酸,隨后借助離子樹脂從溶液中提煉各種金屬材料,用此種方式得到的原料比熱處理具體方法純粹。
3.過熱蒸汽熱處理法
過熱蒸汽冶金工業(yè)法在處理廢舊電池時(shí),一般而言有兩種具體方法:一個(gè)是低溫下加溫舊電池,可提煉揮發(fā)出的汞,環(huán)境溫度更高時(shí)二手回收鋅和其他重金屬。二是在高溫下焙燒廢舊電池,使這其中易揮發(fā)的金屬材料還有氧化物揮發(fā),殘余物可作冶金工業(yè)中間物產(chǎn)品或另行處理。
4.固化掩埋、儲(chǔ)放于廢豎井
廢電池一般而言都運(yùn)到專門的有毒、有危害垃圾處理場,但此種辦法往往開銷非常大同時(shí)還導(dǎo)致浪費(fèi),歸因于這其中還有許多可作原料的有用物質(zhì)。
廢舊電池是影響環(huán)境和人類健康的有害垃圾之一。電池中含有的汞、鉛、鎘等有毒物質(zhì)如果不得當(dāng)處理,會(huì)對土壤和水源造成污染,對人體健康造成威脅。因此,回收和處理廢舊電池是保護(hù)環(huán)境和人類健康的必要措施。
廢舊電池的回收主要有以下幾種方式:1.政府組織回收:政府在城市中設(shè)立了許多廢舊電池回收站點(diǎn),方便市民回收。市民只需將廢舊電池投入指定的回收箱中,即可完成回收。
2.廠商主導(dǎo)回收:廠商可以通過收取廢舊電池的押金或提供回收服務(wù)獲取廢舊電池,以保證廢舊電池被正確回收。
3.社區(qū)或?qū)W?;厥眨荷鐓^(qū)或?qū)W??梢越M織回收廢舊電池,以此提高市民和學(xué)生的環(huán)保意識。他們可以將回收來的廢舊電池送到回收站點(diǎn)或者廠商處進(jìn)行處理?;厥諒U舊電池的處理方式主要有以下幾種:
1.物理處理:這種處理方式主要是通過物理手段將廢舊電池進(jìn)行分解、分類、篩選、清洗等工序,然后進(jìn)行再利用或者廢物處理。2.化學(xué)處理:這種處理方式主要是通過化學(xué)方法來處理廢舊電池,將廢舊電池中的有害物質(zhì)進(jìn)行分離,然后采用環(huán)保的方式進(jìn)行處理。3.熱解處理:這種處理方式主要是通過高溫將廢舊電池中的有害物質(zhì)進(jìn)行分解,然后進(jìn)行處理。這種處理方式可以將廢舊電池中的有害物質(zhì)分離出來,同時(shí)可以獲得一些有用的物質(zhì)。
綜上所述,回收廢舊電池的重要性不言而喻。廢舊電池的回收和處理需要各方的合作和努力,政府、廠商、社區(qū)和學(xué)校一起來推動(dòng)廢舊電池的回收和處理工作,保護(hù)環(huán)境,減少對人類健康的潛在威脅。
電池回收分為三類:干法回收、濕法回收及生物回收。其中生物回收處于研發(fā)階段,是未來發(fā)展方向,目前以濕法回收為主,干法回收作為濕法回收的配套工藝。
干法回收
干法回收是指不借助溶液等媒介,而實(shí)現(xiàn)材料或有價(jià)金屬的直接回收,涉及物理分選法 和高溫?zé)峤夥ā?
物理分選法是針對電池的不同物理性質(zhì)(如密度、磁性),運(yùn)用破碎、篩選等途徑將電池材料進(jìn)行粗篩分類,初步分離不同的有用金屬。
高溫?zé)峤夥ㄊ遣捎酶邷胤贌纸馊コそY(jié)劑,實(shí)現(xiàn)材料分離,而且經(jīng)過高溫焚燒,電池中的金屬及其化合物會(huì)氧化、還原、分解、蒸汽揮發(fā),然后通過冷凝將其收集。
干法冶煉回收廢舊動(dòng)力電池的原理簡單、設(shè)備簡便、應(yīng)用廣泛。但是,其能量消耗大、回收效率低,且有二次污染和安全性的問題。例如,電解液中的 LiPF6遇水易發(fā)生水解,產(chǎn)生有毒氣體;有機(jī)溶劑則因?yàn)檩^低的閃點(diǎn),在回收過程中可能發(fā)生燃燒和爆炸等安全問題;Li 等金屬在回收的過程中丟棄造成資源浪費(fèi)。
干法回收
濕法回收
濕法回收是對廢舊電池進(jìn)行破碎分選—溶解浸出—分離回收的處理過程,包括濕法冶金 (堿/酸浸)、化學(xué)萃取(有機(jī)溶劑)及離子交換。
采用濕法冶煉回收,首先應(yīng)該對已失活的廢舊電池進(jìn)行粉碎與研磨,以實(shí)現(xiàn)均質(zhì)化,然后物理分選粉碎后的產(chǎn)物,如渦流分離、浮選、磁選等,分離電極材料之外的成分,以達(dá)到濕法回收的要求。
濕法回收應(yīng)用較廣泛,回收廢舊動(dòng)力電池時(shí)能夠較大程度的回收稀有金屬和其他金屬, 回收率和純度較高,高純度能夠達(dá)到加工動(dòng)力鋰電池材料的品質(zhì)要求,適合三元電池,也是國內(nèi)外技術(shù)領(lǐng)先回收公司所采用的重要回收辦法。
但是,往往會(huì)因工藝過程較長而造成成本的上升, 且化學(xué)試劑的持續(xù)使用造成環(huán)境污染,如在回收過程中無機(jī)酸產(chǎn)生有害氣體,使用的萃取劑對土壤和水的影響,這些都亟待解決。
生物法回收
生物回收技術(shù)重要是利用微生物浸出,將體系的有用組分轉(zhuǎn)化為可溶化合物并選擇性地溶解出來,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)組分與雜質(zhì)組分分離,最終回收鋰、鈷、鎳等有價(jià)金屬。目前生物回收技術(shù)尚未成熟,如高效菌種的培養(yǎng)、培養(yǎng)周期過長、浸出條件的控制等關(guān)鍵問題仍有待處理。
廢舊的“大電池”
——?jiǎng)恿﹄姵貞?yīng)該怎么處理?
梯次利用:指使用過的產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到原生設(shè)計(jì)壽命,再通過其他方法使其功能全部或部分恢復(fù)的繼續(xù)使用過程。原理和小時(shí)候看到的南孚電池廣告一樣,遙控車上不能用了,放到遙控器上還能再用。
具體到動(dòng)力電池上,梯次利用是指電池容量在40%-70%的退役電池,經(jīng)過分選評估、成組均衡等技術(shù),在備用電源、通信基站等領(lǐng)域得到重新利用,將其價(jià)值最大化。
然而,大范圍推廣梯次利用,目前還有一些阻礙:
(1)電池質(zhì)量問題
不是所有的退役電池都能被用來梯次利用。目前市面上退役的動(dòng)力電池大多是第一批投入市場的新能源車動(dòng)力電池,壽命較短,且標(biāo)準(zhǔn)化程度十分低下(電池大小、型號、生產(chǎn)記錄和編碼不統(tǒng)一),電池的一致性差,電池壽命和穩(wěn)定性難以保證,存在安全隱患。
(2) 成本問題
退役電池要再次利用,要經(jīng)過檢測、拆解、重組、維護(hù)等幾個(gè)環(huán)節(jié)。然而目前國內(nèi)的電池回收體系不完善,梯次利用技術(shù)還不成熟,這些都給梯次利用增加了成本。據(jù)全國能源信息平臺(tái)數(shù)據(jù),假設(shè)退役動(dòng)力電池的采購成本為20美元/kWh且可利用率為60%,則電池回收拆解重組成本為71.7美元/kWh。當(dāng)梯次利用一塊電池還不如重新購買一塊電池便宜的話,梯次利用就更沒有市場了。
(3)政策準(zhǔn)入問題
另外,關(guān)于梯次利用的政策也處在變化之中。在《新型儲(chǔ)能項(xiàng)目管理規(guī)范》的征求意見稿提到 “在電池一致性管理技術(shù)取得關(guān)鍵突破、動(dòng)力電池性能監(jiān)測與評價(jià)體系健全前,原則上不得新建大型動(dòng)力電池梯次利用儲(chǔ)能項(xiàng)目”。后續(xù)的正式文件中則放松了限制:“新建動(dòng)力電池梯次利用儲(chǔ)能項(xiàng)目,必須遵循全生命周期理念,建立電池一致性管理和溯源系統(tǒng),梯次利用電池均要取得相應(yīng)資質(zhì)機(jī)構(gòu)出具的安全評估報(bào)告?!?
數(shù)據(jù)顯示,我國電池年產(chǎn)量占世界產(chǎn)量的1/4。 但是,廢電池的危害是有目共睹的。 廢電池隨意丟棄或埋藏不當(dāng),隨著時(shí)間的流逝,汞、鎳、鉛、鉻等有害物質(zhì)就會(huì)散開。這些有害物質(zhì)對地下水源和土壤的破壞是巨大的。 一節(jié)AA電池的浸出足以讓1平方米的土壤失去農(nóng)業(yè)價(jià)值,而一顆紐扣電池可以污染60萬升水,相當(dāng)于一個(gè)人一生的用水量。顯然,廢舊電池的回收處理絕不能被認(rèn)為是一件“小事”。
在我國,回收的廢充電電池必須人工分揀,將鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰電池分揀出來,然后放入堅(jiān)固的塑料包裝桶中,密封放置防雨、防曬、防盜、防火妥善保管在專門的倉庫中。 收集到的廢舊電池需要暫時(shí)存放一段時(shí)間才能進(jìn)行處理。一次性干電池的資源再利用則需要達(dá)到一定的量才能盈利,目前的處理對策是在衛(wèi)生填埋場進(jìn)行集中無害化填埋,待技術(shù)成熟后再取出回收利用。
據(jù)了解,從電池的使用壽命和電子設(shè)備的更新速度來看,深圳廢棄充電電池的數(shù)量相當(dāng)驚人,達(dá)到每年50至100噸。廢舊電池的主要污染源是充電電池,它們所含的鉛會(huì)損害血液循環(huán)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng),而鎘會(huì)引起腎臟損害、骨軟化癥等嚴(yán)重疾病。
由于廢電池潛在的重金屬污染和有機(jī)污染,廢電池污染近年來引起了公眾、媒體和環(huán)境管理部門的廣泛關(guān)注。特別是發(fā)達(dá)國家對廢舊電池回收的態(tài)度非常積極。
日本方面,北海道野村公司每年從全國各地采購廢電池1.3萬噸,占全國廢電池的20%。 收集方式93%通過民間環(huán)保組織,7%通過各廠家。 以前主要是回收里面的汞,但現(xiàn)在日本國內(nèi)的電池已經(jīng)不是無汞了,所以主要是回收鐵殼和電池的“黑”原料,進(jìn)行二次產(chǎn)品的開發(fā)和制造。
德國方面,要求消費(fèi)者將用過的干電池、紐扣電池和其他類型的電池送到商店或廢物回收站進(jìn)行回收。 商店和垃圾回收站必須無條件接收廢舊電池,并將其轉(zhuǎn)交給制造商回收。 垃圾回收站和制造商一般只回收含有鎘和汞有毒化學(xué)物質(zhì)的電池,而普通鋅碳電池和鋁鎂電池90%作為生活垃圾填埋或焚燒。
瑞士方面,有專門的工廠對舊電池進(jìn)行熱處理。舊電池經(jīng)過研磨,然后送入熔爐加熱以提取揮發(fā)的汞和鋅等貴金屬,鐵和錳熔合形成煉鋼所需的錳鐵合金。工廠每年可處理廢舊電池2000噸,可獲得錳鐵合金780噸、鋅合金400噸、汞3噸。
美國是在廢電池環(huán)境管理方面立法最多、最細(xì)的一個(gè)國家,不僅建立了完善的廢電池回收體系,而且建立了多家廢電池處理廠,同時(shí)堅(jiān)持不懈地向公眾進(jìn)行宣傳教育,讓公眾自覺地支持和配合廢電池的回收工作。
回收廢舊電池這項(xiàng)活動(dòng),不僅可以提高人們的環(huán)保意識,有利于倡導(dǎo)低碳生活方式。同時(shí),還可以為節(jié)約能源資源,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)多做貢獻(xiàn),推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)走全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的道路,意義十分重大。