废旧锰锌电池回收处理及资源化路径

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1、废旧锰锌电池回收处理及资源化路径摘要：总结了锌锰电池组成的资源性、污染性特征，归纳了现有回收利用的路径与研究模式；在电池回收转化过程中，突破现有路径模式的限制，从电池的设计和制造源头考虑回收的根本途径。关键词：废旧锌锰电池；回收；路径模式Abstract：Zn-MnO2batterycompositionsandpollutionwereintroducedinthispaper.Andthecurrentrecyclingroutineandresearchmodelweresummerized.Itwaspointedoutthat,intheprocessofbatter

2、yrecycling,wemustbreakthroughthelimitsofcurrentpattern,tothinkoutwaystorecyclewhiledesigningandmanufacturingbatteries.Keywords：spentZn-MnO2batteries;recycle;routineandmodel我国是世界最大的电池生产国和消费国。为解决废旧锌锰电池中汞、镉、铜等有毒金属对环境、健康的危害问题，锌锰电池相继走过了高汞阶段(大于1%)、低汞（0.025%）发展阶段、超低汞（0.001%）制造阶段，目前正在向无汞（0.0001%）电池方

3、向发展。1废旧锌锰电池的资源性和污染性1.1废旧锌锰电池组成传统的锌锰电池负极以金属锌作为外壳，汞齐作为极化抑制剂，碳棒作为集流体。碱性锌锰电池则以钢、不锈钢金属为外壳，锌粉、汞混合物为负极，位于电池中心部，并以铜棒为集流体。由于两者都含有锌、锰、铜、汞等，随着数量的逐年增加和多年的累积，这些物质成为污染环境的潜在因素，也演变为可开发利用的资源。根据文献资料统计，废旧锌锰电池中金属锌含量约20%，锰含量50%～65%，铜含量0.35%～0.53%，汞含量0.15%。基于锌锰电池经济性和潜在危害性，废旧锌锰电池的回收与处理问题，形成了不同看法。不回收论者依据的是现有电池超低汞或无

4、汞，回收论者则依据的是历史上大量含汞电池的现实存在。事实上，只要零汞含量的锌锰电池没有产业化，汞的绝对量依然持续增加，对于半个多世纪累积形成的2000万吨左右废旧电池和数百上千吨含汞物形成的资源聚集与污染威胁共存局面，不可以视而不见（参见表1）。表11994年～2009年国内消费锌锰电池数量及含汞量统计时间汞含量/%每只电池消费量总汞量/吨1994-19980.025（0.15）29.6亿只9.9万吨24.75（150）19990.025（0.15）60亿只20万吨50（300）20000.025（0.15）70亿只23.3万吨58.25（349.5）小计：7年159亿只53.

5、2万吨133（799.5）2001-20040.0001（0.025）400亿只133.3万吨13.3（333.3）2005-20090.0001（0.025）580亿只160万吨16.0（400）小计：9年980亿只293.3万吨29.3（733.3）总计：16年1085亿只328.05万吨162.3（1532.8）注1：表格中括号外数字为国家规定的汞含量；括号内数字为瑞士规模化回收废旧电池得到的汞含量数据。注2:电池吨位计算，是按照随机收集的废旧电池，每吨包含各种尺寸废旧电池约30000节进行计算的。注3:电池数量以中国电池工业协会公布的统计数字为基础，结合各个学会、进出口

6、数据等整理得出。瑞士巴特列克公司规模化处理废旧电池结果表明：年加工2000吨废电池得780吨锰铁合金，400吨锌合金及3吨汞。据此计算，废旧锌锰电池中汞、锌、锰铁的平均含量分别为0.15%、20%、39%，也印证了废旧电池是资源和污染物的复合体。1.2我国废旧锌锰电池数量及汞含量假定2000年前我国锌锰电池汞含量都不高于0.025%，则消耗汞为133吨。而以瑞士规模化处理电池0.15%汞含量计算，2000年前我国锌锰电池累计消耗金属汞约800吨。2001年后，虽然实施低汞标准（0.025%）和超低汞标准（0.001%），但由于使用量剧增，估计每年平均消耗的数量也在30吨左右，1

7、0年总计约300吨。两者合计在460～1100吨。这些含汞锌锰电池使用后，被遗弃散落在我们周围环境中的某个地方，我们必须有所考虑和防范。然而，如果根据我国公布的电池消费量数据和政策规定的汞含量计算，电池人均消费从4～5只增长到7～8只，2008年之后达到人均10只以上，年消耗数量130多亿只，16年来累积的年均电池中汞为10多吨。根据我国每年1100吨以上汞产量中7.27%用于电池的统计数据计算，每年电池消耗汞为79.97吨。参照规模化处理废旧电池汞含量为0.15%实际数据测算，年均耗汞为9