化学论文--废旧电池的环境污染及治理对策

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1、废旧电池的环境污染及治理对策环境科学与工程学院2012级环科1班张靖榕电池是一种通过电化学反应获得能量的电源，在现代生活生产中扮演着重要的角色。电池的使用十分广泛，小到医学应用领域中使用的纽扣电池，大到与装载水平测量系统配套的大型多隔室蓄电池，都能见到电池的存在；电池的种类也十分繁多，目前常用的电池按用途可分为工业电池（如铅蓄电池）和民用电池两大类，而民用电池又可分为一次电池（只能使用一次的电池）和二次电池（可充电，多次重复使用的电池）。我国是电池生产和消费大国，1998年电池的产量和消费最高达到了140亿只，是世界总量的三分之一。但是绝大多数的电池在电量耗尽后，都

2、会被丢弃，部分被回收的电池也只是被进行了简单的焚烧或填埋处理。废电池对环境的污染极大，资料显示，仅一个纽扣电池能污染大约60万升水，这相当于一个人一生的用水量。废电池中，含大量的重金属，如汞（Hg）、镉（Cd）、铅(Pb)、镍(Ni)以及碱、酸等。这些有毒有害的物质泄露到环境中，造成的污染和危害很大。为此，废弃电池对环境的污染已是一个不争的事实，关注电池的回收再利用，发展无污染、无公害的“绿色”化学电源产品已是时代要求和大势所需，也是电池产品可持续发展的必由之路[2],成为摆在我们面前的一个严峻的课题。我国主要电池种类包括普通锌锰电池、碱性锌锰电池、镍镉电池、铅酸蓄

3、电池、镍氢电池、锂电池等。表1为目前我国主要的电池产品和其化学体系。表1目前我国主要的电池产品和其化学体系 名称负极电解质正极常用容器标准电压/v一次电池普通锌锰电池 碱性锌锰电池汞电池锌银电池Zn ZnZnZnNH4Cl-ZnCl2或ZnCl2KOH或NaOHKOH或NaOHKOH或NaOHMnO2 MnO2HgOAg2O钢板 塑料塑料塑料1.5 1.51.351.55二次电池锂电池铅酸电池镍镉电池Zn—Ag2O电池LiPbCdZnLiBF2H2SO4KOHKOHCF2或MnO2PbO2NiOOHAg2O塑料塑料钢板钢板3.02.01.21.5废电池进入环境会造成

4、巨大的环境污染，并且可能危害人体的健康。电池中含有的主要污染物包括重金属以及酸、碱等电解质溶液。常用电池系列的主要组成见表2表2常用的电池的组成电池系列大量元素或物质重要有害物质锌锰电池碱性锌锰电池镉镍电池氢镍电池锂离子电池铅酸电池ZnMnO2NH4ClZnCL2ZnMnO2KOHCdNiKOHMHNiKOHLiCo(或NiMn)有机电解质PbH2SO4PbSO4HgHgKOHCdKOHKOH有机电解质PbH2SO4PbSO4一般地讲，电池中的有害物质主要有Hg、Cd、Pb、Ni、Zn等重金属和铅蓄电池的H2SO4、各种碱性电池中的KOH和锂电池中的LiPF6等电解

5、质溶液。电池的主要污染是重金属污染，电池中的重金属元素主要有Hg、Cd、Pb、Ni、Zn、Cu、Mn，其中以Hg为首要污染物。Hg是常温下唯一的液态金属，蒸汽压较高，汞及其化合物，特别是有机汞化合物面具有及强的生物毒性，较快的生物富集速率和较长的脑器官事物半衰期。具有致癌性；能引发中枢神经疾病；是日本“水俣病”的罪魁祸首，其中有机汞化合物（甲基汞）毒性最大，可破坏细胞的基本功能和代谢，破坏肝脏功能，使肾功能衰竭。国内外都发生过多起因废电池污染而导致的集体性中毒事故。日本平冢市由于废旧电池污染了井水，导致饮用该井水的十多位居民患上脑炎，并有数名居民因此而毙命。井水水质

6、化验分析表面，水中所含的锰和锌都超过饮用水标准十几倍以上，日本京都环境科学研究所的检查表面，东京地区汞含量高出正常植6—7倍，后认得是由于垃圾场焚烧了混有废旧电池的可燃性垃圾而造成的。那么我们应该如何预防治理废旧电池所带来的环境污染呢?1997年12月31日，国家九个部委联合发文《限制电池产品汞含量的规定》，要求我国电池行业分布实现对电池产品汞含量的限制，首先实现低汞，最终达到无汞。对于废旧电池的污染防治，目前我国的工作主要从以下六个方面展开：1.严格管理电池的生产2.加强废电池管理法规建设3.建立电池生命周期过程管理体系4.运用经济手段推动全社会防治电池污染5.加

7、强对废电池处理技术的研究6.加强废电池污染防治的宣传教育世界上其它一些国家和企业也在电池回收方面进行了有效地尝试，并且积累下一定的技术和经验。瑞士有两家专门加工利用旧电池的工厂，其中一家工厂采取的方法是将旧电池磨碎，然后送往炉内加热，这时可提取挥发出的汞，温度更高时锌也蒸发，锰和铁熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。这家工厂一年可加工２０００吨废电池，可获得７８０吨锰铁合金、４００吨锌和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。德国的马格德堡近郊区兴建了一个“湿处理”装置，在这里除铅酸蓄电池外，各