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废旧锂离子电池前期预处理
1、放电
废旧锂离子电池里面有余电量。为了防止拆卸电池中发生意外,须在拆卸前对电池放电。处理方法有物理放电法和化学放电法。物理放电法主要是利用低温强制放电,这种方法适用于小批量生产中,美国Umicore、Toxco公司利用液氮对电池进行低温预处理,在温度为-198℃下安全破碎电池,但是该种方法对设备要求较高。化学放电法,主要是利用电解方式来放电。
2、拆解、破碎
在实验室中,因为电池体积小,多数采用手工方式拆解、分离电池。而在实际生产中,多采用机械破碎的方法拆解电池。机械破碎的一种方法是湿法。湿法是以各种酸碱性溶液为转移媒介,将金属离子从电极材料中转移到浸出液中,再通过离子交换、沉淀、吸附等手段,将金属离子以盐、氧化物等形式从溶液中提取出来。湿法回收技术工艺比较复杂,但对有价金属的回收率较高,是目前主要处理废旧镍氢电池和锂离子电池的技术。有科学家尝试采用稀碱水浸泡电池,再进行粉碎处理。该法可以减少HF的产生量,但是不能有效回收含氟电解液,从而易造成二次污染。另一种方法是干法。干法主要包括机械分选法和高温热解法(或称高温冶金法)。
废电池的污染
民用干电池是使用量大、也是分散的电池产品,国内年消费80亿只。主要有锌锰和碱性锌锰两大系列,还有少量的锌银、锂电池等品种。锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池一般都使用汞或汞的化合物作缓蚀剂,汞和汞的化合物是剧毒物质。废电池作为生活垃圾进行焚烧处理时,废电池中的Hg、Cd、Pb、Zn等重金属一部分在高温下排入大气,一部分成为灰渣,产生的二次污染。
铅蓄电池体积较大且铅的毒性较强,所以在各类电池中,早进行回收利用,故其工艺也较为完善并在不断发展中。在废铅蓄电池的回收技术中,泥渣的处理是关键,废铅蓄电池的泥渣物相主要是PbSO4,PbO2,PbO,Pb等。其中PbO2是主要成分,它在正极填料和混合填料中所占重量为41%~46%和24%~28%。因此,PbO2还原效果对整个回收技术具有重要的影响,其还原工艺有火法和湿法两种。火法是将PbO2与泥渣中的其它组分PbSO4,PbO等一同在冶金炉中还原冶炼成Pb。但由于产生SO2和高温Pb尘*二次污染物,且能耗高,利用率低,故将会逐步被淘汰。湿法是在溶液条件下加入还原剂使PbO2还原转化为低价态的铅化合物。已尝试过的还原剂有许多种。其中,以溶液中FeSO4还原PbO2法较为理想,并具有工业应用。
废电池大量丢弃于环境中,其中的酸、碱电解质溶液会影响土壤和水系的pH,使土壤和水系酸性化或碱性化,而汞、镉等重金属被生物吸收后, 通过各种途径进入人类的食物链,在人体内聚集,使人体致畸或致变,甚至导致。一粒纽扣电池可污染60万升水,相当于一个人一生的饮水量。一节电池烂在地里,能够使一平方米的土地失去利用。对自然环境威胁的5种物质中,电池里就包含了3种.
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