1、廢舊電池的危害及處理畢小雨大連大學 機械學院摘要 ：我國是電池生產和消費大國，廢電池污染日益嚴重。 通過對國內外相關文 獻的綜述，本文介紹了廢電池的危害以及國外主要廢電池的管理方法和處理技 術。分析了我國廢電池回收處理的現狀和存在的問題， 并對我國廢電池處理工作 提出了建議。關鍵詞 ：廢電池；危害；回收；處理Detriment and Treatment of Waste Battery/、八1 前言隨著科學技術的迅速發展，電子設備日益普及，電池在生產和生活中的地位 和作用與日俱增，電池的生產量、使用量和廢棄量也隨之劇增。目前，我國已成 為世界上最大的電池生產國、消費國和廢電池產生國。以干電池

2、為例， 目前全世 界的年總產量為 250億只，我國是世界電池第一生產大國，占全世界電池總量的 二分之一左右，但回收率卻不足2%。電池用完后，當作垃圾丟棄，會造成嚴重 的污染 【1】；另一方面，電池在制造過程中耗用了大量的金屬。這些有用的金屬 資源就被白白浪費了。據報道，我國干電池生產年消耗鋅接近 25 萬噸，約為年 鋅總產量的 15% 左右，其資源價值十分可觀 【1】 。因此，本文通過對相關文獻的 綜述，介紹了廢電池的危害和國外發達國家在廢電池處理技術、 管理方面的成功 經驗， , 理清了中國處理廢電池的前進方向。2 廢電池的類型目前，我國生產的電池有 14 個系列、 2 5 0 多個品種。電

3、池有濕電池和干電 池之分， 濕電池即鉛酸電池，干電池即為一次電池和二次電池。 一次電池主要有 鋅碳電池、 堿錳電池以及氧化汞和氧化銀等紐扣電池； 二次干電池主要包括鎳鎘 電池、鎳氫電池和鋰離子電池。 小型廢一次電池 （ 鋅碳電池、 堿錳電池 ）按含汞量 的多少又分為無汞電池 （ 汞含量小于電池重量的 00001% ）和低汞電池 （汞含量小 于電池重量的 0025% ） 【2】。3 廢電池的危害電池內部主要由錳、汞、鉛、鎘、鉻等重金屬物質組成， 這些物質被電池的 外殼封存在內部，并不會對環境造成危害。 但經過長時間的磨損和腐蝕， 使得內 部的重金屬和酸堿等泄漏出來，進入水體或土壤，引起環境污染，

4、 最終也會通過 各種途徑進入人的食物鏈 【3】。總結起來，廢電池的危害有三點：3.1 危害人體電池內有毒物質通過各種途徑進入人體內， 長期積蓄難以排出， 損害神經系統、 造血功能和骨骼，甚至可以致癌。3.2 污染水源和土壤廢電池中有害物質滲出會污染水源和土壤。資料表明， 一顆紐扣電池直接丟 棄后，可以污染 60萬升水，相當于一個人一生的用水量。 一節一號電池爛在地里， 能使一平方米的土地失去利用的價值。 隨意丟棄的廢電池通常被當作生活垃圾 處理。33 污染大氣目前世界上生活垃圾處理主要是衛生填埋、堆肥和焚燒三種方式。填埋 : 廢舊 電池的重金屬滲濾以致污染水體和土壤。焚燒：廢舊電池在高溫狀態下

5、， 腐蝕設 備，燃燒廢料進入大氣中，造成大氣污染；焚燒爐底重金屬堆積，也會給產生的 灰渣造成污染。堆肥：由于廢舊電池的重金屬含量高， 堆肥的質量降低。 再利用： 慣常采用反射爐火冶金法，工藝雖然簡單但回收率僅為 82%，剩下的鉛以粉塵和 氣體的形式產生，同時堆肥過程中的二氧化硫也會進入大氣中， 造成二次污染 【4】。4 國外廢電池回收處理現狀在廢舊電池的污染越來越受到關注的今天， 我們可以從發達國家處理廢電池的 做法中獲得一些啟示。4. 1 日本日本成立了進行廢棄電池處理的公司名為野村興產株式會社 , 該公司每年從 全國各地收購廢舊電池 1. 3 萬噸 , 占全國廢舊電池的 20%。其中由民間

6、環保組織 收集的占 93%, 7%其他由各廠家收集。這項業務從 1985 年開展 , 目前凈化量與日 俱增。之前 , 主要是回收其中的汞 , 通過高溫焚燒爐作用使汞蒸汽排出再收集 , 但現在日本國內生產電池已為無汞電池 , 就主要回收電池的金屬殼和其中的原 料。 1996 年后 , 日本學習了德國通過“循環經濟法”強調資源再生再利用的經 驗,也頒布了“包裝容器再生法”和“家用電器再生法” , 更加強調了了資源的再 生技術的研究和開發工作 , 在一次性電池的再生利用技術方面也有所成就 : 野 村興產公司和TDK公司對再生技術嘗試了大膽革新，把回收單項金屬改為全部回 收后作為磁性材料。 把廢舊電池

7、粉碎后 , 通過高溫加熱除去其中雜質 , 并把金屬 材料氧化后來作為制造“鐵涂氧”的原料 5 。這一項改進使干電池的再生利用 率大幅度提高了 30% 。日本鉛電池的回收率可達到 100%,。4. 2 德國根據德國環境部門統計 , 每年德國回收有害性的鎳鎘電池只占 1/ 3, 而剩下的 電池被作為生活垃圾處理。每年流入環境中的汞約 8 t 、鎳400 t 、鎘400 t 。德 國決定實行“回收廢舊電池系統”。 法律規定，消費者要將用完的電池送交商店 或廢品回收站，這兩個場所須無條件接收廢舊電池，并負責轉送處理廠家。 對于 具有毒性的鎳鎘電池和含汞電池， 上面需要有特殊標記， 消費者購買這類電池時

8、， 押金是包含在價格之內，把廢舊電池送到廢品站時，押金才能返還。 德國實行的 是“撒網式”收集系統， 充分利用居民小區的生活垃圾收集系統、 廢舊家電收集 系統、包裝收集系統等。各個場所均設置了指定收集箱，每個星期，收集垃圾的 卡車會一次性將垃圾和廢舊電池清理干凈 6 。馬格德堡近郊區正在興建一個“濕 處理”裝置。在那里除鉛蓄電池外 , 各類電池均溶解于硫酸 , 然后借助離子樹脂 從溶液中提取各種金屬物。 用這種方式獲得的原料比熱處理方法純凈 , 因此在市 場上售價更高 , 電池中包含的各種物質有 95% 都能提取出來。 馬格德堡這套裝置 年加工能力可達 7 500 t 。其成本雖然比填埋方法略

9、高 , 但貴重原料不致丟棄 , 也 不會污染環境。 德國阿爾特公司研制的真空熱處理法比較便宜 , 先在廢電池中分 揀出鎳鎘電池 , 廢電池在真空中加熱 , 將汞迅速蒸發、回收, 再將剩余原料磨碎 用磁體提取金屬鐵 , 從余下粉末中提取鎳和錳。用這種方法加工 1 t 廢電池的成 本不到1 500 馬克。4. 3 瑞士瑞士有兩家專門加工、 利用舊電池的工廠。 巴特列克公司的方法是將舊電池磨 碎,然后送往裂解爐中（300 C750 C ）裂解,將產生的水蒸氣、汞及炭化有 機物（ 紙張、塑料等 ） 等尾氣用濕法冶金 （ 酸洗） 處理, 汞蒸氣被冷凝成液態而 進入溶液中。裂解后的金屬渣在1 500 C時

10、熔融，鐵與錳形成鐵錳合金,鋅被蒸 發后進入Splash冷凝器加以回收,焦碳作為熔融的熱源。該工廠1a加工2 000 t 廢電池, 可獲得780 t 錳鐵合金 ,400 t 鋅合金及 3 t 汞。另一家工廠則是直接從 電池中提取鐵元素 , 并將氧化錳、 氧化鋅、 氧化銅和氧化鎳等金屬混合物作為金 屬廢料直接出售。瑞士還規定向每位電池購買者收取少量廢電池加工專用費 7 。 4. 4 美國美國目前是全世界廢電池處理方面立法最多、管理細則最詳細的一個國家 , 。 現已建立了完善合理的廢電池回收體系 , 并建立了多家專門的廢電池處理廠。 不 斷地向公眾進行宣傳和教育 , 使公眾自覺地支持與配合廢電池的回

11、收處理工作。 5 我國廢電池回收處理現狀據統計我國是干電池生產、消費大國，一年產量達 150億只，居世界第一位； 消費量約為 70億只，平均每個中國公民一年要消費 5只干電池，絕大部分與生活 垃圾一起被隨意亂丟 , 形成了巨大的污染源。對生態環境和公眾健康構成了潛在 的威脅。具有此環保意識的人群主要集中在在校學生及大型企事業單位中， 而近 9成的市民認為廢舊電池回收活動與自己無關。目前我國仍沒有建立起一套完整規范的廢電池回收體系。廢電池的管理問題 在我國已引起廣泛重視 , 國家環保總局已著手制定國家廢電池環境無害化管理 方案。 根據巴塞爾公約 對危險廢物污染的控制規定 , 一些類別的廢電池屬于

12、 危險廢棄物 8 。中華人民共和國固體廢物污染環境防治法 中規定: 對于危險廢 物應遵循分類理、強制處置 ; 對收集、貯存、轉移和處置等重點環節重點控制 ; 對 于危險廢物按集中處置的原則進行管理 9 。但目前 , 我國對于多數廢電池并未按 照危險廢物的規定來實施管理。 在廢舊電池管理方面 , 也沒有相關具體的管理措 施9。 1997年12月31日, 中國輕工業總會、國家經貿委、貿易部、外貿部、國家 工商局、國家環保局、 海關總署、國家技術監督局、 國家商檢局聯合發文 , 從2001 年1月1日開始, 禁止國內生產各類汞含量大于電池重量 0. 025%的電池。該管理 文件的發布 , 起到了從生

13、產源頭控制廢電池污染環境的作用 , 對減少環境污染 起到了重要作用 10 。6 我國廢電池處理建議6.1 完善廢電池管理法規出臺廢棄電池回收及處理的相關政策及法規， 并制定符合我國國情的管理方法 及可實施的管理實施細則， 研究開發新技術， 促使循環再利用廢舊電池形成產業 化經營11 。6.2 從電池的生產源頭控制加大科技方面的資金投入， 生產無害電池通過國家補貼等有效方式， 鼓勵電池 生產企業增加資金投入以改進工藝設備和電池原料， 減少有害的物質的使用， 不 斷改進電池結構，開發低耗、高能、低污染的電池產品。6.3 建立與完善廢電池管理體系建立自愿以及強制回收電池體系。 自愿回收體系， 采取設

14、立公共收集裝置的措 施。如可在公共場所、居民居住點、校園等場所設立專門的廢舊電池回收箱。強 制回收體系， 通過法律的手段強制生產者和銷售者收集廢棄電池。 消費者須將使 用后的廢電池送交商店或特定廢品回收站回收，接收方必須無條件接受廢電池， 并有責任整理和轉送到指定單位進行回收處理。6.4 采用押金制度用經濟的手段， 銷售電池時實行押金制度。 凡購買有毒性的鎳鎘電池和含汞電池時，向消費者收取一定金額的押金， 當消費者返還廢舊電池時， 可將押金返還。6.5 建立專門工廠建立數家專門負責處理廢電池的工廠。 引進相關先進設備，研究最新技術，借 鑒別國經驗，使廢電池能無害化處理也能使有用的材料得到回收再

15、利用。6.6 廢電池的運輸和儲存管理規范電池的收集和運輸， 實現一體化。防止運輸過程中，電池泄漏腐蝕造成二 次污染。6.7 提高公民意識大力開展宣傳教育 , 提高公眾對環境保護意識。通過不斷的宣傳教育，讓公眾 能清楚地認識到廢電池對環境的危害以及隨意拋棄廢舊電池的后果 , 使更多的人 樹立起廢舊電池回收利用的必要性的觀念，自覺參與廢電池的回收工作。7 結論通觀發達國家處理廢舊電池的做法， 除了上述一些成功經驗值得我們借鑒和效 仿外，其中所反映出的一些問題、矛盾和趨向也是值得我們注意和回避的。1）發達國家通常只對鉛蓄電池和充電電池做回收利用，而對一次性電池不回收 或回收后與普通垃圾一起填埋， 這

16、與可持續發展原則的要求存在差距， 也與我國 的國情不相適應。 我國的電池生產和消費結構中， 一次性電池所占比重高達 97， 所以我國的廢舊電池處理工作要以此為重點和突破口。2）發達國家在處理廢舊電池問題時，除了運用法律法規、標準條例等來規范生 產者、消費者的行為之外，還使用了大量的經濟刺激手段，包括征收環境稅、經 濟處罰、補貼、提高價格、抵押金制度等。 直接管制的效果是顯著和易于評估的， 最典型的例證是無汞化的實現，但這種方法管理費用高昂、執行困難、 不利于大 幅度減少環境損害的缺陷。經濟刺激也取得了一定成效，但并未達到理想水平， 究其原因， 無論是鼓勵性還是限制性措施都會受到多種因素的影響，

17、 也都存在一 個“力度”的問題。我國是一個處于經濟轉軌時期的發展中國家，在處理廢舊電 池時，要特別注意行政管理能力和效率、 公民的法律意識等問題； 對于經濟刺激 手段，要看到一方面我國的市場發育不健全， 企業對經濟信號不敏感， 另一方面 人們的收入水平不高， 尤其是低收入群體對經濟刺激會非常敏感， 從而權衡利弊、 謹慎選擇，方能取得好的效果。3）近幾年來，發達國家為了自身的利益，逐步將鋅錳電池、鎳鎘電池的生產企 業關閉或轉移到發展中國家生產， 他們自身則努力發展綠色電池， 這是值得注意 甚至警惕的動向。 從環保和可持續發展戰略出發我國不能為了眼前利益而引進資 源耗費高、存在污染或潛在污染的項目

18、，而應限制鋅錳電池和鎳鎘電池的發展， 加大開發綠色電池的力度，尤其是可充堿錳電池、鎳氫電池和鋰離子電池。參考文獻1 俞遠.廢電池的回收和處理A.河北化工，2004 , （ 1）: 56-57.2 李明，吳建東，王成紅.廢電池的處理現狀及管理對策J .能源及環境，2008 , ( 9):19-20.3 伶琦,關于廢電池中汞對水的危害研究A 能源及環境，2003 , 2 (1): 41-42.4 聶永豐廢電池危害及其環境污染風險分析A 節能與環保，2003,( 2): 5-6.5 郭延泰 . 日本廢電池再生利用簡介 J. 再生資源研究 , 1999( 2) : 10.6 Genest W. Situations in the European Community and German Concerning Regulations about Used Batteries with an Overlook on Other Countries J. J