1、1010廢舊物資的資源化廢舊物資的資源化 10.210.2廢紙的資源化廢紙的資源化10.510.5廢電池的資源化廢電池的資源化10.2廢紙的資源化 1t廢紙相當于下徑17cm、上徑10 cm、高8cm的木材20根，用廢紙作原料造紙，每噸可節約木材23m3，不僅可減少環境污染，還可保護森林資源，減少對生態環境的破壞。 從廢紙制得白色紙漿，主要是除雜，須除去廢紙中的印刷油墨和其他填料、涂料、化學藥品以及細小纖維等雜質。 主要除雜過程包括制漿、篩選、除渣、浮選、洗滌、分散和搓揉、漂白等工序。不同工序目的不同，因而所用設備不同。 一、解離（纖維分離）：制漿一、解離（纖維分離）：制漿所用化學藥劑：多數為

2、強堿，有時也加如肥皂、磺化油、偏硅酸鈉或硅酸鈉以及其他表面活性物質作為洗滌劑和分散劑。強堿可從紙張中除去松香膠，使油墨載體得到皂化，并將油墨中的顏料脫出。通常廢紙重量大約有0.52.0%為油墨，如果想制得白色紙漿，須全部予以去除。設備：主要有水力碎漿機和蒸餾鍋。 碎漿機有間歇式碎漿和連續式碎漿兩種類型，根據需要選用。間歇式碎漿機大多用于廢紙的疏解，特別適用于廢紙脫墨、舊箱紙板、舊雙掛面牛皮卡的疏解。它要求纖維100%疏解、化學反應完成后一次性放料。這種碎漿機直徑從0.66.7m，最大的一次可裝料14.5t。 連續式碎漿機主要用于產量高的工廠，它不要求纖維完全疏解，只達到一定程度疏解即可放料。連

3、續式碎漿機配套有自動絞繩裝置、廢物井和去除輕重雜質的抓斗。抓斗既可抓起沉于廢物井底的重雜質，又可除去浮在廢物井面的輕雜質。二、篩選二、篩選 篩選主要是除去大于纖維的雜質，是二次纖維生產過程中的關鍵步驟 目前，在廢紙處理流程中使用的篩絕大部分為壓力篩，它主要由一圓筒形篩鼓和轉子組成。當轉子回轉時，轉子上的旋翼在靠近篩板面處產生水力脈沖，脈沖產生的回流可達每秒50次以防止纖維或污染物堵塞篩板開口。在兩次脈沖之間，來自輸漿泵的壓力使水和可用纖維（即良漿）通過篩板的開口，完成篩選的過程。 篩選過程分粗選和精選，粗選后再進行精選。粗選通常采用圓孔形篩選設備，篩孔直徑一般為1.21.6mm，主要篩除扁平狀

4、顆粒和葉片狀顆粒，一般包括高頻跳篩、鼓篩、高濃除渣器、纖維離解機、分離離解機等，通過這些設備可把粗漿中的粗雜質清除。大量的塑料片、塑料顆粒在篩選過程得到清除。 精選則主要采用條縫形篩選設備，條紋寬度為0.10.25mm，主要篩除三維立體小顆粒，特別是比重較小的塑料等輕雜質顆粒被大量清除。三、三、除渣：雜質通過篩選逐漸得到去除，但粒度小、密度大的顆粒或對分散良好的膠粘物和污染物的去除，篩選無能為力，只有通過凈化除渣器才能實現。四、洗滌和濃縮設四、洗滌和濃縮設 去除灰分、細小纖維以及小的油墨顆粒。在薄頁紙系統中灰分含量有一定要求，如高級薄頁紙脫墨系統中灰分含量要求低于2%。洗滌設備，根據其洗漿濃縮

5、范圍大致分為三類：低濃洗漿機，出漿濃度最高至8%，如斜篩、圓網濃縮機等；中濃洗漿機，出漿濃度815%，如斜螺旋濃縮機、真空過濾機等；高濃洗漿機，出漿濃度超過15%，如螺旋擠漿機、雙網洗漿機等。 洗滌系統通常采用逆流洗滌。來自氣浮澄清器的補充水通常只加在最后一段洗滌前供稀釋紙漿用，二段洗滌出來的過濾水送碎漿機，一段洗滌出來的過濾水含油墨等雜質最多，可直接送澄清器進行處理。五、分散與搓揉五、分散與搓揉 分散與搓揉指的是在廢紙處理過程中用機械方法使油墨和廢紙分離或分離后將油墨和其他雜質進一步碎解成肉眼看不見的大小范圍，并使其均勻分布于廢紙漿中從而改善紙成品外觀質量的一道工序。目前，廢紙處理廠大多安裝

6、有這種功能的分散機和搓揉機。六、脫墨六、脫墨水洗所用主要藥劑是堿（NaOH、Na2CO3）和清洗劑，再添加適量的漂白劑、分散劑和其他藥劑。通過機械作用將油墨顆粒分散為粒度小于15m的微粒，然后通過二段或三段洗滌洗去油墨顆粒的方法稱為水洗法或機械法。浮選時的pH值為89，紙漿濃度為1%。捕收劑一般為脂肪酸，常用的為油酸，有時也用硬脂酸、煤油等廉價的捕收劑。通過機械碎漿后，加入脫墨劑，使油墨凝聚成大于15m的顆粒，然后通過浮選，使油墨顆粒從廢紙漿中分離出來的方法稱為化學法或浮選脫墨法。七、漂白七、漂白氧化型漂白劑：主要是氧化降解并脫除漿料中的殘留木素而提高白度，還具有一定的脫色功能。所用漂劑主要是

7、次氯酸鹽、二氧化氯、過氧化氫、臭氧等。還原型漂白劑：主要用于脫色，即通過減少纖維本身的發色基團而提高白度，另一作用是能有效的脫去染料的顏色并提高白度。主要的還原型漂劑包括連二亞硫酸鈉、二氧化硫脲（FAS）、亞硫酸鈉等。現在普遍采用的漂白方法有氧氣漂白、臭氧漂白、過氧化氫漂白和高溫過氧化氫漂白等氧化型漂白法廢紙鏈板輸送機水力篩卸料漿池高濃除渣器粗篩化學藥劑高濃碎漿機浮選篩一、二段中濃除渣器一三段精篩圓網脫水機一四段重雜質除渣器一、二段輕雜質除渣器浮選脫墨槽成漿池超紙車間圖10-15 廢紙浮選脫墨生產工藝流程 廢紙浮選脫墨系統包括高濃碎漿、預凈化篩選、浮選脫墨、凈化濃縮以及廢水處理等過程。 10.

8、5廢電池的資源化 我國是世界上干電池生產和消費最大的國家，據報道，我國目前年產大小電池170億只，國內使用70億只，約7000噸。電池的種類很多，主要有鋅-二氧化錳電池、鎳鎘電池、氧化銀電池、鋅-空氣紐扣電池、氧化汞電池、鋰電池、新碳電池等。每種電池都有不同的型號，其組成也各不相同。電池中含有大量的重金屬、廢堿、廢酸等，為避免其對環境的污染和危害以及資源的浪費，應該采取綜合利用的方法回收其中有利用價值的元素，對不能利用的物質進行無害化處理，達到回收資源、保護環境的目的。一、鋅一、鋅-二氧化錳電池二氧化錳電池鋅-二氧化錳電池分酸性電池和堿性電池兩種.酸性電池堿性電池元素含量元素含量AsCrCuI

9、nFePbMnHgNiSnZnC13236696775453931013430700014802120000414000347901359526665180003870009900130000AsCrCuInFePbMnHgNiSnZnK223925133556739910050327300165828800460000118820113432326665180003870002560056700表10-16 鋅-二氧化錳電池中各種元素的含量范圍，mg/kg資源化利用方法：濕法冶金：基于鋅、二氧化錳等可溶于酸的原理，使鋅-錳干電池中的鋅、二氧化錳與酸作用生成可溶性鹽而進入溶液，溶液經過凈化后電

10、解生產金屬鋅和電解二氧化錳或生產化工產品（如立德粉、氧化鋅等）、化肥等。火法冶金：在高溫下使廢電池中的金屬及其化合物氧化、還原、分解、揮發和冷凝的過程，分為傳統常壓冶金和真空冶金兩類。常壓冶金法是所有作業都在大氣中進行，而真空冶金則是在密閉的負壓環境中進行。多數專家認為，火法冶金是處理廢電池的較佳方法，對汞的回收最有效。 廢電池篩分電解Zn、MnO2凈化焙燒濾液浸出過濾濾渣破碎粉狀物炭棒、銅帽、紙、塑料金屬混合物磁選鐵鋅粒熔煉鋅錠冷凝收集分離NH4Cl、Hg2Cl2另行處理NH4Cl、Hg2Cl2圖10-41 廢鋅-二氧化錳電池焙燒-浸出工藝流程 將廢舊干電池機械切割，篩分成三部分：炭棒、銅帽

11、、紙、塑料，粉狀物，金屬混合物。粉狀物在600、真空焙燒爐中焙燒610h，使金屬汞、NH4Cl等揮發為氣相，通過冷凝設備加以回收，尾氣必須經過嚴格處理，使汞含量減至最低排放。焙燒產物酸浸（電池中的高價氧化錳在焙燒過程中被還原成低價氧化錳，易溶于酸）、過濾，從浸出液中通過電解回收金屬鋅和電解二氧化錳。篩分得到的金屬混合物經磁選，得到鐵皮和純度較高的鋅粒。鋅粒經熔煉得到鋅錠。 微肥廢電池篩分結晶鋅皮浸出過濾破碎混合物鐵蓋濾液磁選除鐵濾渣廢紙圖10-42 廢電池直接浸出生產微肥工藝流程 廢鋅干電池（鋅殼）反應槽浸出過濾凈化液濾渣，處理重晶石濾液壓濾凈化除雜濾液干燥粉碎立德粉（ZnS、BaSO4）濃縮

12、結晶ZnSO4濾渣圖10-43 廢電池直接浸出生產立德粉工藝流程廢干電池篩分混合物濾渣鋅皮濾液過濾濾液MnO2粉等破碎浸出過濾電解Zn、MnO2紙、塑料等圖10-44 廢電池直接浸出生產Zn、MnO2工藝流程CO氣和污泥廢干電池豎爐焙燒汞熔煉爐還原鋅冷凝廢氣洗滌渣錳鐵鋅洗滌CO氣廢水處理廢水排放圖10-45 廢電池的常壓冶金原則工藝流程 煙氣、煙塵殘留物非磁性物篩下物篩上物廢干電池破碎磁選廢鐵洗滌除汞篩分低溫焙燒高溫熔煉廢鐵汞渣金屬及其合金冷凝除汞回收鋅、鎘、汞、NH4Cl圖10-46 干電池常壓冶金回收有價金屬的工藝流程二、鎳鎘電池二、鎳鎘電池 鎳鎘電池的陽極為海綿狀金屬鎘，陰極為氧化鎳，電

13、解液為KOH或NaOH的水溶液，其中陽極物質一般要加入一些活性物質，陽極和陰極物質分別填充在沖孔鍍鎳鋼帶上。鎳鎘電池的最大特點是可以充電，能夠重復使用多次。表10-17 鎳鎘電池中的元素含量，mg/kg元素NiCdKpH值含量11600055600011000173147136843482412.913.5 鎘及其化合物均為有毒物質，對人體的心、肝、腎等器官的功能具有顯著的危害，因此包括我國在內的許多國家在有關廢水的排放標準中，對Cd2+的排放濃度制定了嚴格的標準。鎳鐵煅燒低溫焙燒廢鎳鎘電池破碎、洗滌鎘醋酸煅燒醋酸溶解廢鎳鎘電池破碎、篩分氧化劑減壓蒸餾水浸真空過濾含Ni、Cd濾液TBP萃取電解

14、金屬NiFe（OH）3Cd圖10-47 火法處理鎳鎘電池工藝流程 火法處理量大，工藝簡單，但處理過程產生的汞蒸氣對環境的污染控制難度較大。火法-濕法聯合工藝流程長，但汞蒸氣對環境的污染問題可得到根本解決。圖10-48所示為鎳鎘電池火法-濕法聯合處理工藝流程。 三、混合廢電池的綜合處理技術三、混合廢電池的綜合處理技術混合廢電池就是沒有經過分揀的廢電池，其中的五種主要金屬具有不同的熔點和沸點，可利用它們熔點和沸點的差異，將廢電池加熱到一定溫度，使所需分離的金屬蒸發氣化，并通過收集氣體回收。沸點較高的金屬在較高的溫度下蒸發回收。表10-23 電池中主要金屬的熔點和沸點，金屬HgCdZnNiFe熔點-3832142014531535沸點35776590727322750 Hg 、Cd的沸點較低，因此，可通過火法冶煉技術分離回收。其他金屬的沸點較高，因此，可在回收了Hg 、Cd后，通過濕法冶煉技術回收。其中，Ni、Fe通常以鎳鐵合金的形式回收。 Ag混合電池熱處理（600650）粉碎機水洗磁分離電化學分離MnO2冷凝離心置換沉淀水洗燃燒吸附蒸發碎鐵片H g 、Cd液體有機廢物置換沉淀沉淀分離蒸發Zn、CdCuNi圖10-40 Recytec公司混合干