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废电池的危害

时间:2009/7/19 12:23:01 点击:

  核心提示:姓名:温雯学校:招远市第一中学日期:2009年07月17日一、研究成员:温雯二、研究的目的及意义:让更多的人了解关于废旧电池的危害,让他们支持回收废旧电池的建议,主动去改正乱丢废旧电池的习惯。三、研究方法:本文主要采用查阅资料、实地调查等方发,并分析废旧电池的可利用三处和危害,提去了减少废旧电池对人...

 

姓名:温雯
学校:招远市第一中学
日期:2009年07月17日
 
 
 
 
一、研究成员:温雯
 
二、研究的目的及意义:让更多的人了解关于废旧电池的危害,让他们支持回收废旧电池的建议,主动去改正乱丢废旧电池的习惯。
 
三、研究方法:本文主要采用查阅资料、实地调查等方发,并分析废旧电池的可利用三处和危害,提去了减少废旧电池对人类健康危害的设想。
 
四、收获及体会:目前,无论是在马路上还是居民生活区内,几乎经常可以看到被人们随手丢弃的旧电池,随着各种用电的能源的电器设备的增加,着种现象正在不断扩展。它是一种厉害的污染物,是破坏环境危害社会的`杀手。我们研究的目的是让人们对废旧电池以及所构成的危害有更深的了解。增强人们的环保意识,并知道如何处理不会严重污染环境,才不会对人们的健康构成威胁。
 
一、电池的组成:
一般而言,电池可分为一次电池(普通干电池)和二次电池(可充电电池)。一次电池的种类很多,主要包括:锌锰电池、锌汞电池、锌银电池以及锂电池等。二次电池包括铅酸蓄电池、镉-镍、铁-镍、锌-银、锌-氧、锂-硫化铁电池等。从各类电池的产量来看,目前市场上使用量最大的电池有锌锰干电池、铅酸蓄电池、镍镉电池等三大类干电池、充电电池的组成成分:锌皮(铁皮)、碳棒、汞、硫酸化物、铜帽;蓄电池以铅的化合物为主。举例:1号废旧锌锰电池的组成,重量70克左右,其中碳棒5.2克,锌皮7.0克,锰粉25克,铜帽0.5克,其他32克。 
二、废旧电池的危害:
废电池的主要危害在于它含有大量的重金属物质,包括铅、镍、汞、锂、锌、锰、银、镉、钠等有毒有害物质。其是汞、镍、镉、铅、锌5种重金属物质已被列入《国家危险废物名录》,成为国家明令严格控制的危险废物。这些物质通过各种途径进入人体内,长期积蓄难以排除,损害神经系统、造血功能和骨骼,甚至可以致癌。如铅及铅化物,能导致神经系统疾病、消化系统疾病、血液中毒和其他病变,表现为神经衰弱、消化不良、腹部绞痛、头痛头昏眼花和失眼、精神恍惚、疾乏无力、烦躁易怒,并伴有关节痛及植物神经功能紊乱,手足麻木,手指可有轻度颤抖、贫血等;汞能导致精神状态改变,如脉搏加快、肌肉颤动、口腔和消化系统病变等疾病,使人体牙齿松动,毛发脱落,手指抖动,神经错乱;镉、锰能导致神经系统疾病,引起金属热,会出现肺水肿、蛋白尿、肾脏和骨骼损害,突出症状是肌肉、骨关节疼痛;镍会引起金属热剧烈、瘙痒和温疹,羰基镍可引起恶心、呕吐、胸闷头痛、头晕、步态不稳等,神经系统麻痹,严重刺激呼吸道,从而引起炎症和肺水肿。
有关资料显示,一节一号电池烂在地里,能使1平方米的土壤永久失去利用价值;一粒纽扣电池可使600吨水受到污染,相当于一个人一生的饮水量。在对自然环境威胁最大的几种物质中,电池里就包含了汞、铅、镉等多种,若将废旧电池混入生活垃圾一起填埋,或者随手丢弃,渗出的汞及重金属物质就会渗透于土壤、污染地下水,进而进入鱼类、农作物中,破坏人类的生存环境,间接威胁到人类的健康。
我国是电池生产消费大国,电池的年产量高达140亿节,消费约100亿节,占世界总量的1/3。以全国13亿人口计算,假设每年每人用6节电池,那么这些电池可以污染46800亿立方米的水,相当于中国全年径流总量的1.73倍;也可使7800平方千米土地失去利用价值,这相当于1.23个上海或15个浦东新区的面积。据估计,全球每年约有320亿节废旧电池被丢弃,其危害之大不能不令人触目惊心!
废电池的危害性如此之大,但目前绝大多数人都没有意识到这一点,往往把废电池随垃圾一起扔掉,以致严重地污染了生态环境,威胁着人们的健康。随着经济的发展和人民生活水平的提高,电池的生产量却越来越大。目前全世界的电池产量正以每年20%的速度增长。废旧电池对环境的污染已成为威胁人们生存的重大问题,而加强废旧电池的环境管理就成为摆在我们面前一个严峻的课题。
三、废电池的回收方法:
实验室回收方法:普通干电池是圆筒形的,外筒由锌制成,这一锌筒即为电池的负极;筒中央炭棒为正极;筒内为二氧化锰,氯化铵和氯化锌。下面介绍两种废干电池内物质回收利用的方法:
(1)提取氯化铵:将电池里的黑色物质放在水里搅拌并过滤,将部分滤液放在蒸发皿中蒸发,得白色固体,再加热,利用“升华”收集较纯的氯化铵。
(2)制取锌粒:将锌筒上的锌片剪成碎片,放在坩埚中强热(锌熔点419度),熔化后小心将锌页倒入冷水中,得锌粒。
工业回收方法: 国际上通行的废旧电池处理方式大致有三种:固化深埋、存放于废矿井、回收利用。
1.固化深埋、存放于废矿井
    如法国一家工厂就从中提取镍和镉,再将镍用于炼钢,镉则重新用于生产电池。其余的各类废电池一般都运往专门的有毒、有害垃圾填埋场,但这种做法不仅花费太大而且还造成浪费,因为其中尚有不少可作原料的有用物质。
2.回收利用
(1)热处理
    瑞士有两家专门加工利用旧电池的工厂,巴特列克公司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,它同样是贵重金属。铁和锰熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。该工厂一年可加工2000吨废电池,可获得780吨锰铁合金,400吨锌合金及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。不过,热处理的方法花费较高,瑞士还规定向每位电池购买者收取少量废电池加工专用费。
(2)“湿处理”
    马格德堡近郊区正在兴建一个“湿处理”装置,在这里除铅蓄电池外,各类电池均溶解于硫酸,然后借助离子树脂从溶液中提取各种金属,用这种方式获得的原料比热处理方法纯净,因此在市场上售价更高,而且电池中包含的各种物质有95%都能提取出来。湿处理可省去分拣环节(因为分拣是手工操作,会增加成本)。马格德堡这套装置年加工能力可达7500吨,其成本虽然比填埋方法略高,但贵重原料不致丢弃,也不会污染环境。
(3)真空热处理法
    德国阿尔特公司研制的真空热处理法还要便宜,不过这首先需要在废电池中分拣出镍镉电池,废电池在真空中加热,其中汞迅速蒸发,即可将其回收,然后将剩余原料磨碎,用磁体提取金属铁,再从余下粉末中提取镍和锰。这种加工一吨废电池的成本不到1500马克。
四、我国废旧电池现状:
1、随着社会、经济的发展,工业化、城市化进程的不断加快,电池已成为人类社会不可缺少的能源,家用电器和电子、广播、电视音响、通讯、影像设备和器材、电动自行车的日益普及,电池的需求量日益增长。电池以其独立、便于携带,给社会各方面都带来了很大的便利,随着我国电池的种类、生产量和使用量的不断扩大,废旧电池的数量和种类也在不断增加。尽管我国一些大型电池生产企业已经开始生产无汞电池,但是大量中小企业生产的仍然是含汞电池,因其价格便宜,应用面广,销售量相当大。
2.据了解,上海、北京收上来的电池已经有几百吨,但现在都还躺在仓库里。今年年底,在河北易县将建成我国第一个废电池回收处理厂。同时,哈尔滨也在积极筹建废电池处理厂。专家指出,尽管一些地区已经收集了大量废电池,但电池回收处理厂一旦正式开工,目前的废电池回收量将远远满足不了处理厂正常运转的需要。统计数据显示,北京、河北、天津的电池年消费量总计约为20000吨。按回收率20%计算,每年就可以回收4000吨。但这只是理想的计算,我国还没有形成一个完善的电池回收网络,要把这些电池收上来难度很大。
五、废旧电池的回收建议:
(1)加大宣传和教育力度。目前废旧电池的回收,在处理技术工艺上是可行的。国外有,国内亦有。但因回收的量太少,没有厂家愿从事此工作。例如,回收工作做得最好的北京市,每年消耗约2亿只电池,共近6000吨,而1999年只回收了60吨,回收率仅为1%,其回收量还远不能维持一个处理厂的正常运转。因而要加大力度,宣传废旧电池对环境危害性及废旧电池回收意义,发动全社会参与此项工作。要特别注重加强对中小学生的环境教育,注重发挥中小学生的作用。
(2)建立相关法规。人们的环境行为单靠环境宣传是不够的,还必须有相关的法规来规范。要通过建立相关的法规将垃圾分类、资源回收等作为公民应尽的一种义务来规范。强制性地使每个公民承担废旧电池回收的责任和义务。在这方面德国已有成功的经验,可供我们借鉴。
(3)政府应尽快出台一些行之有效的鼓励、支持回收、处置废旧电池的政策及生产环保电池的政策。由于建立工业化处理厂投资大,经济效益较低.工厂缺乏相应的积极性。政府应从投资、税收、技术等方面给予扶持,甚至给与财政补贴。环保电池由于成本高,不好销,厂缺乏积极性,政府应通过适当的税收政策,鼓励环保型电他的生产,抑制非环保电池的生产。加快环保型无汞、无铜可充电电池的开发,从源头消除汞、镉污染物,减少电池的废弃量。
(4)加强废旧电池回收处理科研开发工作,充分发挥科研单位的作用,早日研制出投资小、处理效益高、无二次污染的新工艺。
(5)倡导绿色消费。电池消费中的“绿色”行为是民众直接参与环境保护活动的有效途径。尽可能利用太阳能(如使用光能作电源的计算器)、利用机械能(如使用机械表)、使用环保型干电池、使用环保型可充电电池,抵制或拒绝使用非环保电池,使非环保电池失去市场。
 (6)建立完善的与市场经济相适应的废旧电池回收管理体系:建立专门经营废旧蓄电池、废旧金属回收、加工业务的公司作为废旧电池回收中心。还要建立拥有一个点多、面广、可运行的网络。只有在全国各地设立回收点,切实做好废旧电池的回收工作,才能具有回收废旧电池的可操作性。
 (7)考虑到押金制在我国取得较大的成果,尤其是啤酒瓶的回收率相当高;而且在国际上采用押金制度的回收方案最终都取得较高的回收率,例如,采用回收费制度的丹麦回收率达到97%。因此,电池回收的押金制度会对促进我国的废旧电池回收事业。

作者:温雯 录入:温雯 来源:原创
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