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在科技高速發展的今天，電子器械和各種便攜設備日益普及，電池在生產生活中的地位和作用與日俱增，其使用量亦隨之大幅度上升。以干電池為例，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。據統計，1998年我國電池年總產量已達140億只。
電池在制造過程中耗用了大量的Zn、Mn、Cu、Pb、Cd、Hg、Ni等金屬。電池用完后，其大多數成分仍以各種形式保留在電池中，如果把廢電池當作垃圾丟棄，一方面，其中的Hg、Pb、Cd等金屬都是環境保護嚴格限制的物質，泄漏到環境中，會造成嚴重的污染；另一方面，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。另外，信息產業的高速發展，產生了大量的電子廢棄物，僅全國手機和免提電話每年淘汰的廢電池就達千噸之多。其中大量的廢鎳鎘電池、鋰電池回收利用價值很大。
由于資源緊張和治理環境的需要，世界各國都對廢電池的回收利用予以高度重視，廢電池的管理刻不容緩，如何使廢電池資源化和無害化已迫在眉睫。
近年來，隨著人們環保意識的日益加強，一些大中城市開始回收廢電池，在商場、居民區、學校等處設立廢電池回收箱，已初見成效，但尚屬起步。1999年在清華大學召開的“廢電池環境管理研討會”上專家呼吁國家應盡快出臺相應的法規、政策以規范管理。國家環保總局曾委托清華大學調查國內廢電池的產量、流向及種類，為制定有關政策做準備。
Ni-Cd電池含有大量的Ni，Cd和Fe，其中Ni是鋼鐵、電器、合金、電鍍等產業的重要原料。Cd是電池、顏料和合金等常用的稀有金屬，又是有毒重金屬，故日本較早即開展了廢鎳隔電池再生利用的研究開發，其工藝有干法和濕法兩種。干法主要利用鎘及其氧化物蒸氣壓高的特點，在高溫下使鎘蒸發而與鎳分離。濕法則是將廢電池破碎后，用硫酸浸出后再用H2S分離出鎘。
干法回收由于要消耗大量的能源，經濟效益太低，對于我國并不適應。濕法僅僅實現了鎘的分離，并沒有實現鎳與鐵的分離。另外，所得鎘以硫化物的形式存在，對以后的利用不利。
1實驗部分
1.1試劑與儀器
PEG（聚乙二醇2000）（32%水溶液）
EBT（0.05%乙醇溶液）
硫酸銨-氨水緩沖溶液（pH=8.5）
PHS-3C型酸度計
UV757CRT紫外可見分光光度計
KS型康氏振蕩器
1.2實驗方法
1.2.1鎳鎘廢電池成分分析
將干燥的廢電池砸碎后用濃鹽酸和硝酸的混酸溶解，加一定量的硫酸，蒸發近干，冷卻后加水定溶，用UV757CRT紫外可見分光光度計測定其中的鐵、鎳、鎘的準確含量，以便計算萃取分離效果。
1.2.2鎳鎘廢電池的有用成分浸出及鐵的分離
稱取一定量的廢電池碎塊（20g左右），加入一定量的含有0.5mol/L氨水的過飽和碳銨溶液（1000mL）（分批加入），同時鼓入空氣或加入一定量的氧化劑，如過二硫酸銨或30%H2O2溶液，充分攪拌，維持體系中的氨水的濃度，使其中的鎳、鎘盡量完全提取，而鐵則留在殘渣中。提取液保留待用。
1.2.3鎳、鎘的分離
取一定量的2.2.2中分離出鐵后的含鎳、鎘提取液，放入250mL的梨形分液漏斗中，按比例加入一定量的32%的聚乙二醇2000水溶液、0.05%的鉻黑T乙醇溶液和氨性緩沖溶液（文獻中多用氨水-氯化銨緩沖體系，本文則用氨水-硫酸銨緩沖體系），在康氏振蕩器上振蕩3-4min，再向梨形分液漏斗中加入一定量的硫酸銨固體，在康氏振蕩器上振蕩10-15min左右，靜置min3-5，等分層后進行分離。
用UV757CRT紫外可見分光光度計分析所得富水相和貧水相的成分及含量，計算萃取率。
2工藝流程和最佳工藝條件的選擇
2.1工藝流程
如圖1示
圖1工藝流程
2.2最佳工藝條件的選擇
2.2.1碳銨、氨水及過二硫酸銨的用量
由于廢電池中含鎳、鎘量特別高，為保證鎳、鎘完全浸出，就必須加足夠量的氨水；但氨水的濃度不宜過大，否則會造成極大浪費，碳銨則是為了防止無用的元素（主要是鐵）浸出。加入過二硫酸銨則是為了加快銅渣的溶解。
一般用量：400mL-500mL0.5mol?L-1氨水/10g廢電池
上述溶液為碳銨所飽和。
3g-5g過二硫酸銨固體/10g廢電池。
2.2.2溶液的酸度
利用（NH4）2SO4-PEG-EBT體系萃取分離鎳與鎘，對溶液的酸度也有高的要求。即溶液要在弱堿性介質下進行，堿性太大易引起金屬離子沉淀析出，堿性太低則可能引起鉻黑T沉淀析出。
pH≈7.5-9.0
2.2.3緩沖溶液
為了不引入雜質離子，緩沖溶液采用硫酸銨-氨水緩沖體系（pH=8.95）而非氯化銨-氨水緩沖體系。
至于PEG（聚乙二醇2000）（32%水溶液）、EBT（0.05%乙醇溶液）、硫酸銨的用量可參考文獻。
2.2.4溫度對萃取分離效果的影響
溫度對萃取分離效果影響不大，故萃取分離常在室溫下進行。
3鎳、鎘的分離效果
利用（NH4）2SO4-PEG-EBT體系萃取分離鎳與鎘。實驗表明，只需要進行2級萃取，便可達到理想的分離效果，鎳、鎘的分離情況如表1所示。
表1鎳、鎘的分離效果
4結論
實驗表明用碳酸銨-氨水-過二硫酸銨體系浸取廢電池中的鎳、鎘，提取率可達98%以上，鐵不被提取；而且過量的原料在以后的分離操作中極容易處理；采用（NH4）2SO4-PEG-EBT萃取體系，只需進行2級萃取，即可將鎳和鎘完全分離開來。鎳用硫酸反萃取，所得萃取劑可循環利用。
