太原市廢舊電池的處理對策

目前我國有電池生產(chǎn)企業(yè)1400余家，年產(chǎn)干電池約150億只.居世界首位。國內(nèi)年消耗電池約80億只，城市人均年消費11只。由于沒有專業(yè)回收處理廠，干電池用完后，一般都混入生活垃圾扔掉，不僅浪費了寶貴的資源，而且對環(huán)境造成嚴重的污染，危害人們的身體健康。干電池污染主要是汞、鉛、鎘及其化合物形成的重金屬污染，還有其他輔助產(chǎn)物形成的污染。因此，做好廢舊電池的無害化處理乃至回收利用，對防止重金屬污染及節(jié)省有限的資源都是非常必要的。 
電池按形狀可分為圓柱形、紐扣型、異型（手機電池、電腦電池）；按能量轉(zhuǎn)換方式可分為化學轉(zhuǎn)換方式和其它轉(zhuǎn)換方式。 
一次性電池及可充電電池為化學轉(zhuǎn)換方式。前者包括鋅碳電池、堿錳電池、氧化銀電池及氧化汞電池；后者包括鉛酸蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池及鋰離子電池。 
其它轉(zhuǎn)換方式電池包括燃料電池、太陽能電池及原子能電池。 
按電池的污染狀況可分為：(1)“綠色電池”，即無汞、無鎘、無鉛電池，如無汞堿錳電池、鋰電池（可充電）、鎳氫電池（可充電）、燃料電池等；(2)低汞電池，即汞含量質(zhì)量百分比小于0.025％的低汞堿錳電池、鋅碳電池等；(3)高汞電池，即汞含量質(zhì)量百分比大于0.025％的堿錳電池、氧化銀電池、氧化汞電池、鋅空氣電池等；(4)含鎘電池，即鎳鎘電池（可充電）；(5)含鉛電池，即鉛酸蓄電池（可充電）。 
廢電池中的有害物質(zhì)主要是通過土壤和水體，經(jīng)食物鏈進入人體造成危害。由國家環(huán)保局等單位制定的危險品目錄中，HW23為含鋅、HW26為含鎘、HW29為含汞。美國EPA確定E－浸出毒性，C－腐蝕性，I－易燃性，R－反應性。部分電池特性如表1。 
表1部分電池的分類及特性 


廢電池污染問題引起了人們的高度重視，國家計委、全國輕工總會等九部委1997年規(guī)定，從2002年起，堿錳電池做到低汞含量，Hg≤0.025％；2004年達到無汞，Hg≤0.0001％，并規(guī)定禁產(chǎn)1a后禁銷。現(xiàn)在無汞鋅粉已得到應用，無汞堿錳電池、鎳氫電池等綠色電池相繼出現(xiàn)。總體看來，鋅碳電池產(chǎn)量增長，組成穩(wěn)定；堿錳電池產(chǎn)量增長，但含汞量下降；鎳鎘等電池產(chǎn)量與成分都比較穩(wěn)定。鋰電池和鎳氫電池產(chǎn)量增長，性能穩(wěn)定。因此，廢電池產(chǎn)量基本穩(wěn)定，有害物質(zhì)含量下降是大的趨勢。 
1廢舊電池處理技術(shù) 
目前對廢舊電池的處理主要分為無害化填埋和綜合利用兩大類。 
1.1無害化填埋 
對含汞電池、鎳鎘電池等污染危害性大的廢舊電池應用方型專用金屬容器盛裝，用有機或無機外殼密閉，置于有雙層HPDE防滲隔層的安全填埋場進行填埋。國外安全填埋費用一般為1000-1500美元／t。 
1.2綜合利用 
1.2.1濕法冶金處理 
利用廢舊電池中鋅、二氧化錳可溶于酸的原理，使鋅碳電池中的鋅、二氧化錳與酸作用，生成可溶性鹽進入溶液。凈化溶液后電解生產(chǎn)鋅和二氧化錳，或生產(chǎn)立德粉、氧化鋅化肥等化工產(chǎn)品。主要有焙燒浸出法和直接浸出法兩種。其工藝都須先對廢舊電池進行破碎、分解，然后浸出或直接浸出。由于濕法處理方法流程較長，能源和原材料消耗較多，在生產(chǎn)過程中的污染也較大，加上鐵、鋅、錳價格回落，此法已較少使用。 
1.2.2火法冶金處理 
在高溫下使廢舊電池中的金屬及化合物氧化、還原、分解、揮發(fā)及冷凝。分為常壓冶金和真空冶金兩類。常壓冶金法所有作業(yè)均在大氣中進行；真空冶金法在密閉的負壓環(huán)境下進行。由于真空冶金法無需對電池解體，能耗小，對汞等重金屬回收效果好，流程短，對環(huán)境污染少，經(jīng)濟性好，有較大的優(yōu)越性，是處理廢舊電池比較好的方法。 
(1)常壓冶金法 
一是在較低溫度下加熱廢舊電池先使汞蒸發(fā)，然后在較高溫度下回收鋅和其他重金屬；二是將廢舊電池在高溫下焙燒，使其中易揮發(fā)的金屬及其氧化物揮發(fā)，殘留物做為冶金中間產(chǎn)物另行處理。常壓冶金法的流程長、污染多、能源和原材料消耗高，成本較高。 
(2)真空冶金法 
由于組成廢舊電池的各組分有不同的沸點，所以在真空條件下蒸發(fā)與冷凝，使其在不同溫度下相互分離，可以實現(xiàn)回收利用。 
同濟大學環(huán)境保護工程學院實驗研究所曾經(jīng)對廢舊電池進行了真空冶金處理研究。其方法是將廢舊電池不經(jīng)解體直接入爐加熱，有機物質(zhì)首先蒸發(fā)，400℃時汞和鋅蒸發(fā)，700℃時鎘蒸發(fā)，殘渣加藥劑溶解合成鐵氧體。重金屬回收率為：汞97％、鋅65％、鎘95％，若再提高重金屬回收率則能耗過大。經(jīng)測算成本約為7000元/t，與安全填埋相近。但廢氣排放尚不能完全達標。 
2太原市廢舊電池現(xiàn)狀 
太原市區(qū)人口239萬人，如按照人均年消費11只計算則為2629萬只，按每只25g計算，則約為657t。其中鋅碳電池占85％左右（質(zhì)量百分比），堿錳電池占10％，鎳鎘等其它電池5％左右。太原市的電池銷售渠道為：經(jīng)正規(guī)零售渠道、商場、連鎖店銷售20％，小店、專業(yè)店的銷售量占80％。廢舊電池的去向為混入生活垃圾或經(jīng)電池回收箱進行回收。2002年4月，太原市成立了廢舊電池回收站，專門負責廢舊電池的回收與貯存工作。截至2002年底，共回收廢舊電池31.5t,其中約60％為從學校收回。在機關(guān)、院校、商店、辦事處設置專門回收站點回收。設立了回收熱線電話，對達到30kg以上的廢舊電池進行上門回收。回收的廢舊電池用塑料箱加墊絕緣紙分裝，存放于專門庫房。3太原市廢舊電池治理對策的建議 
太原市應遵循“減量化，資源化，無害化”的原則，實行“最優(yōu)消費，最少廢棄”，加強對廢舊電池的回收利用。 
3.1法規(guī)政策的引導和支持 
根據(jù)巴塞爾公約中關(guān)于危險廢物的控制規(guī)定，鉛酸蓄電池、含汞電池、鎳鎘電池等都屬于危險廢物，應依照危險廢物的有關(guān)管理規(guī)定管理。國家目前對廢舊電池的回收處理尚未制定具體的法規(guī)和政策，因此，通過立法確定廢舊電池的管理辦法，制定政策引導和支持廢舊電池的回收工作十分必要。據(jù)了解，北京、上海正在制定關(guān)于加強廢舊電池管理的法規(guī)。太原市也應出臺相應政策。 
要鼓勵“環(huán)保電池”的開發(fā)與應用，盡早實現(xiàn)電池生產(chǎn)無汞化。電池生產(chǎn)企業(yè)要嚴格執(zhí)行國家計委、輕工總會等九部委關(guān)于電池生產(chǎn)無汞化的規(guī)定，即從2002年起，汞含量不大于0.025％；2004年起汞含量不大于0.0001％。按照禁產(chǎn)后1a禁銷的規(guī)定，在消費領(lǐng)域禁止高汞電池的流通。按“污染者負責”的原則，對含汞電池生產(chǎn)廠商預征處理費，從而提高其產(chǎn)品售價，遏制其產(chǎn)品的銷量。 
參照國外的做法，對含汞電池、鎳鎘電池應加回收標識，由廠商按其銷售網(wǎng)絡進行回收。經(jīng)銷商銷售此類電池時，可先扣押金，退還廢舊電池時再返還押金。這樣做，既可減少資源浪費，又可減輕政府負擔。同時廣泛宣傳，引導群眾盡可能使用“環(huán)保電池”，實現(xiàn)“綠色消費”。 
3.2分類收集、分別處理 
對不同成分、不同性質(zhì)的廢舊電池予以合理的處置。常用電池的處理辦法如表2。 
表2常用電池處理辦法