文档介绍：废旧电池的环境污染及治理对策
环境科学与工程学院2012级环科1班张靖榕
电池是一种通过电化学反应获得能量的电源,在现代生活生产中扮演着重要的角色。电池的使用十分广泛,小到医学应用领域中使用的纽扣电池,大到与装载水平测量系统配套的大型多隔室蓄电池,都能见到电池的存在;电池的种类也十分繁多,目前常用的电池按用途可分为工业电池(如铅蓄电池)和民用电池两大类,而民用电池又可分为一次电池(只能使用一次的电池)和二次电池(可充电,多次重复使用的电池)。
我国是电池生产和消费大国,1998年电池的产量和消费最高达到了140亿只,是世界总量的三分之一。但是绝大多数的电池在电量耗尽后,都会被丢弃,部分被回收的电池也只是被进行了简单的焚烧或填埋处理。废电池对环境的污染极大,资料显示,仅一个纽扣电池能污染大约60万升水,这相当于一个人一生的用水量。废电池中,含大量的重金属,如***(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、镍(Ni)以及碱、酸等。这些有毒有害的物质泄露到环境中,造成的污染和危害很大。为此,废弃电池对环境的污染已是一个不争的事实,关注电池的回收再利用,发展无污染、无公害的“绿色”化学电源产品已是时代要求和大势所需,也是电池产品可持续发展的必由之路[2],成为摆在我们面前的一个严峻的课题。
我国主要电池种类包括普通锌锰电池、碱性锌锰电池、镍镉电池、铅酸蓄电池、镍氢电池、锂电池等。表1为目前我国主要的电池产品和其化学体系。
表1 目前我国主要的电池产品和其化学体系
 
名称
负极
电解质
正极
常用容器
标准电压/v
一
次
电
池
普通锌锰电池
 
碱性锌锰电池
***电池
锌银电池
Zn
 
Zn
Zn
Zn
NH4Cl-ZnCl2
或ZnCl2
KOH或NaOH
KOH或NaOH
KOH或NaOH
MnO2
 
MnO2
HgO
Ag2O
钢板
 
塑料
塑料
塑料
 
二
次
电
池
锂电池
铅酸电池
镍镉电池
Zn—Ag2O电池
Li
Pb
Cd
Zn
LiBF2
H2SO4
KOH
KOH
CF2或MnO2
PbO2
NiOOH
Ag2O
塑料
塑料
钢板
钢板
废电池进入环境会造成巨大的环境污染,并且可能危害人体的健康。电池中含有的主要污染物包括重金属以及酸、碱等电解质溶液。常用电池系列的主要组成见表2
表2 常用的电池的组成
电池系列
大量元素或物质
重要有害物质
锌锰电池
碱性锌锰电池
镉镍电池
氢镍电池
锂离子电池
铅酸电池
Zn MnO2 NH4Cl ZnCL2
Zn MnO2 KOH
Cd Ni KOH
MH Ni KOH
Li Co (或Ni Mn)有机电解质
Pb H2SO4 PbSO4
Hg
Hg KOH
Cd KOH
KOH
有机电解质
Pb H2SO4 PbSO4
一般地讲,电池中的有害物质主要有Hg、 Cd、 Pb、 Ni 、 Zn等重金属和铅蓄电池的H2SO4、各种碱性电池中的KOH和锂电池中的LiPF6等电解质溶液。
电池的主要污染是重金属污染,电池中的重金属元素主要有H