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在科技高速发展的今天，电子器械和各种便携设备日益普及，电池在生产生活中的地位和作用与日俱增，其使用量亦随之大幅度上升。以干电池为例，目前全世界的年总产量为250亿只，我国是世界电池第一生产大国，占全世界电池总量的二分之一左右。据统计，1998年我国电池年总产量已达140亿只。
电池在制造过程中耗用了大量的Zn、Mn、Cu、Pb、Cd、Hg、Ni等金属。电池用完后，其大多数成分仍以各种形式保留在电池中，如果把废电池当作垃圾丢弃，一方面，其中的Hg、Pb、Cd等金属都是环境保护严格限制的物质，泄漏到环境中，会造成严重的污染；另一方面，这些有用的金属资源就被白白浪费了。据报道，我国干电池生产年消耗锌接近25万吨，约为年锌总产量的15%左右，其资源价值十分可观。另外，信息产业的高速发展，产生了大量的电子废弃物，仅全国手机和免提电话每年淘汰的废电池就达千吨之多。其中大量的废镍镉电池、锂电池回收利用价值很大。
由于资源紧张和治理环境的需要，世界各国都对废电池的回收利用予以高度重视，废电池的管理刻不容缓，如何使废电池资源化和无害化已迫在眉睫。
近年来，随着人们环保意识的日益加强，一些大中城市开始回收废电池，在商场、居民区、学校等处设立废电池回收箱，已初见成效，但尚属起步。1999年在清华大学召开的“废电池环境管理研讨会”上专家呼吁国家应尽快出台相应的法规、政策以规范管理。国家环保总局曾委托清华大学调查国内废电池的产量、流向及种类，为制定有关政策做准备。
Ni-Cd电池含有大量的Ni，Cd和Fe，其中Ni是钢铁、电器、合金、电镀等产业的重要原料。Cd是电池、颜料和合金等常用的稀有金属，又是有毒重金属，故日本较早即开展了废镍隔电池再生利用的研究开发，其工艺有干法和湿法两种。干法主要利用镉及其氧化物蒸气压高的特点，在高温下使镉蒸发而与镍分离。湿法则是将废电池破碎后，用硫酸浸出后再用H2S分离出镉。
干法回收由于要消耗大量的能源，经济效益太低，对于我国并不适应。湿法仅仅实现了镉的分离，并没有实现镍与铁的分离。另外，所得镉以硫化物的形式存在，对以后的利用不利。
1实验部分
1.1试剂与仪器
PEG（聚乙二醇2000）（32%水溶液）
EBT（0.05%乙醇溶液）
硫酸铵-氨水缓冲溶液（pH=8.5）
PHS-3C型酸度计
UV757CRT紫外可见分光光度计
KS型康氏振荡器
1.2实验方法
1.2.1镍镉废电池成分分析
将干燥的废电池砸碎后用浓盐酸和硝酸的混酸溶解，加一定量的硫酸，蒸发近干，冷却后加水定溶，用UV757CRT紫外可见分光光度计测定其中的铁、镍、镉的准确含量，以便计算萃取分离效果。
1.2.2镍镉废电池的有用成分浸出及铁的分离
称取一定量的废电池碎块（20g左右），加入一定量的含有0.5mol/L氨水的过饱和碳铵溶液（1000mL）（分批加入），同时鼓入空气或加入一定量的氧化剂，如过二硫酸铵或30%H2O2溶液，充分搅拌，维持体系中的氨水的浓度，使其中的镍、镉尽量完全提取，而铁则留在残渣中。提取液保留待用。
1.2.3镍、镉的分离
取一定量的2.2.2中分离出铁后的含镍、镉提取液，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%的铬黑T乙醇溶液和氨性缓冲溶液（文献中多用氨水-氯化铵缓冲体系，本文则用氨水-硫酸铵缓冲体系），在康氏振荡器上振荡3-4min，再向梨形分液漏斗中加入一定量的硫酸铵固体，在康氏振荡器上振荡10-15min左右，静置min3-5，等分层后进行分离。
用UV757CRT紫外可见分光光度计分析所得富水相和贫水相的成分及含量，计算萃取率。
2工艺流程和最佳工艺条件的选择
2.1工艺流程
如图1示
图1工艺流程
2.2最佳工艺条件的选择
2.2.1碳铵、氨水及过二硫酸铵的用量
由于废电池中含镍、镉量特别高，为保证镍、镉完全浸出，就必须加足够量的氨水；但氨水的浓度不宜过大，否则会造成极大浪费，碳铵则是为了防止无用的元素（主要是铁）浸出。加入过二硫酸铵则是为了加快铜渣的溶解。
一般用量：400mL-500mL0.5mol•L-1氨水/10g废电池
上述溶液为碳铵所饱和。
3g-5g过二硫酸铵固体/10g废电池。
2.2.2溶液的酸度
利用（NH4）2SO4-PEG-EBT体系萃取分离镍与镉，对溶液的酸度也有高的要求。即溶液要在弱碱性介质下进行，碱性太大易引起金属离子沉淀析出，碱性太低则可能引起铬黑T沉淀析出。
pH≈7.5-9.0
2.2.3缓冲溶液
为了不引入杂质离子，缓冲溶液采用硫酸铵-氨水缓冲体系（pH=8.95）而非氯化铵-氨水缓冲体系。
至于PEG（聚乙二醇2000）（32%水溶液）、EBT（0.05%乙醇溶液）、硫酸铵的用量可参考文献。
2.2.4温度对萃取分离效果的影响
温度对萃取分离效果影响不大，故萃取分离常在室温下进行。
3镍、镉的分离效果
利用（NH4）2SO4-PEG-EBT体系萃取分离镍与镉。实验表明，只需要进行2级萃取，便可达到理想的分离效果，镍、镉的分离情况如表1所示。
表1镍、镉的分离效果
4结论
实验表明用碳酸铵-氨水-过二硫酸铵体系浸取废电池中的镍、镉，提取率可达98%以上，铁不被提取；而且过量的原料在以后的分离操作中极容易处理；采用（NH4）2SO4-PEG-EBT萃取体系，只需进行2级萃取，即可将镍和镉完全分离开来。镍用硫酸反萃取，所得萃取剂可循环利用。
