阴离子膜矿浆电解回收干电池正极材料中的锰
我国的电池工业起源于20世纪20年代,发展到今天,电池年产量已经达到140亿只,占世界电池总产量的1/3。但由于管理和技术的双重原因,废旧电池的污染控制却严重滞后,造成绝大多数废旧电池随处乱扔或随生活垃圾一起填埋,其中的重金属和酸碱等污染物,通过各种途径进入人的食物链[1]。还有一部分废旧电池与生活垃圾一起焚烧填埋,对大气有严重的污染。电池中含有大量的有用金属。据有关资料统计[2],全国废干电池中每年可回收的有价金属数量可观,其中锰粉达109200t、锌皮38200t、铜600t、铁皮29600t、汞2.48t。废旧锌锰干电池中含有大量未发生反应的MnO2,和以其他形态存在的Mn。锰不仅是电源重要的正极材料之一,也有相当广泛的非电池用途[3]。近年来,锰的非电池用途也在逐步扩展,除在传统的冶金、精细化工、电池等领域外,在环境保护、先进电池材料、锰锌铁氧体、陶瓷材料等方面有了新的用途。由于锰具有很强的催化氧化/还原、离子交换和吸附能力,在经过适当化学处理与成型后,是一种性能全面的优良净水滤
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废电池及废料中资源再生提炼钴配置锂二次电池材料
随着社会科技之进步发展,对于高电容量、高能量密度储存设备有大量的需求,虽然业界在正极材料与制程技术上有显着的改进,但是国际间逐渐重视资源再生再利用和环境的永续发展,因此,可再充放电锂电池概念的发展显得相当重要。 锂二次电池主要包括[1],锂离子电池及锂聚合物电池。目前锂二次电池已经被大量应用于笔记型计算机、行动电话、PDA、摄录像机、数位相机、迷你光驱、蓝芽耳机等可携式电子产品上、工具机、不断电系统、民生电子产品、电动机车及电动自行车的电池,都以锂离子二次电池为研发基础。锂电池的电极材料包括正极与负极材料,其中正极材料(LiCoO2)占所有锂二次电池之材料成本比例为最高。在以原料资源取得为前题下,常以过渡金属氧化物经由Li+/Li的活跃性质制成高电压的正极材料,因此,Li是最具有吸引力的元素,而Li在此结构中则是扮演嵌入及嵌出的角色。锂二次电池结构除了Li元素外,到目前为止以下列元素或化合物,如:钴(Co)、镍(Ni)、锰(Mn)及此三元素(CoxMn1-x;CoxNi1-x;CoxMn
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废镍镉电池的真空蒸馏回收技术
镍镉电池具有价格便宜、容量高、可充放性能好、瞬时电流大和安全性能好的优点。据资料统计,在2000年全世界的镍镉电池销售量约为14亿只,销售额为14亿美元。并且在未来的几年中,镍镉电池仍将占据市场的重要份额。 中国是镍镉电池的生产和使用大国,在2000年,镍镉电池的销售量增加了30%。如此大量的镍镉电池在给人们带来方便的同时,也产生了具大的环境问题。如能进行再生利用,不但避免了对环境的污染,而且节约了有限的资源。 本文开发了镍镉电池真空辅助回收实验装置,并将真空蒸馏与区域熔炼选择回收技术联合使用于资源化处理废旧镍镉电池。对镍镉电池的真空蒸馏机理进行了研究,为废旧镍镉电池资源化提供了理论依据和实验数据。 1实验原料及实验装置 1.1废镍镉电池 实验中使用的废镍镉电池为摩托罗拉AA-NiCd,该种电池主要是构成电池组作为摩托罗拉对讲机的电源使用。其原始组分中含有正负极混合物24.1~24.5g,镀镍铁皮4.7~4.9g,正极板1.4g和绝缘隔板0.4g。 正负极混合物是实验的研究对象,包括正负
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济南市废旧电池回收处理规划研究
一、废旧电池的种类及其危害性电池的种类很多,大致分为干电池、铅酸蓄电池。干电池主要有碱性电池、锌碳电池、密封镍镉充电电池、锂电池、氧化汞电池和纽扣电池。就体积和重量而言,废电池在生活垃圾中是微不足道的,但它的害处却非常大,电池中含有汞、镉、铅等重金属物质。汞具有强烈的毒性,铅能造成神经紊乱、肾炎等;镉主要造成肾损伤以及骨疾——骨质疏松、软骨症及骨折。若把废电池混入生活垃圾中一起填埋,久而久之,渗出的重金属可能污染地下水和土壤。二、国内外电池回收处理概况(一)国外电池回收处理概况日本回收处理废弃电池一直走在世界前列。早在1993年就开始回收,二次电池的回收率较高,但一次电池加收率仍较低。汽车用铅蓄电池目前已全部回收,并有成熟的处理方法;其他二次电池的回收率也已达84%,采用的方法是在各大商场和公共场所放置回收箱,依靠电池生产企业的赞助实施回收。一次电池的回收率仅有20%左右,主要是一次电池已实现无汞化,对环境的污染程度相对较轻,回收的一次电池大部分采用掩埋方式处理。电池的收集及运输一般由社
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废旧干电池的回收与利用
实验原理及意义:⑴ 实验意义: 环境保护是当今国际上最关心的重大课题之一,也是世界各国正在悉心研究的课题。关注废旧电池的回收再利用,创建无污染、无公害的绿色环境已迫在眉睫,刻不容缓。目前,干电池用完后一般都当作垃圾扔掉,使得酸、碱等电解质溶液及重金属对环境造成了严重的污染。国内年消费量近80 亿只锌锰干电池,这些存在于生活垃圾中的电池经填埋及焚烧时,造成水、土壤、空气等严重污染,危害了人们的身体健康。因此,本着保护环境,节约能源,变废为宝为原则,我们作回收废旧锌锰电池的研究。⑵ 锌锰干电池中发生的化学反应主要为:Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl +2MnOOH⑶ 通过回收的方法初步可以获得:石墨棒,锌片,MnO2,固体NH4Cl,炭粉,塑料,沥青,铁帽等。⑷ 通过净化、提纯及转化的方法制成实验室常用的药品、试剂(MnO2固体,NH4Cl晶体,ZnSO4•7H2O晶体,ZnS•BaSO4锌钡白)。其中反应方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ ZnSO4+7H
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谈废旧混凝土的资源化
水泥混凝土的产生对人类文明和进步发挥了积极的推动作用。但随着混凝土需求的急剧增长和废旧混凝土的大量产生,由此引发的资源、能源和环境问题也日益严重。以我国当前混凝土产量20亿立方米计,需要使用水泥8亿吨,需消耗天然砂石36亿吨以上。统计表明,生产每吨水泥需消耗石灰石0.95~0.98吨,生产1吨熟料约排放CO2大约1吨,还会产生大量的硫化物、氮化物和其他有害气体和粉尘。在混凝土中比例最高的骨料是分布较为广泛的自然资源,但由于长年开采,已经开始出现石料资源难以为继的问题[1]。其中,有工业价值的石灰石仅可维持30~40年的开采。同时,天然材料的大量开采和使用,也造成水土流失和自然景观恶化,严重影响社会的可持续发展,甚至危及子孙后代的生存。据不完全统计,中国目前每年产生的建筑垃圾达到1亿吨左右,而长期积累的建筑废弃物将高达数亿吨。如果这些建筑废弃物能够加以资源化,其意义将是难以估量的。 将建筑废弃物回收利用,代替部分自然资源生产建筑材料,是保护自然资源,改善环境,推进可持续发展的一条重要途径。
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废弃混凝土再生工艺初探
混凝土是当今世界上用量最大的人造建筑材料。据权威部门调查统计[1],目前全世界混凝土年用量约为80亿 t,而我国就占20亿 t,预计到2010年可能超过32亿 t。混凝土材料的生产每年将消耗大量的资源。混凝土原材料中的粗细骨料约占混凝土总量的70~80%,按平均计算,80亿 t混凝土约需要水泥15亿 t,粗细骨料约60亿 t。同时,15亿 t水泥生产需消耗约16亿 t的石灰石和2.7亿 t的粘土,产生二氧化碳约13亿 t,约占全球二氧化碳年排出量的13%。开采、破碎和运输骨料要耗能,生产与加工混凝土也耗电,80亿 t混凝土在这些方面共需消耗电力11 100亿 kW•h。从这不难看出传统的混凝土材料在为人类构筑美好生活空间的同时,也给人类的生存环境带来了许多不容忽视的负面影响,矿物资源并非用之不竭,消耗完了不可再生,需要人们珍惜使用。 据资料介绍[2],1995年日本建筑废弃物中混凝土废弃物占38%,约3 800万 t;美国每年大约产生6 000万 t废弃混凝土;欧共体废弃混凝土的排放量从
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国内外建筑垃圾管理现状
建筑垃圾是指在建(构)筑物的建设、维修、拆除对地基进行开挖建筑过程中产生的固体废弃物,主要包括废混凝土块、废沥青混凝土块以及施工过程中散落的砂浆、混凝土、碎砖渣、金属、木材等。 城市建筑垃圾约占垃圾总量的30~40%,它产生于建筑物新建及解体之时,大量的混凝土废块、废弃砖瓦、建筑部件残渣及污泥杂物等,是需要从原地清除的垃圾。建筑垃圾不像生活垃圾那样时时都在产生,而是“阶段”性的,因此通常不太被普通人所重视。建筑垃圾有时间性,空间性和持久危害性,特别是占用大量土地,降低了土地的有效利用率。随着城市建设步伐加速,所产生的建筑垃圾在注重环保、生态及资源的社会大环境中,人们开始不再将其作为垃圾而是逐步认识到它是一种可再生利用的资源。近年来,特别是建筑施工、建材生产、环境保护及相关的业界已经着手建筑垃圾的再生利用,并且拿出产品。这些产品基本上是以建材为主。产生了一定的经济和社会效益。 一、我国建筑垃圾管理现状分析 1 我国建筑垃圾管理概况 我国有关部门在1995年时出台了城市固体垃圾处理的法规,这
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废弃混凝土路面板在道路改建中的再利用
由于设计、施工和运营等综合因素的共同影响,许多地区于20世纪90年代初修建的水泥混凝土路面出现了不同程度的病害,如断板、唧泥、脱空等现象,其中一些已严重破损而无法使用,需重新改建。对于处在不同病害状况下的水泥混凝土路面,无论是病害发生的初期所进行的局部处理,还是已形成严重断板破损需进行大范围修补,直至重新改建,都将面临旧混凝土板块如何进行处置的问题。对于普通混凝土路面,每块板如以0.24m×4.5m×5m的外观尺寸进行计算,其体积将有5.4m3,每公里一个行车道的混凝土体积就可达1080m3。当混凝土路面进行局部整治时,少量置换出的破碎混凝土板可弃置不用,但当一条路进行大规模换板或重新改建时,弃置棍凝土板量非常大。如河南省开封地区于20世纪90年代初建成通车的开兰路(开封-兰考),全线长22.175km,路幅宽9m,板厚0.23m,改建时废弃的混凝土数量超过4.5×104m3。显然,如此之多的旧混凝土板块的合理有效处置不仅关系到旧混凝土道路维修改造,同时也关系到周边的环境保护。针对这一现
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北京市建筑垃圾处置现状与资源化
伴随着我国城市化、工业化进程的不断加快,建筑垃圾的产生和排放也在高速增长,据统计我国建筑垃圾的排放总量由以往的4000万吨/年增加到现在的4亿吨/年,由此,业界一致认为我国建筑垃圾的排放高峰已经来临[1]。2000年以来,随着北京奥林匹克运动会的申办成功和奥运工程的相继启动,北京市建筑垃圾在2001年就已经到达排放高峰期,当年总量达3300万吨,而且近年来一直高居全国建筑垃圾排量首位。北京市的建筑固体废物(建筑垃圾),是城市垃圾的三大组成部分之一,年产生量约为同期全市生活固体废物量的7倍[2]。如此大量的建筑垃圾,严重影响了首都市容市貌、百姓生活和生态环境。因此如何对这些建筑垃圾进行科学处置已经成为各级政府和垃圾排放单位面临的重要课题。 本文着重对北京市建筑垃圾处理与资源化现状进行了全面的调查和总结,分析了北京市建筑垃圾的成分、特种及发展趋势,并提出了关于建筑垃圾处理与资源化的方案建议。 一、北京市建筑垃圾主要来源于以下几个方面 1、拆除老化的旧建筑物而产生的建筑垃圾,北京市建筑垃圾的重
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