太原市废旧电池的处理对策

目前我国有电池生产企业1400余家，年产干电池约150亿只.居世界首位。国内年消耗电池约80亿只，城市人均年消费11只。由于没有专业回收处理厂，干电池用完后，一般都混入生活垃圾扔掉，不仅浪费了宝贵的资源，而且对环境造成严重的污染，危害人们的身体健康。干电池污染主要是汞、铅、镉及其化合物形成的重金属污染，还有其他辅助产物形成的污染。因此，做好废旧电池的无害化处理乃至回收利用，对防止重金属污染及节省有限的资源都是非常必要的。 
电池按形状可分为圆柱形、纽扣型、异型（手机电池、电脑电池）；按能量转换方式可分为化学转换方式和其它转换方式。 
一次性电池及可充电电池为化学转换方式。前者包括锌碳电池、碱锰电池、氧化银电池及氧化汞电池；后者包括铅酸蓄电池、镍镉电池、镍氢电池及锂离子电池。 
其它转换方式电池包括燃料电池、太阳能电池及原子能电池。 
按电池的污染状况可分为：(1)“绿色电池”，即无汞、无镉、无铅电池，如无汞碱锰电池、锂电池（可充电）、镍氢电池（可充电）、燃料电池等；(2)低汞电池，即汞含量质量百分比小于0.025％的低汞碱锰电池、锌碳电池等；(3)高汞电池，即汞含量质量百分比大于0.025％的碱锰电池、氧化银电池、氧化汞电池、锌空气电池等；(4)含镉电池，即镍镉电池（可充电）；(5)含铅电池，即铅酸蓄电池（可充电）。 
废电池中的有害物质主要是通过土壤和水体，经食物链进入人体造成危害。由国家环保局等单位制定的危险品目录中，HW23为含锌、HW26为含镉、HW29为含汞。美国EPA确定E－浸出毒性，C－腐蚀性，I－易燃性，R－反应性。部分电池特性如表1。 
表1部分电池的分类及特性 


废电池污染问题引起了人们的高度重视，国家计委、全国轻工总会等九部委1997年规定，从2002年起，碱锰电池做到低汞含量，Hg≤0.025％；2004年达到无汞，Hg≤0.0001％，并规定禁产1a后禁销。现在无汞锌粉已得到应用，无汞碱锰电池、镍氢电池等绿色电池相继出现。总体看来，锌碳电池产量增长，组成稳定；碱锰电池产量增长，但含汞量下降；镍镉等电池产量与成分都比较稳定。锂电池和镍氢电池产量增长，性能稳定。因此，废电池产量基本稳定，有害物质含量下降是大的趋势。 
1废旧电池处理技术 
目前对废旧电池的处理主要分为无害化填埋和综合利用两大类。 
1.1无害化填埋 
对含汞电池、镍镉电池等污染危害性大的废旧电池应用方型专用金属容器盛装，用有机或无机外壳密闭，置于有双层HPDE防渗隔层的安全填埋场进行填埋。国外安全填埋费用一般为1000-1500美元／t。 
1.2综合利用 
1.2.1湿法冶金处理 
利用废旧电池中锌、二氧化锰可溶于酸的原理，使锌碳电池中的锌、二氧化锰与酸作用，生成可溶性盐进入溶液。净化溶液后电解生产锌和二氧化锰，或生产立德粉、氧化锌化肥等化工产品。主要有焙烧浸出法和直接浸出法两种。其工艺都须先对废旧电池进行破碎、分解，然后浸出或直接浸出。由于湿法处理方法流程较长，能源和原材料消耗较多，在生产过程中的污染也较大，加上铁、锌、锰价格回落，此法已较少使用。 
1.2.2火法冶金处理 
在高温下使废旧电池中的金属及化合物氧化、还原、分解、挥发及冷凝。分为常压冶金和真空冶金两类。常压冶金法所有作业均在大气中进行；真空冶金法在密闭的负压环境下进行。由于真空冶金法无需对电池解体，能耗小，对汞等重金属回收效果好，流程短，对环境污染少，经济性好，有较大的优越性，是处理废旧电池比较好的方法。 
(1)常压冶金法 
一是在较低温度下加热废旧电池先使汞蒸发，然后在较高温度下回收锌和其他重金属；二是将废旧电池在高温下焙烧，使其中易挥发的金属及其氧化物挥发，残留物做为冶金中间产物另行处理。常压冶金法的流程长、污染多、能源和原材料消耗高，成本较高。 
(2)真空冶金法 
由于组成废旧电池的各组分有不同的沸点，所以在真空条件下蒸发与冷凝，使其在不同温度下相互分离，可以实现回收利用。 
同济大学环境保护工程学院实验研究所曾经对废旧电池进行了真空冶金处理研究。其方法是将废旧电池不经解体直接入炉加热，有机物质首先蒸发，400℃时汞和锌蒸发，700℃时镉蒸发，残渣加药剂溶解合成铁氧体。重金属回收率为：汞97％、锌65％、镉95％，若再提高重金属回收率则能耗过大。经测算成本约为7000元/t，与安全填埋相近。但废气排放尚不能完全达标。 
2太原市废旧电池现状 
太原市区人口239万人，如按照人均年消费11只计算则为2629万只，按每只25g计算，则约为657t。其中锌碳电池占85％左右（质量百分比），碱锰电池占10％，镍镉等其它电池5％左右。太原市的电池销售渠道为：经正规零售渠道、商场、连锁店销售20％，小店、专业店的销售量占80％。废旧电池的去向为混入生活垃圾或经电池回收箱进行回收。2002年4月，太原市成立了废旧电池回收站，专门负责废旧电池的回收与贮存工作。截至2002年底，共回收废旧电池31.5t,其中约60％为从学校收回。在机关、院校、商店、办事处设置专门回收站点回收。设立了回收热线电话，对达到30kg以上的废旧电池进行上门回收。回收的废旧电池用塑料箱加垫绝缘纸分装，存放于专门库房。3太原市废旧电池治理对策的建议 
太原市应遵循“减量化，资源化，无害化”的原则，实行“最优消费，最少废弃”，加强对废旧电池的回收利用。 
3.1法规政策的引导和支持 
根据巴塞尔公约中关于危险废物的控制规定，铅酸蓄电池、含汞电池、镍镉电池等都属于危险废物，应依照危险废物的有关管理规定管理。国家目前对废旧电池的回收处理尚未制定具体的法规和政策，因此，通过立法确定废旧电池的管理办法，制定政策引导和支持废旧电池的回收工作十分必要。据了解，北京、上海正在制定关于加强废旧电池管理的法规。太原市也应出台相应政策。 
要鼓励“环保电池”的开发与应用，尽早实现电池生产无汞化。电池生产企业要严格执行国家计委、轻工总会等九部委关于电池生产无汞化的规定，即从2002年起，汞含量不大于0.025％；2004年起汞含量不大于0.0001％。按照禁产后1a禁销的规定，在消费领域禁止高汞电池的流通。按“污染者负责”的原则，对含汞电池生产厂商预征处理费，从而提高其产品售价，遏制其产品的销量。 
参照国外的做法，对含汞电池、镍镉电池应加回收标识，由厂商按其销售网络进行回收。经销商销售此类电池时，可先扣押金，退还废旧电池时再返还押金。这样做，既可减少资源浪费，又可减轻政府负担。同时广泛宣传，引导群众尽可能使用“环保电池”，实现“绿色消费”。 
3.2分类收集、分别处理 
对不同成分、不同性质的废旧电池予以合理的处置。常用电池的处理办法如表2。 
表2常用电池处理办法