太原市廢舊電池的處理對策

目前我國有電池生產企業1400余家，年產干電池約150億只.居世界首位。國內年消耗電池約80億只，城市人均年消費11只。由于沒有專業回收處理廠，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）；按能量轉換方式可分為化學轉換方式和其它轉換方式。 
一次性電池及可充電電池為化學轉換方式。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主要是通過土壤和水體，經食物鏈進入人體造成危害。由國家環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％，并規定禁產1a后禁銷。現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。總體看來，鋅碳電池產量增長，組成穩定；堿錳電池產量增長，但含汞量下降；鎳鎘等電池產量與成分都比較穩定。鋰電池和鎳氫電池產量增長，性能穩定。因此，廢電池產量基本穩定，有害物質含量下降是大的趨勢。 
1廢舊電池處理技術 
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鋅和二氧化錳，或生產立德粉、氧化鋅化肥等化工產品。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均在大氣中進行；真空冶金法在密閉的負壓環境下進行。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，對環境污染少，經濟性好，有較大的優越性，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，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，使其中易揮發的金屬及其氧化物揮發，殘留物做為冶金中間產物另行處理。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與冷凝，使其在不同溫度下相互分離，可以實現回收利用。 
同濟大學環境保護工程學院實驗研究所曾經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解體直接入爐加熱，有機物質首先蒸發，400℃時汞和鋅蒸發，700℃時鎘蒸發，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太原市廢舊電池現狀 
太原市區人口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：經正規零售渠道、商場、連鎖店銷售20％，小店、專業店的銷售量占80％。廢舊電池的去向為混入生活垃圾或經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、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“最優消費，最少廢棄”，加強對廢舊電池的回收利用。 
3.1法規政策的引導和支持 
根據巴塞爾公約中關于危險廢物的控制規定，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管理規定管理。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。據了解，北京、上海正在制定關于加強廢舊電池管理的法規。太原市也應出臺相應政策。 
要鼓勵“環保電池”的開發與應用，盡早實現電池生產無汞化。電池生產企業要嚴格執行國家計委、輕工總會等九部委關于電池生產無汞化的規定，即從2002年起，汞含量不大于0.025％；2004年起汞含量不大于0.0001％。按照禁產后1a禁銷的規定，在消費領域禁止高汞電池的流通。按“污染者負責”的原則，對含汞電池生產廠商預征處理費，從而提高其產品售價，遏制其產品的銷量。 
參照國外的做法，對含汞電池、鎳鎘電池應加回收標識，由廠商按其銷售網絡進行回收。經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“環保電池”，實現“綠色消費”。 
3.2分類收集、分別處理 
對不同成分、不同性質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