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2010年我國鋰離子電池產量達到36.7億顆，占全球的30％以上，同比增長33.9％。近年來，我國鋰離子電池生產呈現出逐年增加的趨勢，且在優良的投資環境和相對低廉的人工成本作用下，全球鋰離子電池制造中心正向中國大陸轉移[1]。
鋰電池生產的迅速增長，最主要是由于其廣泛應用于日益增長的物質文化生活領域，例如手機、手提電腦、相機、攝像機等而產生的需求。鋰離子電池雖為可充電電池，具備重復利用的特性，但其壽命一般只有2a左右，這就意味著，將會有大量的廢舊鋰離子電池產生和急需處理。廢舊鋰離子電池的產生受地域影響較大，在經濟相對較發達的地區，其使用和廢棄量較大，尤其集中在大城市，廢舊鋰離子電池的處理已經成為大城市的一個新環境問題。
據我們在南方某市的調研發現，鋰離子電池已經成為居民生活中消費電池的最主要類型，人均年消費鋰離子電池3.3塊，更換頻率一般為1-2a，在未來對鋰離子電池的消費情況大體維持不變，個別人群有增加使用計劃，絕大部分人群對未來鋰離子電池的更換計劃不變。
2鋰離子電池的成份及危害分析
鋰離子電池的主要成份為Li、Co（或Ni、Mn）、有機電解質等，以常見的重約40g的手機電池為例，可看出鋰離子電池中金屬材料的含量[2]，
廢鋰離子電池的有害成份主要為Co、Cu、Ni、Mn、有機電解質。酸、堿、有機電解質會影響水中的pH值，使土壤酸性化或者堿性化，而重金屬被生物吸收后，會通過各種途徑進入人的食物鏈，在人體內聚集，使人體致畸或致變，甚至導致死亡[3-4]。廢鋰離子電池中主要重金屬對人體健康的危害見表2。
3鋰離子電池處理技術及效益分析
廢鋰離子電池中最具有回收價值的金屬是鈷，而不是鋰。鈷是一種稀有的貴重金屬，在自然界中蘊藏很少，它沒有單獨的礦床，大都伴生于銅礦、鎳礦中，且品位較低。世界各國都比較重視工業生產中鈷的回收，而在鋰離子電池中鈷的含量相對較高，一只重約40g的電池，含金屬鈷約6g[5]，因此對廢舊鋰離子電池的回收利用，主要是回收其中的鈷。鋰、鎳和錳等金屬只是作為回收鈷的副產品。
廢鋰離子電池再生處理技術的研究開始于20世紀90年代中后期，在借鑒成熟的礦石冶煉工藝的基礎上，針對廢鋰離子電池的特殊性，經過十幾年的發展，工藝已日趨完善，并已經應用于實際生產過程。各種鋰電池回收的基本步驟相似，包括預處理（拆解、分類等）以及鈷和其他金屬的回收兩部分。各種回收技術的預處理方式基本相同，差異在于鈷和其他金屬的回收技術路線和方法不同。
由于鋰離子電池是由多種材料構成，是精細的組合體，因其體積小、數量大、各種材料的分散性高，用機械的方法很難將其中的含鈷材料分離出來，只能對電池的電芯進行整體處理。日本學者今村圣智由此提出對鋰離子電池進行回收處理的方法如下：回收廢電池后，進行放電處理，剝離外殼，回收外殼金屬材料；將電芯與焦炭、石灰石混合，投入焙燒爐中還原焙燒；有機物燃燒分解為二氧化碳及其他氣體，鈷酸鋰被還原為金屬鈷和氧化鋰，氟和磷被沉淀固定，鋁被氧化為爐渣，大部分氧化鋰以蒸汽形式逸出后，將其用水吸收，金屬銅、鈷等形成含碳合金；鋰離子電池經如上處理后形成的合金中將含有銅、鈷、鎳等金屬。對此合金進一步處理，可分離提取出價格較高的鈷鹽、鎳鹽[6]。
有研究分析表明，拆解并浸出回收鈷，在有效的廢棄鋰離子電池的回收體系的支撐下，按年回收手機電池300t（約1500萬支手機電池）計算，每個電池可回收價值約1.5元。該費用為實驗室估算費用，收入主要來自拆解的廢塑料出售，廢金屬回收，支出主要為回收過程的原材料費，包括購買氫氧化鈉、濃硫酸、雙氧水、草酸銨、一次交換水等，此外還扣除了工人工資、勞保用品等的費用[5]。但此費用未包括收集運輸、公輔設施、環境保護等方面的費用，其實際回收價值有待實際生產中進一步分析。
可見，廢鋰離子電池回收的經濟效益是十分顯著的，廢鋰離子電池的回收，除了有國家相關政策導向支持外，還享受國家稅收優惠，目前，市場上就存在大量回收廢鋰離子電池的信息，可見，這是個有價市場，但我們仍需重點關注回收企業運行過程的規范性及環境保護問題。
4我國廢舊鋰離子電池處理現狀及存在問題
隨著國民環保意識的不斷提高，以及媒體對電池污染危害的宣傳和報導，越來越多的人開始重視環境保護，雖未能完全杜絕廢電池隨意棄置在裸露外環境中的現象，但隨意丟棄廢電池的行為已經越來越少。
近年來，一些地方政府相關機構、社會團體、生產企業都倡導和嘗試建立廢舊電池的回收收集系統，如北京在零售商處設立廢電池回收箱、珠海的小區和路邊回收箱、武漢在超市和自行車租賃點設置的有償回收點、廣州和太原的大學環保協會的上門收集、中國移動通信集團“綠箱子”工程等等，都因沒有完善的后續處理系統，沒有成規模的廢電池回收利用企業，而導致收集到的電池沒法處理而癱瘓，有些甚至因長時間的儲存堆放、缺乏管理而造成了二次污染。
目前國內外廢電池回收利用技術主要有簡單分選、干法、濕法、干濕法等[7]，相對而言，發達國家起步較早，技術較為先進，而我國大多剛剛起步，或還在實驗室階段，與發達國家差距較大，效果不理想。如上海環衛部門的機械拆解試驗、河北東華鑫馨廢舊電池再生處理廠與北京科技大學的新技術等，都因嚴格的環境保護要求，污染控制要求，以及未有成規模的電池供應等原因，未能形成規模化生產。
由于以上原因，收集到的廢舊電池多數只能臨時儲存，迫于管理及二次污染控制的壓力，許多地方已經停止了廢舊電池的專門收集，有學者建議將一些低汞無汞廢電池直接進入生活垃圾填埋場處理，這也使得目前電池的主要處理方式變成進入生活垃圾填埋場。由于規范的生活垃圾填埋場一般都具有較好的防滲設施，因此廢舊電池進入后不會對環境造成明顯的不良影響，但其析出的重金屬會對后續的滲濾液處理系統造成一定的沖擊影響，另外，填埋造成了資源的浪費。
總體而言，我國廢舊電池回收利用系統存在以下問題。
4.1相關法律法規不完善
我國對固體廢棄物污染控制起步晚，法律法規不夠完善，執法力度不夠，宣傳教育工作不足。直到2003年才頒布了專門針對廢舊電池的《廢舊電池污染防治技術政策》，要求將廢鋰離子電池被列入重點收集范疇，進行資源化再生或無害化處理處置，但執法力度遠遠不夠。對產生的廢電池，生產者、銷售者、使用者和管理者之間應承擔的責任不明確，缺乏針對廢電池回收的具體措施指引和相應的獎罰機制，使得對廢電池的處理，完全變成個人意愿，這也是廢電池回收系統難以正常運作的重要原因。
4.2缺乏必要的宣傳與教育
雖然近年來媒體和部分學者報導和指出了廢電池的危害，使得公眾對廢電池的關注度有所增高，但對廢電池的認識還是較為籠統和模糊，對廢電池的分類，對不同類型廢電池的最佳處理方法認識不夠，對不同類型廢電池可能造成的危害了解不足。據我們在南方某市的調研發現，公眾在購買電池時一般只注重其品牌、價格和使用的安全性，而很少去關注其化學成份和毒性。宣傳和教育的缺乏，使得公眾環保意識較為薄弱，參加到廢電池回收利用系統的積極性不高。
4.3缺乏有效統一完善的回收體系
部分城市有一定的廢電池回收體系，但整體運作都不順暢，往往回收到的都是混合廢電池，沒有對廢電池進行必要的分類，由于不同類型廢電池的回收方法不盡相同，因此，很難直接被企業進行回收利用。此外，由于缺乏法律法規的支持，以及公眾意識的不夠，回收到的電池量不大，很難維持工業化生產。
4.4回收利用企業缺乏政策支持，舉步維艱
企業回收利用技術要求高、利潤低，雖有相關政策的支持，但實際支持力度遠遠不夠，往往收集到的電池都難以形成產業化規模。廢電池收集成本過高，使得企業難以維持，全國各地許多廢電池回收企業最終都無法維持。
5廢舊鋰離子電池處理出路探討
5.1配套完善相關法律法規，明確責任
加強立法是廢電池回收體系的根本，是廢電池從產生，到收集、運輸、處理全過程科學合理的保障，發達國家在廢電池回收體系做得較好的，如德國、美國都有專門針對廢舊電池的法律法規[4]，只有加強立法，才能明確生產者、銷售者、使用者和管理者之間的責任，才能使公眾都積極參與到廢電池回收體系之中。
5.2加強宣傳教育，提高居民環境保護意識和相關知識
針對不同類型的廢電池可能造成的環境危害，普及公眾相關知識，提高公眾環境保護意識，倡導公眾綠色消費，從消費端抑制毒性大危害大的電池生產。倡導公眾在使用電池的時候，了解其分類、化學成份、毒性等，在注重使用安全的同時，對產生的廢電池亦采用分類收集，為末端處理提供便利。
5.3建立完善的回收體系，從源頭進行分類收集
國外較為完善的回收體系，有如“押金制度”等，即在電池銷售時收取一定的押金，要求消費者在廢棄電池時，將電池送至指定的回收點，取回押金。該制度在我國其他行業曾經施行，效果良好，可以較好地實行廢物回收，建議回收體系形成網絡化。據我們在南方某市的調研結果，回收點宜設置在超市、士多等銷售地點，同時可根據電池的種類進行分類收集。廢電池的收運可由政府有關部門或回收企業進行，宜采用專用的涂有標識的收運車。
