《废旧电池的回收与利用》研究性学习报告.docx

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《废旧电池的回收与利用》研究性学习报告

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《废旧电池的回收与利用》研究性学习报告

一、研究案例的背景：

环境是人类生存和发展的基本条件，是物质文明建设的基础。

环境污染和生态破坏，工作和生活环境质量恶化，威胁着人民群众的健康。

保护环境，实质就是保护物质生产活动持续稳定、协调发展的物质基础。

一粒小小的钮扣电池可污染600立方米水，相当于一个人一生的饮水量；一节干电池可污染12立方米水、一立方米土壤，并造成永久性公害……人们在日常生活中，使用过的废旧干电池，一直没有得到很好的回收利用，造成了浪费，也污染了环境。

其实，被废弃的干电池，其锌壳只损耗了一小部分，二氧化锰也只起了一点氧化的作用，碳粉、石墨棒和铜帽还远远没有被消耗。

如果能加以回收和利用，就具有很好经济效益和社会效益。

二、研究的目的意义：

初步掌握科学研究的基本方法；明确废物分类回收的意义，增强环保意识。

三、研究的主要内容：

渐渗入水体和土壤，造成污染。

重金属污染的最大特点是它在自然界是不能降解，只能通过净化作用，将污染消除，同时也由于重金属容易在生物体内积蓄，从而随时间的推移达到一定量之后，产生致畸或致癌变的结果，最终导致生物体死亡，重金属对人体产生危害的另一个途径是通过食物链传递。

鱼虾吃了含有重金属的浮游生物后，重金属在鱼虾体内积蓄，人再吃了这样的鱼虾后，重金属就会在人体内积蓄,达到一定程度后也会对人的身体产生严重影响。

因而废旧电池的危害主要集中在其中所含的少量的重金属上。

锰　　过量的锰蓄积于体内引起神经性功能障碍，早期表现为综合性功能紊乱。

较重者出现两腿发沉，语言单调，表情呆板，感情冷漠，常伴有精神症状。

锌　　锌的盐类能使蛋白质沉淀,对皮膜粘膜有刺激作用。

当在水中浓度超过10-50毫史/升时有致癌危险，可能引起化学性肺炎。

铅：

铅主要作用于神经系统、活血系统、消化系统和肝、肾等器官能抑制血红蛋白的合成代谢过程，还能直接作用于成熟红细胞，对婴幼儿影响甚大，它将导致儿童体格发育迟缓，慢性铅中毒可导致儿童的智力低下。

镍　　镍粉溶解于血液，参加体内循环，有较强的毒性，能损害中枢神经，引起血管变异，严重者导致癌症。

汞　　它在这些重金属污染物中是最值得一提的，这种重金属，对人类的危害，确实不浅，长期以来，我国在生产干电池时，要加入一种有毒的物质——汞或汞的化合物，我国的碱性干电池中的汞的含量达到1-5%,中性干电池为0.025%,全国每年用于生产干电池的汞具有明显的神经毒性,此外对内分泌系统、免疫系统等也有不良影响，1953年，发生在日本九州岛的震惊世界的水俣病事件，给人类敲响了汞污染的警钟。

重金属污染，威胁着人类的健康，人类如果忽视对重金属污染的控制，最终将吞下自酿的苦果，因此，加强废旧电池的回收就日显重要了。

2.废旧电池危害的其他表现：

目前世界上生活垃圾主要是卫生填埋、焚烧、堆肥和再利用这四种方式，混入生活垃圾的废旧电池在这四个过程中的污染作用体现在：

填埋废旧电池的重金属通过渗透作用污染水体和土壤

焚烧废旧电池在高温下，腐蚀设备，某些重金属在焚烧炉中挥发在飞灰中，造成大气污染；焚烧炉底重金属堆积，给产生的灰渣造成污染。

堆肥废旧电池的重金属含量较高，造成堆肥的质量下降。

再利用一般采用反射炉火冶金法，工艺虽然容易掌握但是回收率只有82%，其余的铅以气体和粉尘的形态出现，同时冶炼过程中的二氧化硫会进入空气中，造成二次污染，直接危害操作工人的健康。

二、废电池回收的现实

　　我国是电池生产和消费大国，去年电池的产量和消费量高达140亿只，占世界总量的1/3。

专家说，目前我国电池生产企业有1400多家，每年生产电池140亿节，而且多数在国内消耗。

与世界不少国家相比，我国废电池回收率极低。

　　而我国目前对废电池的环境管理基本处于空白，每年报废的上百亿只电池大部分没有回收处理，而是随意丢弃，对生态环境和公众健康构成了潜在的威胁。

随着经济的发展和人民生活水平的提高，电池的生产量和使用量越来越大。

据统计，目前全世界的电池产量正以每年20%的速度增长。

北京市每年产生的约6000吨废电池，仅有不足1%被回收处理。

　　上海每年的废电池产生量为3000吨，从1998年起便开始试行废电池分类回收。

而被集中回收的只有30吨，仅为总量的1%。

就是说，上海市每年有2970吨废电池混在其他垃圾中，流入到环境中。

　　上海市的废电池回收活动还处在"民间志愿行为"阶段。

比如复旦大学本部学生宿舍楼内的废电池回收箱，是该校经济学院"青年志愿者消洁队"放置的。

250家良友便利店内的废电池回收箱，则是良友连锁公司联手电池厂家安放的。

环卫部门对废电池回收活动都给予了支持，尽管回收活动从1998年起在30多所大中学校和政府机关实行，到今年扩人到实行垃圾分类收集的20%的中心城区，但其推广速度还是比较慢。

　　同时，上海市小学生们建立废电池的回收网，把废电池的回收付诸实施。

然而，仅靠小学生们的力量是远远不够的。

废电池的回收工作应成为全体市民（包括临时性的市民）的责任和义务。

　　废电池回收后的"后道处理工序"从某种程度上也制约了回收。

目前上海还没有专门的废电池处理厂，回收的废电池都集中送往安亭、北塘桥渣土储运厂，封闭堆放在那里。

据介绍，目前已有成熟的废电池处理技术，但是建一个处理厂需要不小的投入。

环卫部门有关人士称，建厂资金可以采取市场化操作来解决:

由企业建厂，环卫部门付给处理厂处理费。

但新问题又产生了:

一、处理厂一旦运行，需要废电池持续充足的供应，但现在的

回收量不能保障;二、更重要的是，环卫部门拿不出废电池处理费。

　　而这样的处境，对于全国各地而言，都是一样的艰难。

　　不过也有如下一些城市，已经开始了小规模的回收工作，这不失为一个好兆头。

　　目前，在浙江省环保局、杭州市环保局、杭州市政府、浙江工程学院单位的显眼位置，都竖起了废电池回收箱。

据了解，目前，杭州市已经投入使用第一批20只废电池回收箱，今年环保部门将在该市设立500个废电池回收点，减少废电池对环境的污染。

为了减少废电池对环境的污染，专业处理固体污染物的杭州大地工业废物处理有限公司首批制作了20个色彩醒目的塑料废电池回收箱，井将收集到的废电池利用国外先进技术进行无害

化处理。

　　早在1999年5月，北京的麦当劳餐厅就已成为了北京市"有用垃圾回收中心"的废旧电池回收点。

任何一家麦当劳餐厅入口处都设立了一个淡黄色的废电池回收箱，同时张贴宣传诲报。

　　一方面，废电池的产生速度惊人;另一方面，我国总体而言回收工作才刚刚起步。

遗憾的是，为数不少的人并未意识到这样的严重问题。

没有这方面的专业服务也许是废电池回收困难的最大原因。

　　三、废电池回收利用的方式和技术

　　然而废电池也是可以回收再利用的物质。

废电池是宝贵的二次资源。

据测算，我国每年产生的废电池可回收12万吨锌、2万吨铜，以及大量的其他可利用物资。

目前我国已开发成功废电池的无害化、资源化处理技术，并正在筹建废电池处理厂。

回收旧电池，需要全社会的参与。

不久前，北京市在8个区的80所小学开展了"废旧电池回收在行动"活动，200多家零售商业企业也开始全面回收废电池。

有关专家希望类似的活动能在全国推

开。

　　日常使用的电池种类很多。

首先有大量的碱锰干电池、镍金属氢电池和锂离子电池等。

这些电池的有毒有害物质含量极低，不会对环境造成明显污染。

因此，对于这些电池，原则上在没有统一回收体系的条件下，是可以随生活垃圾而按普通废物加以处置的。

其次有含汞、含镉、含铅废电池。

这类电池任意废弃后会将大量重金属元素、贵金属元素、碱性溶液等带人环境，引起严重的环境问题，尤其是重金属在环境中的长期滞留会威胁环境生物及人类健康。

　　由于各种类型电池的结构和所含化学物质的不同，应根据各种不同类别废电池的主要组成，分析其所含污染物质毒性的大小以及在收集、运输、储存、处置和资源化过程中污染物释放进入环境的方式和可能性，区别处理。

　　废电池在收集、储存、运输过程中也应格外小心。

因为有些废电池中还残存有能量，运输中可能引起爆炸。

由丁机械磨损或腐蚀作用，废电池可能渗漏，腐蚀容器和运输工具。

集中储存造成的泄漏对环境的危害性会较为严重。

　　从环境保护和资源管理的各个角度来看，废电池处理的最佳方案是进行再生利用，但如果再生利用技术落后，也能引起污染。

废电池中重金属对于环境是否构成污染，主要还取次于其在环境中的富集程度及其处置方式。

　　1、国内

　　据新华计消息，辽宁省鞍山市科研人员历经两年多的攻关，研制成功了废旧电池回收资源再生及无害化处理工艺。

　　据介绍，这项在鞍山市争光消声设备厂试制成功的新工艺，年可处理废旧电池一百五十吨，回收金属锌二十一吨，并通过"焙烧11活性炭吸附法”根治了废渣二次污染。

有关专家认为，这项新工艺的问世，使废旧电池回收成为现实。

经专家和有关部门论证，工厂研制成功的此项工艺不仅可以回收旧电池中的锌、铅、镍、镉等重金属，更重要的是还可以彻底根治二次污染所造成的危害。

　　2、国外

　　一些西方发达国家的环保意识和行动已远远走在中国前面，这毋须置疑。

日本国民倾倒生活垃圾，有专门的废电池回收服务;在德国也是如此，其国民已经养成谨慎处理有害生活垃圾的习惯。

因此才会出现如此报道:

某位生活在中国的德国姑娘，为了不让家里电池报废后污染"中国的"环境，竟收集了一抽屉废电池等待返德时带同去处理!

与之相比，我们无论在国民环保意识还是技术方面，都不能不感到汗颜!

　　西欧许多国家不仅在商店，而且直接在人街上都设有专门的废电池回收箱，将收集起来的费电池先用专厂的筛子筛选出那些用语钟表、计算器及其他小型电子仪器的纽扣电池，它们当中一般都含有汞，可将汞提取出来加以利用，然后用人工分拣出镍镉电池，法国一家工厂就从中提取镍和镉，再将镍用于炼钢，镉则重新用于生产电池。

其余的各类废电池一般都运往专门的有毒、有害垃圾填埋场;但是这种做法不仅花费太大（例如:

在德国填埋一吨废电池费用达1700马克），还造成浪费，因为其中尚有不少可作原料的有用物质。

　　瑞士有两家专门加工利用旧电池的工厂，巴特列克公司采取的方法是将旧电池磨碎，然后送往炉内加热，这时可提取挥发出的汞，温度更高时锌也蒸发，它同样是贵重金属。

铁和锰熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。

该工厂一年可加工2000吨废电池，可获得780吨锰铁合金，400吨锌合金及3吨汞。

另一家工厂则是直接从电池中提取铁元素，并将氧化锰、氧化锌、氧化铜和氧化镍等金属混合物作为金属废料直接出售。

　　不过，热处理的方法花费较高，瑞士还规定向每位电池购买者收取少量废电池加工专用费，马格德堡近郊区正在兴建一个"湿处理"装置，在这里除铅蓄电池外，各类电池均溶解于硫酸，然后借助离子树脂从溶液中提取各种金属物，用这种方式获得的原料比热处理方法纯净，因此在市场上售价更高，而且电池中包含的各种物质有95%都能提取出来。

湿处理可省去分拣环节（因为分拣是手工操作，会增加成本）。

马格德堡这套装置年加工能力可达7500吨，其成本虽然比填埋方法略高，但贵重原料不致丢弃，也不会污染环境。

德国阿尔特公司研制的真空热处理法还要便宜，不过这首先需要在废电池中分拣出镍镉电池，废电池在真空中加热，其中汞迅速蒸发，即可将其回收，然后将剩余原料磨碎，用磁体提取金属铁，再从余下粉末中提取镍和锰。

这种加工一吨废电池的成本不到1500马克。

想要利用，首先需要将废旧电池回收，我们知道，电池就散布在社会的每一个角落，如果想要把这些零散的电池收集起来，就需要动员全体公民，培养人们自愿回收电池的意识。

建立健全系统的废旧电池自愿及强制回收体系.

四、校园内组织宣传

1．由环保小组成员在课堂上介绍关于回收利用的情况，对学校即将实施的回收废旧电池进行宣传。

2．发动同学参加校内环保小组，利用科外活动时间制作宣传栏，向全校同学宣传少用电池和塑料用品，因为他们很难分解。