化學(xué)電池的危害與回收利用

黃波

摘 要： 化學(xué)電池和我們的生活息息相關(guān)，本文主要闡述了不同化學(xué)電池的原理、構(gòu)造以及對(duì)大自然產(chǎn)生的危害和我們?cè)撊绾位厥绽玫葐?wèn)題。其種類多樣，特點(diǎn)也各不相同。

關(guān)鍵詞：常見電池 環(huán)境危害 回收處理

中圖分類號(hào)：X705 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2017）02-0266-01

一、常用化學(xué)電池

1.鋅錳干電池

鋅錳電池又稱碳鋅電池，里面含有大量的含碳物質(zhì)，是屬于化學(xué)電源中的原電池這一范疇，也就是我們周圍隨處可見的一次性電池。它的應(yīng)用最為廣泛。對(duì)于電池的構(gòu)造，正極是一根碳棒負(fù)極是用鋅包裹著做的桶。干電池的電壓大小一般在1.5V。干電池在使用過(guò)程中鋅皮不斷被腐蝕掉，所以在該過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氣漲或漏液的狀況，緊接著電壓會(huì)逐漸降低，因?yàn)椴荒苤匦鲁潆娛蛊鋸?fù)原，所以其壽命短暫。同時(shí)這種電池因其構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，所以電容量也會(huì)相對(duì)很小。

2.鎳鎘蓄電池

正極材料上的活性物質(zhì)主要由鎳組成，石墨沒(méi)有參加化學(xué)反應(yīng)，其主要是增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性。負(fù)極上的活性物質(zhì)主要是由氧化鎘粉組成，其中也會(huì)有氧化鐵粉的加入，氧化鐵粉發(fā)揮的主要作用是使氧化的鎘粉有較強(qiáng)的擴(kuò)散能力，防止出現(xiàn)大量團(tuán)聚的形成，同時(shí)可以增加極板之間的容量大小?；钚晕镔|(zhì)一般情況下是藏于一些穿孔鋼帶中，通過(guò)加壓的方式使其成型，最后制成我們看到的正極材料。常見的正負(fù)極板間是用抗腐蝕性的硬橡膠絕緣棍隔開。電解液采用密度為1.40左右的氫氧化鉀溶液，通常會(huì)注入少許的氫氧化鋰溶液，其作用是為了延長(zhǎng)電池的使用壽命和增大電池的蓄電量多少。

據(jù)初步調(diào)查統(tǒng)計(jì)，鎳鎘電池可充放電600次左右，同時(shí)可快速充電，是一般鉛酸蓄電池使用壽命的好幾倍，蓄電量大，內(nèi)阻較小，可供需電量大的設(shè)備使用；因?yàn)椴捎猛耆芊獾目蚣芙Y(jié)構(gòu)，所以很難有電解液漏出的現(xiàn)象，更加方便的是不需要額外添加電解液；鎳鎘電池可反復(fù)充放電，操作方便簡(jiǎn)單；但是鎳鎘電池具有較強(qiáng)的記憶功能，也就是常說(shuō)的記憶效應(yīng)，所以我們必須在它完全沒(méi)電時(shí)才能可以充電， 否則會(huì)降低使用壽命。鎳鎘電池和我們生活密不可分，像我們出行使用的電動(dòng)車，其電池主要的就是鎳鎘電池。

3.鋰離子電池

鋰離子電池最早的使用是應(yīng)用于心臟起搏器中，后來(lái)隨著科技的發(fā)展，人民生活水平的提升，小型化設(shè)備逐漸走入千家萬(wàn)戶，人民大眾也對(duì)電源提出了新的要求，鋰離子電池具有容量大、質(zhì)量輕、便于攜帶、無(wú)記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，受到越來(lái)越多大眾們的歡迎，普遍運(yùn)用于我們的生活中。雖然價(jià)格相對(duì)于一般的電池，鋰離子電池價(jià)格方面相對(duì)來(lái)說(shuō)比較昂貴，但能量密度高，輕巧，目前許多的數(shù)碼設(shè)備都采用鋰離子電池作為首選的材料。由于鋰離子電池不含有所謂的重金屬，與一半的電池相比，大大降低了對(duì)環(huán)境的污染程度。

二、廢舊電池對(duì)我們生存環(huán)境的危害

廢舊電池中含有大量汞、鎘、鉛、鋅等重金屬元素廢棄在自然界的電池，在外界的腐蝕下，汞會(huì)慢慢地從電池本身溢出，滲入土壤，最后通過(guò)農(nóng)作物進(jìn)入我們?nèi)梭w，嚴(yán)重的損害了腎臟等器官，同時(shí)也會(huì)損害我們的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，我們所知道的，當(dāng)年日本的水俁病就是由于甲基汞所導(dǎo)致的。同時(shí)鎘的誤入會(huì)引發(fā)骨質(zhì)疏松癥，軟骨病，造成人體骨骼的變形。同時(shí)周圍的機(jī)車廢電池中含有大量的酸和重金屬鉛，它的流失也必然會(huì)引起我們生存的土壤和水質(zhì)的破壞，嚴(yán)重影響了我們的生存狀況。有人曾形容過(guò)廢舊電池的殺傷力，一節(jié)廢電池相當(dāng)于一顆炸彈，雖然有些許夸大，但可想而知，廢舊電池對(duì)我們生活壞境影響是巨大的。

三、廢舊電池的回收處理方法

目前，廢舊電池的回收利用技術(shù)主要有濕法和干法兩種冶金處理方法。

濕法是基于二氧化錳和鋅可溶于酸性溶液的原理，使其生成可溶性的鹽而進(jìn)入溶液，電解溶液生產(chǎn)二氧化錳和鋅等。該法有直接浸出法和焙燒浸出法，當(dāng)前有多數(shù)國(guó)家采用濕法處理工藝，其中有荷蘭、奧地利和德國(guó)等西方大國(guó)。

干法是在高溫下使電池中的某些物質(zhì)氧化還原，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。目前干法主要有兩種，分別是真空冶金法和常壓冶金法，當(dāng)前美國(guó)、日本都在使用此項(xiàng)技術(shù)，處理廢舊電池。

集中處理，分類填埋，此類方法要使用密閉性良好的填埋場(chǎng)，同時(shí)要求填埋場(chǎng)符合相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)，防止?jié)B漏，這樣電池中的有毒物質(zhì)滲透到土壤中的速度就會(huì)很緩慢，不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)對(duì)環(huán)境造成太大的污染。但是填埋法不是從源頭上控制廢舊電池的污染，只是在一定程度上和在一定時(shí)間內(nèi)限制電池對(duì)于環(huán)境土壤過(guò)度的破壞，所以填埋只能起到減緩的作用。

建立廢舊電池的處理廠，師資源得到充分有效的利用，廢舊電池中的重金屬流失到土壤中，會(huì)造成污染，但合理利用起來(lái)，卻是寶貴的二次資源。廢舊電池廠的建設(shè)可實(shí)現(xiàn)廢舊電池處理的資源化、無(wú)害化、產(chǎn)業(yè)化，真正做到可循環(huán)發(fā)展，這樣必產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)、環(huán)境效應(yīng)和社會(huì)效應(yīng)。

生活中我們要注重分類回收，努力提升自身素養(yǎng)和社會(huì)責(zé)任感，響應(yīng)國(guó)家政府的號(hào)召，支持以舊換新，多多促進(jìn)廢舊電池的回收利用，同時(shí)要多多加強(qiáng)宣傳活動(dòng)，讓更多的消費(fèi)者已是帶保護(hù)自然環(huán)境的重要性，樹立環(huán)保的意識(shí)，做一個(gè)有思想、有文化、有強(qiáng)烈社會(huì)責(zé)任感的合格公民。

參考文獻(xiàn)

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[2]馬云梅.淺談化學(xué)電池的危害與回收利用[J].陜西教育： 高教版，2011，11（Z1）：101-102.