廢鉛酸蓄電池資源化利用的探索及實踐

郭康帝

（肇慶市定江康宇有色金屬再生資源有限公司，廣東 肇慶526000）

1 鉛酸蓄電池概述

鉛酸蓄電池的主要原材料含有二氧化鉛，金屬鉛和硫酸溶液。在電解液材料中，我們也會經(jīng)常發(fā)現(xiàn)這些物質(zhì)存在于其中。當鉛與硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的時候，產(chǎn)生的能量如果需要儲存或者釋放都需要這些原料作為介質(zhì)。在正常的使用情況下，通過反復(fù)充電和放電的過程，電極板在重復(fù)被硫酸鉛污染后，化學(xué)反應(yīng)的速度和靈敏度降低，整體的反應(yīng)進程減緩[1]。這樣會導(dǎo)致鉛酸蓄電池?zé)o法按照預(yù)期的正常運行，最后只能走報廢流程。

鉛酸蓄電池在工作生活中的許多行業(yè)領(lǐng)域中都會使用到，常見的有汽車，電動車，照明，通訊行業(yè)等等。目前，電動車和汽車與人們的日常生活越來越緊密，消費者巨大的需求量也讓相關(guān)行業(yè)與市場擴大。作為后續(xù)的處理和再利用環(huán)節(jié)，如何合理的優(yōu)化資源配置，將廢舊電池對環(huán)境造成的污染影響降到最低是各界都非常關(guān)注的熱點問題。鉛酸蓄電池中含有一些對人體和自然環(huán)境都非常危險的物質(zhì)，例如鉛和硫酸，人類皮膚接觸或者通過土壤滲透至水源中，都需要長時間的循環(huán)才能分解掉，有的甚至?xí)斐山K生不良反應(yīng)。我國正處于市場經(jīng)濟飛速發(fā)展的階段，每年會有大量的鉛酸蓄電池做報廢處理。只有將資源做到充分的利用配置，才不會導(dǎo)致浪費和污染環(huán)境。

2 廢鉛酸蓄電池資源化利用的意義

廢鉛酸蓄電池因為設(shè)計原因，其中會含有大量的有毒化學(xué)物質(zhì)，例如硫酸，鉛，砷之類。這些物質(zhì)如果存在人體體內(nèi)或者大自然中，會造成嚴重危害，并且影響是長期的。因此我們將廢鉛酸蓄電池列為重點研究對象，這種對環(huán)境會產(chǎn)生嚴重危害的有毒物質(zhì)需要與之相對應(yīng)的具有專業(yè)水平的回收和利用方式[2]。鉛酸蓄電池較為獨特，與一般普通電池不同的是，消費者可以以較低的價格買到，在使用過程中沒有特別需要注意或掌握的事項。所以鉛酸蓄電池已經(jīng)深入到各個行業(yè)領(lǐng)域中投入使用了。不同的使用目的導(dǎo)致鉛酸蓄電池的損耗程度具有較大差異。同時，廢舊電池中鉛主要成分為金屬鉛及其化合物，這種元素也可以從礦石中采集獲得，但是成本較高，如果能將廢棄電池中的鉛物質(zhì)回收利用可以做到節(jié)約成本。電池中的塑料外殼主要為聚丙烯塑料或ABS 塑料，塑料經(jīng)破碎清洗后可達到再生利用要求。

3 廢鉛酸蓄電池回收的現(xiàn)狀

當前，我國廢舊電池回收每年都有大量的廢舊電池經(jīng)非法途徑收集、處置，整個回收體系仍沒有達到國家相關(guān)法律法規(guī)規(guī)定的要求。例如，我國的廢鉛酸蓄電池回收仍然還是以個體回收為主，農(nóng)村中可能是個體廢品回收者，這種回收方式會產(chǎn)生許多問題。鉛酸蓄電池再生利用具有較大的經(jīng)濟價值, 但是，在廢鉛酸蓄電池回收利用的過程中會產(chǎn)生很大的環(huán)境影響，處理不當，會污染環(huán)境，對人體和周圍環(huán)境都會產(chǎn)生很大危害。由于技術(shù)水平的限制，廢鉛酸蓄電池回收方式過于原始粗暴，沒有符合國家規(guī)定的防滲漏場所來儲存廢舊電池，這種做法也不利于周圍社區(qū)或者附近生活的人們養(yǎng)成要回收電池的習(xí)慣[4]。有些個體回收戶從居民手中收到電池后，作為中間商轉(zhuǎn)手賣給專業(yè)的蓄電池收購廠家，從中間賺取差價。這種買賣過程沒有在任何的防護措施下進行，很容易導(dǎo)致廢舊電池中硫酸電解液的泄露，這樣對環(huán)境造成嚴重威脅。有些發(fā)達國家對廢舊電池的資源重復(fù)利用已經(jīng)可以達到100%。主要是通過售賣蓄電池的零售網(wǎng)點去回收。居民在采購?fù)觌姵睾?，如果用完后再將蓄電池放到原地去回收，這種方法有助于人們建立固定意識，養(yǎng)成廢舊電池不能亂扔，需要單獨處理的認知。對于操作方式，一般有以舊換新，收取押金或者征收環(huán)保稅等方式來經(jīng)營。通常，廢舊電池應(yīng)由國家規(guī)定的或者通過國家認證的回收廢舊電池單位集中處理，但由于沒有統(tǒng)一的行業(yè)管理，流程不清晰，雙方的責(zé)任義務(wù)沒有規(guī)范清楚導(dǎo)致目前國內(nèi)關(guān)于廢棄鉛酸蓄電池的回收處于較為混亂的狀態(tài)。大多數(shù)都屬于無證經(jīng)營，在收集，運輸，儲存的過程中沒有按照技術(shù)規(guī)范進行操作，隨意拆解廢棄電池，導(dǎo)致電池破碎，泄露的事件經(jīng)常發(fā)生，造成環(huán)境污染。隨著我國的汽車行業(yè)和通訊領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，每年產(chǎn)生的需要報廢的蓄電池可能會達到110*114 噸以上。其中需要報廢的蓄電池其中有一部分是金屬鉛，另一大部分是鉛膏，呈泥狀，主要是由硫酸鉛，氧化鉛構(gòu)成。廢舊的蓄電池如果不及時回收處理，不僅需要大面積的場所來臨時堆放或者填埋。鉛是含有劇毒的化學(xué)物質(zhì)，硫酸具有很強的腐蝕性，兩者一起會對土壤和環(huán)境產(chǎn)生嚴重危害，不僅是對資源的浪費，也是對人類生存健康的威脅。

4 廢鉛酸蓄電池資源化利用的方法

根據(jù)國家標準委正式發(fā)布鉛酸電池回收標準文件《GB/T 37281-2019 廢鉛酸蓄電池回收技術(shù)規(guī)范》,目前廢舊鉛酸蓄電池回收利用有下列幾種方法:

4.1 分解處理

分解處理，從字面上可以看出，即對收集到的廢鉛酸蓄電池做拆解分割處理。電池的各個部分在拆解過后需要首先進行分類，按照不同的原材料，有些結(jié)構(gòu)部分還有可以再次利用的價值，其中的一些物品能夠保留。分解處理的方式對于企業(yè)來說節(jié)約了大量的成本，對現(xiàn)有資源有效的重復(fù)利用，實現(xiàn)廢鉛酸蓄電池的資源利用最大化。但是分解處理存在明顯的弊端和短板。物理拆解如果沒有按照科學(xué)的方式，沒有在有維護的環(huán)境下進行，很容易在拆解的過程中出現(xiàn)硫酸液或者其他電解液泄露或者亂扔的現(xiàn)象。例如，某些個體商販和小型收購點對于收集來的電池，隨意拆解，只選取其中有利用價值的部分，剩余的廢棄材料和結(jié)構(gòu)隨意丟棄，這其實也是在對環(huán)境造成污染。

4.2 化學(xué)處理

目前正在使用的化學(xué)處理方法也被稱作是廢鉛酸蓄電池破碎分離系統(tǒng)。蓄電池一般是由電解液，鉛膏塑料外殼和合金組合而成的。我國大部分相關(guān)企業(yè)在處理的時候是通過化學(xué)、水力等非人力因素來進行分解處理。采用這種方式可以有效的分解蓄電池，但是這種方式對技術(shù)具有較高要求，因此對物質(zhì)方面所需的支持也較大。在一些小型的私人作坊和其他非正式的生產(chǎn)廠家對廢棄蓄電池中的鉛物質(zhì)再利用的話，會借助于傳統(tǒng)的小型反射爐、沖天爐等等比較落后的生產(chǎn)設(shè)備。這樣的操作方式達不到回收利用中具有較高效率的要求。這些設(shè)備在使用過程中具有較高的損耗率，回收率也不高。

5 廢鉛酸蓄電池資源化利用的發(fā)展趨勢

由于傳統(tǒng)的廢鉛酸蓄電池在回收利用過程中可能存在許多問題，因此國家需要制定相應(yīng)的法律法規(guī)來重視處理。針對一系列可能引發(fā)的不良后果，有關(guān)職能部門需要用政策法規(guī)來糾正不合理現(xiàn)象，維持行業(yè)發(fā)展的系統(tǒng)性和有效性。在完善，規(guī)范化的回收制度下，廢鉛酸蓄電池才能走上正常道路。我國相關(guān)部門需要將廢舊電池的資源化利用這個課題當成是重點問題去對待，這不僅僅是對資源的回收再利用，節(jié)約資源的同時還可以幫助緩解我國的環(huán)境污染問題。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，目前已有的回收利用技術(shù)已經(jīng)無法滿足市場需求，人們使用量大增也加速了鉛酸蓄電池報廢的數(shù)量。我國可以在高校設(shè)置相關(guān)專業(yè)，專門培養(yǎng)技術(shù)對口的研發(fā)人才，提高廢酸蓄電池的回收資源利用效率，這樣可以從根本上減少有害物質(zhì)的產(chǎn)生，保護人類賴以生存的自然環(huán)境[3]。另一種解決方案是加強對鉛酸蓄電池本身的研發(fā)力度，在探究的過程中更多的注入科技力量，改善其中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。通過技術(shù)的提高來延長蓄電池的使用壽命。如果鉛酸蓄電池的使用壽命延長了，相應(yīng)的報廢電池的數(shù)量也會減少。從消費者的角度來看，我們自身也要樹立資源節(jié)約和環(huán)境保護的意識與觀念。支持相關(guān)部門對環(huán)境保護的宣傳力度，減少人們隨意處理廢舊蓄電池的現(xiàn)象發(fā)生。

采用新型技術(shù)來回收處理鉛酸蓄電池，尋找新的原材料對于經(jīng)濟增長來說也是一個比較好的切入點。國家正在大力倡導(dǎo)資源節(jié)約型社會，提高資源的綜合利用水平能夠有效的踐行這個要求。這項技術(shù)的研發(fā)不僅涉及到自然環(huán)境的保護，更與人民以后世世代代的健康生活息息相關(guān)。目前我國的廢鉛酸蓄電池資源化利用還存在缺陷，需要得到盡快解決，否則會連帶一系列問題的產(chǎn)生，導(dǎo)致資源浪費。因此，資源合理利用與廢舊蓄電池回收都需要得到相關(guān)部門的重視與發(fā)展。