- 中文名
- 废电池
- 外文名
- Waste battery
- 是否有污染
- 有
- 定 义
- 使用过而废弃的电池
- 处理建议
- 集中回收
近两年，废电池对环境的影响成为国内媒体热门话题之一。有的报道称电池对环境污染很严重，一节电池可以污染万立方米的水。有的甚至说废电池随生活垃圾处理可以引起诸如日本水俣病之类的危害，还有一节1号废电池就可以使一平方土地荒废等，这些报道在社会上引起了很大反响，有很多热爱环保的人士和团体开展或参加了回收废电池的活动。
科学调查表明，一颗普通电池弃入大自然后，可以污染60万升水，相当于一个人一生的用水量，而中国每年要消耗这样的电池70亿只。据了解，我国生产的电池有96%为锌锰电池和碱锰电池，其主要成份为锰、汞、锌等重金属。废电池无论在大气中还是深埋在地下，其重金属成份都会随渗液溢出，造成地下水和土壤的污染，日积月累还会严重危害人类健康。1998年《国家危险废物名录》上定出汞、镉、锌、铅、铬为危险废弃物。
然而，国家环保总局有关人士却认为，废电池不用集中回收，以前有关废电池危害环境的报道缺乏科学依据，在某种程度上对群众造成了误导。
清华大学环境科学与工程系的博士生导师聂永丰教授，带领课题组专门对废电池的危害和处理做过研究。他介绍说，关于废旧电池给环境带来危害的报道的确很多，但是遗憾的是，这些报道未向读者或观众说明支持其结论的科研内容，没有向读者介绍其分析推理过程，也没有列举因干电池造成污染的实际案例，只有“污染严重”的结论。
废电池中含有哪些有害物质，这些物质通过什么样的机理释放到环境中，会对环境造成多大程度的损害，国内外有无废干电池引起严重污染的案例，发达国家是怎样解决这个问题的?带着疑问，课题组作了全面深入的调查，得出的结论与一些新闻报道相去甚远，这些报道确有不切合实际和偏激之处。
聂教授介绍说，电池产品可分一次干电池（普通干电池）、二次干电池（可充电电池，主要用于移动电话、计算机）、铅酸蓄电池（主要用于汽车）三大类。用量最大、群众最关心，报道最多的是普通干电池。下面所说的电池均指普通干电池。
资料显示，3000吨可以回收杂锌锭141吨、冶金二氧化锰300吨、铁皮260吨、电解锌181吨、电解二氧化锰340吨、铁皮500吨，价值相当于国家开发两个中型矿山的费用，更何况这些都是不可再生的一次性资源。
汞危害
电池中虽然含有汞，但由于是添加剂，其含量很少。即便是高汞电池，含汞量一般也在电池重量的千分之一以内。中国电池行业全年的用汞量，大体上与一个汞法聚氯乙烯，或汞法炼金，或高汞铅锌矿采选的企业年排放废水中的含汞量相当。由于电池消费区域大，含汞废电池进入生活垃圾处理系统以后，对环境的影响比前述一个化工企业排放含汞废水所造成的影响要小得多，况且电池使用了不锈钢或碳钢做外包皮，有效地防止了汞的外漏。因而废电池分散丢弃在生活垃圾中，其危害微乎其微，在客观上不可能造成水俣病之类的危害。日本的水俣病是化工企业几十年向一条河流排放大量含汞废水，下游水系中汞逐渐累积造成的。
1997年底，中国轻工总会、国家经贸委等9部门联合发出《关于限制电池汞含量的规定》，借鉴发达国家的经验，要求国内电池制造企业逐步降低电池汞含量，2002年国内销售的电池要达到低汞水平，2006年达到无汞水平。
但据消费者反映，市场上有些假冒伪劣电池汞含量可能达不到低汞标准。至于市场上假冒伪劣电池的销售总量有多少，无法估计。
美国、日本、欧盟等地区未把群众日常生活使用的普通干电池作为危险废物对待，也没有强制单独收集处理普通干电池的法律。少数发达国家的电池（子）工业协会、个别城市曾经组织过普通干电池收集活动，2015年开展这类活动的地方已经很少了。日本、瑞士各有1个废电池再利用工厂，原来主要处理含汞普通废电池，则主要处理可充电电池。由于废电池总量较小，设施的生产能力有一部分闲置。德国把收集上来的废电池放置在废弃的矿坑中。
在电池管理政策上，发达国家的政策可以概括为两类。
第一类：针对普通干电池
政府要求制造商逐步降低电池中的汞含量，最终禁止向电池中添加汞。这项要求是淘汰所有含汞产品、工艺（如以汞为触媒）的一部分，而不仅仅针对电池行业。几乎所有的发达国家都禁止向电池中添加汞。对于报废的普通干电池，没有强制单独收集处理。如果某个城市或企业自愿单独收集处理（或利用），国家既不鼓励也不限制。
第二类：针对可充电电池的
通过立法要求制造商逐步淘汰含镉电池。镍氢电池、锂电池正在逐步取代镍镉电池。一些国家的电子制造商协会开展了可充电电池回收利用工作，效果也比较显著。这主要是因为可充电电池总消耗量相对较少（与普通干电池相比）；应用范围较小，容易通过以旧换新的方式收集；回收价值较高。这类废电池收集是比较容易的。
德国废电池回收管理新规定
据环保专家介绍，为加强对废电池的回收管理，德国实施了废电池回收管理新规定。规定要求消费者将使用完的干电池、钮扣电池等各种类型的电池送交商店或废品回收站回收，商店和废品回收站必须无条件接受废电池，并转送处理厂家进行回收处理。同时，他们还对有毒性的镍镉电池和含汞电池实行押金制度，即消费者购买每节电池中含有一定的押金，当消费者拿着废旧电池来换时，价格中可以自动扣除押金。
瑞士的废电池处理工厂
在废电池的处理方面，瑞士有两家专门加工利用旧电池的工厂，其中一家工厂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，锰和铁熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。这家工厂一年可加工2000吨废电池，可获得780吨锰铁合金、400吨锌和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。
德国的马格德堡近郊区兴建了一个“湿处理”装置，在这里除铅酸蓄电池外，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，用这种方法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，还可省去分拣环节。这套装置年加工能力可达7500吨。
日本野村兴产株式会社
建于日本北海道山区的野村兴产株式会社主要业务是废弃电池处理和废荧光灯处理。他们每年从全国收购的废电池达13000吨，收集的方式93%是通过民间环保组织收集，7%是通过各厂家收集。这项业务开展于1985年，净化量一直在增加。以往，主要是回收其中的汞，但日该国内电池已经不含汞了，主要回收电池的铁壳和其他金属原料，并进行二次产品的开发制造，如其中一个产品可用于电视机的显像管。
其他国家的相关政策
另外，有的国家还制定了一些相关的政策。比如美国、日本废旧电池回收后交到企业处理，每处理一吨政府给予一定补贴；韩国生产电池的厂家，每生产一吨要交一定数量的保证金，用于回收者、处理者的费用，并指定专门的工厂进行处理。还有的国家对电池生产企业征收环境治理税或对废旧电池处理企业进行减免税等。
从其他国家的经验来看，解决电池行业污染的主要措施是调整产品结构，淘汰落后的工艺、产品，这一点是国家强制的。至于废电池收集、处理或再利用，则都是由行业协会、城市或企业自发进行的。借鉴其他国家经验，结合国内的经济技术水平、市场规范程度，笔者认为应当科学地认识废电池的环境影响，不能过分夸大其危害。有关部门应把精力放在淘汰含汞电池上。至于分类收集处理（或利用），有条件的城市、有技术力量的企业可自己去操作，国家不宜提出强制要求。具体建议简述如下：
1、 加强市场抽查，强制禁汞
淘汰含汞电池的目标步骤已经明确了，大多数企业也是按照国家要求去做的。但有一部分企业滞后于国家要求，甚至有少数企业冒用别人品牌生产高汞电池。对这些违法行为，只有加强市场抽查，对继续销售、生产超标电池的企业进行处罚，才能制止。建议有市场检查、处罚职能的工商、质监部门到销售点取样化验，发现电池汞含量超标的，没收劣质电池、处以罚款，并追究批发者、生产者的责任。应当通过有奖举报的方式动员社会力量举报生产、销售劣质电池的企业。
2、谨慎收集废电池
前面已经提到，电池中的汞含量较低（即便是高汞电池），消费群体分散，废电池随生活垃圾填埋是不会造成太大污染的（电池外壳的保护作用和大量垃圾的稀释作用使然）。但如果把大量的废电池集中到一个地方，加上处理不善（如剥开外壳，回收有价值部分，将残渣随意抛弃），则有可能引起局部地区的汞污染。因此，一些单位、个人在开展收集活动时，应当妥善保管并交给具备存放、处理条件的单位。在没有符合条件的处理或利用设施之前，不宜大规模收集废电池。
3、资源利用
尽管从污染控制的角度考虑可以不单独收集干电池，但一些单位从节约资源的角度希望回收其中的锌、锰、铁等金属。与其他废物综合利用项目一样，废金属再生行业受原材料市场价格波动、下游需求的冲击较大，在一定的时期内利用废干电池可能入不敷出。在市场经济条件下，不允许财政对利用废电池的企业进行补贴，只能坚持企业自愿的原则。如企业具备技术、经营能力，或者从公益事业的角度考虑，即使亏本也愿意干，也可以开展这方面的业务。含汞电池的再利用设施，应建在人口稀少、环境不敏感（如汞矿等）的地区，技术管理水平应比较先进，规模较大，切忌搞成简陋作坊式的利用厂。
4、治理废弃电池的几点建议
在治理废电池的领域上，随着电池产业的不断发展，不同类型、规格的废电池所需的处理方式、处理技术也相应形成。因此我们提出了三点建议：固化深埋、存放于旧矿井、回收再利用。而废电池回收利用是当前行业管理工作的重点。采用“三化”原则管理废旧电池，即对废旧电池的污染防治，采用减量化，资源化、无害化的指导思想。
加强废电池管理的政策、法规建设，各级政府应以《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》为指南，根据废电池产生及管理现状以及社会经济发展的外部环境，制定符合实际情况的政策、法规及切实可行的实施细则。国家极其环境保护行政主管部门应尽早颁布指导全国废电池管理、处置的基本政策、法规。各省、市应结合自身具体情况的发展需求，制订相应废电池管理、处置的地方政策、法规。小城镇可以根据当地情况出台必要的实施细则，具体落实废电池的回收利用及处置工作。
废旧电池回收箱很少，市民的意识还很薄弱。我们希望政府能做很多的废旧电池回收箱挂在每个单位门口、学校门口、商场商店门口、人员密集的地方，营造一种人人习惯动手回收废旧电池的氛围。政府派专人收集废旧电池。把废旧的电池的危害宣传给每个市民。对积极参与废旧干电池回收利用的单位和个人要大力宣传，还要表彰。从而做到统一回收处理，为减少城市污染。
事实上，废旧电池回收业并非无利可图。废旧电池中含有大量可再生利用的重金属和酸液等物质，如铅酸电池的回收利用主要以废铅再生利用为主，还包括对于废酸以及塑料壳体的利用。国内废汽车用铅酸电瓶的金属回收利用率大约达到80－85%。
如果按某些报道呼吁的那样，在中国建造一个专业的、能够批量处理废电池的工厂，是否可行呢?国家环保总局污控司固体处彭德富工程师介绍说，建设一个废电池回收处理厂，需要投资1000多万元人民币，而且还要每年至少回收4000多吨废旧电池，工厂才能运转起来。而实际上要回收这样大数量的废电池十分困难。以首都北京为例，在大力宣传和鼓励下，3年才回收了200多吨。在环保模范城杭州市，废电池的回收率也只有10%。据了解，瑞士和日本已建好的两家可加工利用废旧电池的工厂，也因无人进行加工利用废电池处于停产状态。这不得不让我们慎重考虑投资建回收厂的问题。
彭德富还介绍说，处理这些集中存放废电池的另一个办法是按照危险废弃物的处理方法集中填埋或存放，但是这样处理一吨需要三四千元的费用，又面临着费用无着落的问题。据了解，四川省有一家小企业打着“环保”的旗号，动用小学生在周六周日帮他们把收集的废电池用锤子敲开，回收其中有价值的电池外壳当废铁卖，而将残渣随意抛弃。废电池不会对环境构成威胁，很重要的一点是电池包了不锈钢或碳钢外包皮，有效地防止了汞的外漏。把废电池外面的不锈钢或碳钢外包皮砸开了，里面所含的汞极易渗出，结果电池中的有害物质污染了环境，损害了小学生的身体健康。这是绝对不能允许的，必须严格禁止。
1. 废镍氢电池
将失效MH/Ni电池外壳剥开，从电池芯中分选出负极片，用超声波震荡和其它物理方法，得到失效负极粉，再经化学处理得到处理后的负极粉，将此负极粉压片，在非自耗真空电弧炉中反复熔炼3～4次。除去熔炼铸锭表面的氧化层，将其破碎，混合均匀后，用ICP方法测其混合稀土、镍、钴、锰、铝各元素的百分含量，根据储氢合金元素流失的不同，以镍元素的含量为基准，补充其它必要元素，再进行冶炼，最终得到性能优良的回收合金。
1.2失效MH/Ni电池负极合金的回收
将失效负极粉采用化学处理的方法，利用处理液对合金表面的浸蚀，破坏合金表面的氧化物，但又要使合金中未氧化的其它元素及导电剂受到的浸蚀影响降至最小。采用0 5mol·L-1的醋酸溶液，将失效合金粉在室温下处理0.5h，再用蒸馏水洗涤、真空条件下干燥。结果看出，AB5型储氢合金的主体结构没有变，仍属于CaCu5型六方结构，但负极粉中Al(OH)3和La(OH)3的杂相基本完全消失，说明这些氧化物经化学处理后，表面的氧化物几乎完全被溶解掉。将化学处理后的失效负极粉与制作电池用的原合金粉以及未经化学处理的失效合金粉，做充放电性能对比，经过化学处理的失效负极粉的放电比容量比未经化学处理的失效负极粉高23mAh·g-1，说明经过化学处理以后，由于表面氧化物被大部分除去，使失效负极粉中储氢合金的有效成分增加。XPS测试结果表明，负极粉表面镍原子的浓度由化学处理前的6.79%升高到9.30%，这说明经过化学处理以后，合金的表面形成了具有较高电催化活性的富镍层,这不但提高了储氢电极的电催化活性，而且也提供了氢原子的扩散途径，因而使电极的放电性能提高。但经过化学处理的失效负极粉与制作电池用的原合金粉相比较，放电比容量仍低90mAh·g-1，一方面可能是由于合金的氧化不仅仅是局限于表面，也可能会深入到合金的内部，化学处理仅仅是将表面的氧化物除去，颗粒内部的深层氧化并没有被完全除去；另一方面可能是由于合金的粉化使比表面积增大，同时使合金与O2反应以及受电解液的腐蚀更加容易，两方面原因共同作用导致合金的放电性能下降。所以，仅仅通过化学处理的方法并不能使失效负极恢复功能，还需进行熔炼处理。
将上述经过化学处理的负极粉，于非自耗电弧炉中进行第一次冶炼。将所得合金铸锭抛光，去除表面杂质后，分析各元素含量，结果可以看出合金中的元素含量偏离原合金，镍含量远大于原合金粉中的镍含量，这是因为在制作电极的过程中加入镍粉做导电剂，为了有效的利用它，以它为基准，调整其它元素的含量使其符合组成为MmNi3.5Co0.7Mn0.4Al0.3的各元素的配比，进行第二次冶炼。冶炼后，将得到的合金铸锭破碎，研磨后，测其结构，为CaCu5型，没有其它杂相生成。
将回收的合金粉做充放电性能测试，可以看出，回收合金粉的放电容量比失效负极粉高约100mAh·g-1，与原合金粉的放电容量相比基本相同，并且回收合金粉的放电平台压比原合金粉的放电平台压高约20mV左右，这可能是由于合金回收的过程中经过数次熔炼,使合金的成分和微观结构得到了改善的原因。
2. 废锂离子二次电池
采用碱溶解→酸浸出→P204萃取净化→P507萃取分离钴、锂→反萃回收硫酸钴和萃余液沉积回收碳酸锂的工艺流程，从废旧锂离子二次电池中回收钴和锂。实验结果表明：碱溶解可预先除去约90%的铝，H2SO4+H2O2体系浸出钴的回收率达到99%以上；P204萃取净化后，杂质含量为Al3.5mg/L、Fe0.5mg/L、Zn0.6mg/L、Mn2.3mg/L、Ca＜0.1mg/L；用P507萃取分离钴和锂，在pH为5.5时，分离因子βCo/Li可高达1×105;95℃以上用饱和碳酸钠沉积碳酸锂，所得碳酸锂可达零级产品要求，一次沉锂率为76.5%。
锂离子二次电池由外壳和内部电芯组成，外壳为不锈钢、镀镍金属钢壳或塑料外壳；电池的内部电芯为卷式结构，主要由正极，负极，隔离膜，电解液组成。一般电池的正极材料由约90%钴酸锂活性物质，7%～8%乙炔黑导电剂和3%～4%有机粘和剂，均匀混合后涂抹于厚度约20μm铝箔集流体上；电池的负极由约90%负极活性物质碳素材料，4%～5%乙炔黑导电剂和6%～7%粘和剂均匀混合后涂抹在厚度为15μm铜箔集流体上。正负极的厚度约0.18～0.20mm，中间用厚度约10μm隔离膜隔开，隔离膜一般用聚乙烯或聚丙烯膜，电解液为六氟磷酸锂的有机碳酸酯溶液。将废旧锂离子二次电池除去包装及外壳，取出电芯，分离出正极材料。
- 分离技术
2、除化物铅酸蓄电池。
3、处理含金属废料的方法。
4、从废电池中去除和回收汞的方法。
6、从废二次电池回收有价值物质的方法。
8、从废干电池中提取锌和二氧化锰的方法。
11、从废锂离子电池中回收金属的方法。
13、从废蓄电池获取富集物质的方法与设备。
15、从用过的镍－金属氢化物蓄电池中回收金属的方法。
16、从用过的镍－金属氢化物蓄电池中回收金属的方法。
18、二次电池的再利用方法。
19、废电池处理装置。
21、废电池的综合利用。
22、废干电池的回收利用方法。
23、废干电池无害化回收工艺。
24、废旧电池处理方法。
25、废旧电池的无害化回收处理工艺。
27、废旧电池回收分解头。
29、废旧电池铅回收的方法。
31、废旧电池综合处理中锌和二氧化锰分离、提纯方法。
32、废旧电池综合利用处理工艺。
33、废旧干电池的碱性浸出。
34、废旧干电池回收处理装置。
35、废旧锂离子电池的回收处理方法。
36、废旧锂离子二次电池正极材料的再生方法。
38、废旧蓄电池绿色提铅方法。
39、废旧蓄电池铅清洁回收方法。
40、废旧蓄电池铅清洁回收技术。
43、废铅蓄电池泥渣的还原转化方法。
44、废铅蓄电池熔炼再生炉。
46、废蓄电池含铅物料反射炉连续熔炼的方法。
48、含汞废电池的综合回收利用方法。
49、含汞废干电池的综合回收利用方法。
52、回收电池、特别是干电池的方法。
53、回收密封型电池的部件的方法和设备。
55、碱性电池用高比能无汞合金锌粉和其制备方法及其所用装置。
59、净化处理废旧电池或含汞污泥的组合物及其处理方法。
61、垃圾废电池及重金属分选装置。
66、利用废旧锌锰干电池生产金属化合物的方法。
67、镍镉废电池的综合回收利用方法。
70、铅酸蓄电池回生源及生产方法。
71、铅酸蓄电池失效的再生技术。
73、失效镍氢二次电池负极合金粉的再生方法。
75、锌—二氧化锰原电池电解液快速处理工艺。
76、蓄电池废极板再生多性剂及处理工艺。
79、一种从废蓄电池回收铅的方法。
80、一种废电池资源化处理方法。
81、一种废旧干电池的破碎装置。
83、一种火法精练精铅的方法。
84、一种蓄电池脱硫剂的再生方法。
85、一种用于锂电池的改进的二氧化锰。
89、用废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体的方法。
90、用离子筛从废旧锂离子电池中分离回收锂的方法。
91、用于镍和镉回收的装置和方法。
93、在中性介质中用电解还原回收废蓄电池中的铅方法。
废电池的处理方法也可以从电池的结构入手，首先是表面的皮，它的主要成分是锌。在初三的实验中也有这样的一个实验：
稀硫酸、干电池锌皮。
实验步骤：
（1）、把干电池锌皮表面的杂质除掉后把它们放在烧杯里。
（2）、向烧杯倒进适量稀硫酸，以浸没锌皮为度，待锌皮溶解。
（3）、把反应后的溶液进行过滤。
（4）、把滤液倒入蒸发皿，把蒸发皿放在铁架台的铁圈上，用酒精灯加热。待蒸发皿析出较多晶体时停止加热，用蒸发皿的余热把滤液蒸干，把硫酸锌晶体回收，放入指定的容器内。
2、第二层的化学物质中的成分很复杂，只有用先进的机器才能从中提取出有关成分，再制成有用的东西。日本也曾经有一间这样的工厂，把废电池回收，从中提取出汞，但一吨废电池最多可以提取几十千克的汞，所以这间工厂最后由于投资大，回收小而破产倒闭。虽然政府鼓励发展这种实业，但很多厂家也不敢以身犯险。最内一层当然是石墨电极啦。
3、电池的最里面的是石墨碳棒，其也有很大的作用，回收后有很大的经济价值。如果从石墨上削下一些粉末，用手摸一下，有滑腻的感觉。石墨的这个性质决定了它可以被用作润滑剂。有些在高温下工作的机器就用石墨粉作润滑剂，这除了应用石墨粉的润滑性外，还应用了它的熔点高，能耐高温的性质。其实石墨还有另一种重要的用途，就是用来制造人造金刚石，也许很少人知道石墨和金刚石是由碳元素构成的单质，但它们的原子排列顺序不同，导致它们之间的差异很大，把石墨加热到 20000C ，加压到 5×109 帕～1×1010帕和有催化剂存在条件下，可以制造出那闪闪发亮的人造金刚石。人们看到那美丽的金刚石，怎么也不会想到它是由那墨黝黝的石墨制成的。
