北京清華大學教授張虎

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② 1000字論文，關於廢電池回收及處理的

電池產品對環境的危害主要是酸、鹼等電解質溶液和重金屬的污染。不同類型的電池污染物也不同。

一般來說，電池中的有害物質主要有Zn、Hg、CNi、Pb等重金屬；鉛蓄電池中的H2S04；各種鹼性電池中的KOH和鋰電池中的IiPP6電解液等。Hg及其化合物，特別是有機汞化物，具有極強的生物毒性、較快的生物富集速率和較長的腦器官生物半衰期。Cd易在動植物體內富集，影響動植物的生長，具有很強的毒性。Pb對人的胸、腎臟、生殖、心血管等器官和系統產生不良影響，表現為智力下降、腎損傷、不育及高血壓等。Zn，Ni的毒性相對較小，但超過一定濃度范圍時，會對人體產生不良影響和危害。廢舊電池中的酸、鹼解質溶液會影響土壤利水系的pH值，使土壤和水系酸性化或鹼性化。電池電解質構成污染的主要組份是其中的可溶重金屬，特別是鉛蓄電池電解液中大量的硫酸鉛和鎳鎘電池中的氫氧化鎘。電池中的重金屬離子在土壤或水體中溶解並被植物的根系吸收，當牲畜以植物為食料時，體內就積累了重金屬。人類食人含重金屬的糧食、蔬菜和肉類、水，順著這條食物鏈，重金屬就會在人體里富集。由於重金屬離子在人體里難以排泄，最終會損害人的神經系統及肝臟功能。

廢電池的回收利用研究

1 廢電池再生利用現狀

國內使用最多的工業電池為鉛蓄電池，鉛占蓄電池總成本50％以上，主要採用火法、濕法冶金工藝以及固相電解還原技術。外殼為塑料，可以再生，基本實現無二次污染。
小型二次電池目前使用較多的有鎳鎘、鎳氫和鋰離子電池，鎳鎘電池中的鎘是環保嚴格控制的重金屬元素之一，鋰離子電池中的有機電解質，鎳鎘、鎳氫電池中的鹼和製造電池的輔助材料銅等重金屬，都構成對環境的污染。小型二次電池目前國內的使用總量只有幾億只，且大多數體積較小，廢電池利用價值較低，加上使用分散，絕大部分作生活垃圾處理，其回收存在著成本和管理方面的問題，再生利用也存在一定的技術問題。
民用干電池是目前使用量最大、也是最分散的電池產品，國內年消費80億只。主要有鋅錳和鹼性鋅錳兩大系列，還有少量的鋅銀、鋰電池等品種。鋅錳電池、鹼性鋅錳電池、鋅銀電池一般都使用汞或汞的化合物作緩蝕劑，汞和汞的化合物是劇毒物質。廢電池作為生活垃圾進行焚燒處理時，廢電池中的Hg、Cd、Pb、Zn等重金屬一部分在高溫下排人大氣，一部分成為灰渣，產生二次污染。

2 廢舊干電池再生利用技術

a．人工分選回收利用技術

一般是將干電池分類後，進行簡單的機械剖開，人工分離出鋅皮、塑料蓋、炭棒等，殘存的Mn02、水錳石等混合物送人回磚窯煅燒，製成脫水的Mn02，此法簡單易行，但佔用勞動力較多，經濟效益不大。

b． 火法回收利用技術

一般是將干電池分類、破碎後，送入回轉窯，在1100~1300攝氏度的的高溫下，鋅及氯化鋅被氧化為氧化鋅隨煙氣排出，用旋風除塵器回收氧化鋅，殘存的二氧化錳及水錳石進入殘渣，再進一步回收錳等物質，此法簡便易行，一般的冶煉廠勿需增加設備即可回收鋅。

c． 濕法回收利用技術

根據鋅、二氧化錳可溶於酸的原理，將廢舊干電池分類、破碎後，置於浸出槽中，加入稀硫酸(100~120g／L)進行浸出，得到硫酸鋅溶液，可用電解法製得金屬鋅，濾渣經洗滌分離出銅帽、炭棒後，剩餘物Mn02、水錳石經煅燒後製得Mn02。所用方法有焙燒一浸出法和直接浸出法。

濕法與火法相比較，具有投資少，成本低，建廠速度快，利潤高、工藝靈活等優勢，但不能保障有害成份完全回收。

3 廢電池回收利用過程中二次污染的防治

以上的三種回收方法皆簡單易行，但各有不足，存在著二次污染的問題，通過大量實驗測定，我們得到了防治二次污染的可行方法。

首先將廢舊干電池分類，以機械進行剖開後，分離出銅帽、鋅皮，可分別回收利用。剩餘的炭包物質經磁選除鐵後，按1：4的固液比用水浸制1小時，取上層清液進行蒸發、結晶，沉澱物的主要成份是Mn02、MnO(OH)、乙炔黑、碳棒等物質，加入回轉窯煉到600攝氏度，產生的煙氣經冷凝後可得凝縮液，定期清洗即可得純汞。同時也防止汞蒸氣污染環境。在煅燒的過程中，混合物中大量的乙炔黑與碳，將Mn02還原為MnO。其反應過程如下：

2Mn0 2 +C--->2MnO+C0 2

把此煅燒物按固液比1：4加入濃度小於2mol／L硫酸溶液中，在溫度80℃下浸制1小時，發生如下反應：

MnO+H 2 S0 4 --->MnS0 4 +H 2 0
得到硫酸錳鹽溶液，同時，也將引人其他可溶性重金屬硫酸鹽。

所得的鋅皮及銅等金屬可直接重熔利用，氯化銨可以制肥料或提純作為化工試劑，硫酸錳是動、植物生長的激素成份，可用於油漆油墨的吹乾劑和一些有機合成反應的催化劑，此外也用於造紙、陶瓷、印染和電解錳的生產試劑。表1為鋅錳干電池可回收物質的成份。

這種回收方法投資較少，採用的設備簡單，易於在中小城市得以實現，從而免除了廢舊電池的運輸問題。
廢電池回收之後的溶液，濃縮並與EDTA反應生成金屬絡合物，可以徹底消除二次污染。經測定，回收廢電池後的溶液中所含重金屬量符合國家環保標准。若要將這些金屬進行分離，利用其穩定性不同可分級處理。表2為金屬離子與EDTA絡合穩定常數。

4 廢舊電池回收過程中存在的問題及建議

①電池回收後無法處置，一般都採用堆放。堆放過程中電池有可能泄漏或有毒物質擴散。

②由於電池的種類繁多，假冒產品多，也給電池回收帶來了困難，有的電池是含汞電池，有的是含鎘電池，有的以氯化銨為電解液，而有的則以氯化鋅為電解液，因此建議生產廠家用統一的標准標識電池的種類及內含的主要成份，以便回收利用。

③加強高性能環保型電池的開發，實現普通民用電池的無汞化。

④回收處理廢電池，國家應從政策上給予扶持。

③ 1998年湖北理科狀元是誰

鍾祥市胡集高級復中學
1998年，名制不見經傳的胡集高中應屆生黨海飛，以700分的總成績命中了湖北省高考理科狀元，創造了農村普通高中取得總分第一的奇跡。黨海飛、尤明軍、張虎囊括了全市理科前三名，其中黨海飛、尤明軍進入清華大學，張虎考進中國科技大學，在荊楚大地樹立了高考神韻的新地標，改寫了湖北省科考文章的扛鼎之作。