¿Cuáles son las sustancias nocivas en las pilas de botón de litio y manganeso? ¿Cuál es el contenido?

Sobre el reciclaje y utilización peligrosa de pilas usadas

Objetivos de conocimiento:

1. Comprender la clasificación de las baterías e introducir los principios de funcionamiento, estructuras, características y otros conocimientos de varias baterías de uso común.

2. Las pilas usadas (contaminación del medio ambiente) son perjudiciales.

3. Reciclaje y aprovechamiento de baterías usadas.

Objetivos de competencia:

1. Comprender los principios de funcionamiento, el rendimiento y las características de varios tipos de baterías y cultivar la capacidad de los estudiantes para integrar la teoría con la práctica y utilizar las baterías de manera científica.

2. A través del análisis de los estudiantes sobre la composición de las baterías secas, se cultiva la capacidad de los estudiantes para diseñar y operar experimentos.

Metas emocionales:

1. Estimular el interés de los estudiantes por aprender química y cultivar la conciencia científica de los estudiantes.

2. Introducir el daño causado por las baterías usadas al medio ambiente, cultivar a los estudiantes para amar la vida y contribuir a embellecer el medio ambiente.

Horario de clases: 6 horas lectivas

Formato docente: Clase magistral

Lectura 1 (2 horas lectivas)

Tipos y uso común de baterías Introducción a las baterías y baterías nuevas

1. Tipos y uso de baterías

Las baterías incluyen principalmente baterías desechables, baterías secundarias y baterías de automóvil

Baterías desechables que incluyen : pilas de botón, pilas secas ordinarias de zinc-manganeso y pilas alcalinas, las pilas desechables contienen principalmente mercurio

Las segundas pilas se refieren principalmente a: baterías recargables, que contienen cadmio, un metal pesado

En los residuos de automóviles baterías Contiene plomo ácido y metales pesados

Se utilizan muchos tipos de baterías, como baterías de zinc-plata, baterías de óxido de cadmio-plata, baterías de óxido de zinc-mercurio, baterías de níquel-cadmio, baterías de níquel/hidruro metálico. y baterías de iones de litio, pilas de combustible, baterías de sodio-azufre, baterías de electrolitos sólidos, baterías activadas por calor, baterías activadas por agua, etc. Las baterías que han cumplido su vida útil se desechan a voluntad o se mezclan con la basura doméstica y se depositan juntas en los vertederos. Con el tiempo, los metales pesados ​​lixiviados contaminarán las aguas subterráneas y el suelo, provocando graves problemas ambientales. Las baterías secas son el producto más utilizado en nuestro país. En primer lugar, todo, desde cámaras, grabadoras, computadoras y despertadores electrónicos hasta buscapersonas, diccionarios electrónicos y computadoras de mano, son inseparables de las baterías secas. Mi país es un importante productor y consumidor de baterías secas. Su producción anual alcanza los 15 mil millones de unidades, ocupando el primer lugar en el mundo, y su consumo es de 7 mil millones de unidades. El chino promedio consume 5 baterías secas al año. Desde hace mucho tiempo se añade mercurio o compuestos de mercurio, una sustancia tóxica, a la producción de pilas secas en nuestro país. El contenido de mercurio en las pilas secas alcalinas de mi país alcanza entre 1 y 5, y el contenido de mercurio en las pilas secas neutras es de 0,025 cada año en la producción de pilas secas en todo el país. Mercurio es lo que comúnmente llamamos "mercurio". El mercurio y los compuestos de mercurio son tóxicos. Los científicos han descubierto que el mercurio tiene una neurotoxicidad evidente. Además, no tiene efectos adversos sobre el sistema endocrino, el sistema inmunológico, etc. La enfermedad de Minamata por mercurio que conmocionó al mundo en Japón en la década de 1950 fue causada por la contaminación por mercurio. Las baterías secas flexibles que utilizamos a diario incluyen principalmente baterías ácidas de zinc-manganeso y baterías alcalinas de zinc-manganeso, las cuales contienen metales pesados ​​como mercurio, manganeso, cadmio, plomo y zinc. La producción anual de baterías de China de más de 18 mil millones de unidades representa más del 30% de la producción total de baterías del mundo, y su consumo anual alcanza entre 7 y 8 mil millones de unidades, pero su tasa de reciclaje es inferior al 2%, según un informe de encuesta de. Frost & Sullivan Market Consulting Company, con sede en Estados Unidos, informó el año pasado que la producción mundial de baterías de litio es de aproximadamente 300 millones. Se espera que para 2003, con el uso extensivo de teléfonos móviles y computadoras portátiles, la producción de baterías de litio aumente a 300 millones. 500 millones a 600 millones. En la actualidad, el mercado de baterías secundarias recargables incluye principalmente cuatro tipos: baterías de litio de alto voltaje envasadas en níquel-cadmio, níquel-hidrógeno-litio y envasadas en papel de aluminio. Los teléfonos de litio representan el 43% de los teléfonos móviles. Hay 41 baterías de litio en las computadoras portátiles. ¡Se puede decir que la demanda mundial de baterías está aumentando! !

2. Introducción a las baterías comunes y baterías nuevas

1. Baterías secas comunes de zinc-manganeso

① Estructura

Las baterías secas utilizan una carcasa de zinc simple como electrodo negativo y grafito con tapas de cobre en el centro como electrodo positivo. Se rellenan alrededor del grafito NH y la pasta de almidón se utilizan como electrolitos, y también se rellenan con polvo negro de MO para absorber el H liberado del electrodo positivo y evitar la polarización.

②Principio de funcionamiento:

Ánodo (electrodo de zinc): Zn-2e-=Zn2

Electrodo positivo (grafito): 2Mn4 2e-=2Mn3 ↑ H2

(2H2 MnO2= Mn2O3 H2O) ↓

Reacción total: Zn 2Mn4 =Zn2 2Mn3 H2

③Características:

2. Batería de plomo-ácido

①Características:

②Estructura

Está hecha de caucho duro o plástico transparente con una carcasa cuadrada y tiene una capa de color canela. la placa real PbO2, plomo metálico similar a una esponja en la placa negativa, ambos polos están sumergidos en una solución de H2SO4 y los dos polos están separados por caucho microporoso o plástico microporoso

③Principio de funcionamiento:

Descarga Cuando: funciona como batería primaria

Electrodo negativo: Pb SO －－2e－=PbSO4↓

Electrodo positivo: PbO2 4H SO －2e－= PbSO4↓ 2H2O

Cuando la descarga continúa hasta que la concentración de H2SO4 disminuye y la densidad de la solución alcanza 1,84 g/cm3, deja de usarla y es necesario cargarla.

Cuando se carga, funciona como una celda electrolítica

Cátodo: PbSO4↓ 2H2O -2e-=PbO2 4H SO -

Ánodo: PbSO4 2e-=Pb SO -

Cuando aumenta la densidad de la solución a 1,28 g/cm3, se debe detener la carga

La reacción total de carga y descarga:

Descarga

Electricidad

Carga

PbO2 Pb 2H2SO 2PbSO4 2H2O

3． Batería de plata-zinc:

① Estructura: Es una pequeña caja redonda hecha de acero inoxidable que consta de una carcasa de electrodo positivo y una cubierta de carcasa de electrodo negativo. Tiene forma de botón. La caja está llena con un electrodo positivo compuesto de Ag2O y grafito. Material activo: un extremo de la cubierta del electrodo negativo está lleno de un material activo del electrodo negativo compuesto de amalgama de zinc y la solución de electrolito es una solución concentrada de KOH.

②Principio de funcionamiento:

Electrodo negativo: Zn 2OH－－2e－=Zn2 =ZnO H2O

Electrodo positivo: Ag2O H2O 2e－=2Ag 2OH－< / p>

Reacción total: Ag2O Zn=2Ag ZnO

③ Características: La fuerza electromotriz de la batería es de 1,59 V y la vida útil es larga

4. Pilas alcalinas (baterías Ni-cd, baterías Ni-Fe)

① Características: Este tipo de batería generalmente tiene una vida útil mucho más larga que las baterías de plomo-ácido y es fácil de transportar.

Descarga

Electricidad

②Principio de funcionamiento:

Carga

Batería Ni-cd: cd 2NiO (OH )2 H2O

Descarga

Electricidad

Carga

Batería Ni-Fe: Fe 2NiO(OH)2 H2O 2 Ni (OH )2 Fe(OH)2

5. Microbatería de litio

①Estructura

Una microbatería comúnmente utilizada en marcapasos. Utiliza litio metálico como electrodo negativo, grafito como electrodo positivo y la solución electrolítica está hecha de tetracloruro de aluminio. Está compuesto por litio (LiAlCl4) disuelto en cloruro de sulfito (SOCl2).

②Principio de funcionamiento: 8Li 3SOCl2===6LiCl LiSO3 2S

③Características: esta batería tiene gran capacidad, voltaje estable y puede funcionar normalmente en el rango de temperatura de -56,7 ℃ -71 ℃, la vida útil es de más de 10 años.

6. Batería de agua de mar

En 1991, la primera batería nueva de mi país compuesta de aluminio, aire y agua de mar se utilizó como luz de señalización de navegación.

La batería utiliza agua de mar inagotable como electrolito y depende del oxígeno del aire para oxidar continuamente el aluminio y generar corriente.

Principio de funcionamiento:

Electrodo negativo: 4Al-12e-==4Al3

Electrodo positivo: 3O2 6H2O 12 e-==12OH-

Reacción total: 4Al 3O2 6H2O==4Al(OH)3

Características: La energía de esta batería de agua de mar es 20-50 veces mayor que la de las "baterías secas".

7. Pila de combustible de hidrógeno-oxígeno

La pila de combustible de hidrógeno-oxígeno es un nuevo tipo de batería con alta eficiencia y baja contaminación, utilizada principalmente en el campo aeroespacial.

Construcción: Los materiales de los electrodos son generalmente electrodos activados con fuerte activación catalítica, como electrodos de platino, electrodos de carbón activado, etc.

①La solución de electrolito es una solución de 40KOH

Principio de reacción:

Electrodo negativo: 2H2 4OH－—4e－==4H2O

Positivo electrodo: O2 2H2O 4e－==4OH－

Reacción total: O2 2H2O==2H2O

②El electrolito es una solución de HCl

Principio de reacción:

Electrodo negativo: 2H2—4e－==4H

Electrodo positivo: O2 4H 4e－==4H2O

Reacción total: 2H2 O2==2H2O

8 ． Pila de combustible de metano

Estructura: se utilizan varillas de carbono como materiales de electrodo y la solución electrolítica es una solución de KOH

Principio de funcionamiento:

Ánodo: CH4 10OH-- 8e-== CO - 7H2O

Electrodo positivo: 2O2 4H2O 8e-==CO32- 7H2O

Reacción total: CH4 2O2 2OH-== CO32- 3H2O

9. Pila de combustible de sal de níquel-cadmio

Esta batería tiene una alta eficiencia de generación de energía, por lo que es valorada

Estructura: se utiliza una mezcla de sales fundidas de níquel de Li2CO3 y Na2CO3 como electrolito, CO es el gas del ánodo y el aire. El gas mezclado con CO2 es el gas de soporte del cátodo para producir una pila de combustible que funciona a 650°C.

Principio de funcionamiento:

Electrodo negativo: O2 2SO2 4e==2 CO32－

Electrodo positivo: 2CO O2===2CO2

Reacción Total:

10. Nueva batería para teléfonos móviles:

Características: Recientemente, Motorola ha desarrollado una nueva batería para teléfonos móviles que utiliza metanol, oxígeno y álcalis fuertes como solución electrolítica. La potencia puede alcanzar 10 veces la de las baterías de hidruro metálico de níquel actuales. o baterías de litio.

Principio de funcionamiento:

Electrodo negativo × 2: CH3OH 8OH--6e-== CO32- 6 H2O

Electrodo positivo × 3: O2 H2O 4e- == 4OH－

Reacción total: 2CH3OH 4OH－== 2CO32－ 6 H2O

Conferencia 2

Los peligros de las baterías usadas (2 lecciones)

Los estudios científicos muestran que una vez que una pila de botón se desecha en la naturaleza, puede contaminar 600.000 litros de agua, lo que equivale al consumo de agua de una persona durante su vida. China consume 7 mil millones de este tipo de pilas cada año. En el país, el 96% de las baterías producidas son baterías de zinc-manganeso y baterías alcalinas-manganeso, cuyos componentes principales son manganeso, mercurio, zinc, manganeso y otros metales pesados. Ya sea que las baterías de desecho estén enterradas en la atmósfera o a gran profundidad, sus componentes metálicos pesados ​​se desbordarán con la filtración, causando contaminación subterránea y del suelo. Con el tiempo, pondrán en grave peligro la salud humana. En 1998, la Lista Nacional de Residuos Peligrosos incluía el mercurio y el cadmio. Como, el zinc, el plomo y el cromo son desechos peligrosos.

1. Mercurio

El mercurio es un metal líquido que se evapora a temperatura ambiente. Su vapor es incoloro e inodoro, y es siete veces más pesado que el aire. El mercurio y sus compuestos son muy tóxicos, especialmente los compuestos orgánicos que son aún más tóxicos.

Los peces se envenenarán si viven en agua con un contenido de mercurio de 0,01 a 0,02 mg/L; los humanos morirán envenenados si ingieren 0,1 gramos de mercurio y sus compuestos pueden invadir el cuerpo humano a través de diferentes vías respiratorias. tracto, piel o tracto digestivo. Cuando el mercurio ingresa al cuerpo humano, se acumula en el hígado, los riñones, el cerebro, el corazón, la médula ósea y otras partes, provocando neurotoxicidad y lesiones profundas de los tejidos, provocando fatiga, mareos, temblores, sangrado de encías, calvicie, entumecimiento de manos y pies. neurastenia y otros síntomas, pudiendo incluso provocar confusión mental, convulsiones y muerte. El mercurio orgánico también puede ingresar a la placenta, causando intoxicación congénita por mercurio en el feto, o malformaciones y enfermedades. La toxicidad del mercurio es acumulativa y a menudo tardan varios años o más de diez años en reflejarse. La cadena alimentaria tiene una capacidad de acumulación considerable de mercurio. Por ejemplo, los peces de agua dulce y el fitoplancton pueden acumular mercurio en un factor de 1.000, al igual que el agua de mar. El movimiento de invertebrados es de cien mil, las plantas marinas son de cien y los animales marinos son de doscientos mil. El consumo de productos acuáticos contaminados con mercurio puede provocar intoxicación por metilmercurio. El metilmercurio entrará en las células del cerebro humano y provocará daños graves al sistema nervioso humano, mareos, entumecimiento de las extremidades, pérdida de memoria, trastornos mentales e incluso la muerte. La famosa "enfermedad de Minamata" en Japón es causada por el metilmercurio.

2. Plomo

El plomo tiene un peso molecular de 278 y es un metal pesado. Cuando los elementos metálicos pesados ​​ingresan al cuerpo humano, desnaturalizan las proteínas del cuerpo. que las funciones normales de las proteínas se vean dañadas. Como resultado, el cuerpo humano no puede funcionar normalmente. El consumo de alimentos que contienen plomo afectará la síntesis normal de hemo y afectará el sistema nervioso. El plomo se acumula en los huesos y los riñones, con posibles efectos a largo plazo.

3. Cadmio

El cadmio es un metal pesado muy tóxico y la mayoría de sus compuestos son sustancias tóxicas. La "enfermedad de Itai-Itai" en Japón que conmocionó al mundo fue causada por. contaminación por cadmio. Las aguas residuales de las minas que contienen cadmio contaminan el río y el suelo, los cereales y los pastos a ambos lados del río. Ingresa al cuerpo humano a través de la cadena alimentaria y se acumula lentamente en los riñones y los huesos. Reemplazará el calcio en los huesos, causando un severo ablandamiento de los huesos, fracturas, dolor en las manos y los pies y fracturas fáciles en todas las partes del cuerpo. Las personas con esta enfermedad siguen gritando "¡Duele! ¡Duele!". hasta que mueren, por eso se le llama "enfermedad de Itai-Itai".

El cadmio puede causar disfunción gástrica, interferir con el sistema enzimático de zinc en el cuerpo y los organismos humanos, reducir la proporción zinc-cadmio y provocar un aumento de la hipertensión. La toxicidad del cadmio es potencial. Incluso si la concentración de cadmio en el agua potable es tan baja como 0,1 mg/L, puede acumularse en los tejidos del cuerpo humano (especialmente en las mujeres). El período de incubación puede durar de diez a treinta años. , y no es fácil de detectar en una etapa temprana. Los datos muestran que la vida media biológica del cadmio en el cuerpo humano es de 20 a 40 años. El cadmio es tóxico para los tejidos y órganos humanos de muchas maneras y el tratamiento es extremadamente difícil. Por ello, varios países han impuesto regulaciones extremadamente estrictas sobre el cadmio en los "tres desechos" de las emisiones industriales. Japón también estipula que el arroz que contiene más de 1 mg/L de cadmio se denomina "arroz con cadmio" y su consumo está prohibido. La Agencia Japonesa de Medio Ambiente estipula que 0,3 ppm es la concentración de cadmio más normal en el arroz. Dado que los compuestos de cadmio tienen diversos grados de toxicidad, eliminar el cadmio de las aguas residuales por cualquier método sólo puede cambiar su método de existencia y transferir su ubicación, pero no puede eliminar su toxicidad. Por lo tanto, el tratamiento de aguas residuales con cadmio debe combinarse con el reciclaje en la medida de lo posible.

IV.Cromo (C)

El cromo es un metal muy brillante, libre de elementos y muy estable en propiedades químicas. El acero inoxidable contiene más de un 12% de cromo. Los compuestos de cromo comunes incluyen anhídrido crómico hexavalente, dicromato de potasio, dicromato de acero, cromato de potasio, cromato de sodio, etc., trióxido de cromo trivalente (verde de cromo) y óxido de cromo divalente. Entre los compuestos de cromo, el cromo hexavalente es el más tóxico. El tercer elemento más valioso es el trivalente. Según las investigaciones, el cromo es un oligoelemento necesario para la vida y la salud de los mamíferos. La falta de cromo puede provocar aterosclerosis. Los adultos necesitan entre 50 y 100 microgramos al día. El azúcar moreno, todos los tipos de arroz integral, el aceite sin refinar, el mijo, las zanahorias y los guisantes contienen niveles más altos de cromo. El cromo tiene un efecto estimulante sobre el crecimiento de las plantas. Pequeñas cantidades de cromo pueden aumentar la cosecha de las plantas, pero una concentración ligeramente mayor puede inhibir la nitrificación de la materia orgánica en el suelo. El ácido crómico, el ácido dicrómico y sus sales son irritantes y dañinos para las membranas mucosas humanas. y piel. Efecto quemante y provocando lesiones, dermatitis de contacto. Estos compuestos ingresan al cuerpo humano en forma de vapor o polvo, lo que puede causar perforación del tabique nasal, problemas gastrointestinales, disminución de los glóbulos blancos y lesiones pulmonares similares al asma. Algunas personas creen que el cromo hexavalente puede inducir cáncer de pulmón.

Además, el cromo hexavalente, especialmente el ácido crómico, tiene un fuerte efecto corrosivo en las tuberías metálicas de los sistemas de alcantarillado. Las aguas residuales de cromo trivalente que contienen entre 3,14 y 17,3 mg/l pueden envenenar todas las plantas cuando se riegan en los campos.

Desde hace mucho tiempo se añade mercurio o compuestos de mercurio a la producción de pilas secas en nuestro país. El contenido de mercurio de las pilas secas alcalinas de mi país alcanza entre 1 y 5, y el de las pilas secas neutras es de 0,025. Cada año se utilizan decenas de toneladas de mercurio en la producción de pilas secas en todo el país. A principios de la década de 1990, los principales países desarrollados lograron baterías sin mercurio (contenido de mercurio inferior a 0,0001).

La batería contiene tres de las cinco sustancias que representan la mayor amenaza para el medio ambiente natural: mercurio, plomo y cadmio. Durante el uso de la batería, estos componentes están sellados dentro de la caja de la batería y permanecerán sellados. No tienen ningún impacto en el medio ambiente. Si las baterías de desecho se mezclan con la basura doméstica y se depositan juntas en los vertederos, el mercurio lixiviado y las sustancias de metales pesados ​​penetrarán en el suelo, contaminarán las aguas subterráneas y luego entrarán en los peces y los cultivos, destruyendo el medio ambiente humano. Los metales pasarán a través de la cadena alimentaria. La biomagnificación se acumula gradualmente en miles de organismos de nivel superior y luego ingresa al cuerpo humano a través de los alimentos, donde se acumula en ciertos órganos y causa intoxicación crónica, amenazando la salud humana. Por lo tanto, el problema de cómo manejar las baterías de manera rápida y segura se ha vuelto cada vez más prominente frente a la gente.

Conferencia 3 (2 lecciones)

Reciclaje y utilización de baterías usadas

1 Reciclaje de baterías usadas

Según expertos ambientales. Según los informes, las baterías usadas contienen metales pesados ​​como cadmio, níquel, manganeso y mercurio. Por cada 1.000 gramos de metal recuperado, hay 82 gramos de mercurio y 88 gramos de cadmio, los metales pesados. En ellos, penetrarán en el suelo, contaminarán las aguas subterráneas e incluso destruirán el crecimiento de las plantas, lo que provocará el envenenamiento de humanos y animales. Cada año, hay 3.000 toneladas de diversos tipos de baterías de desecho en Beijing, pero solo se reciclan unas 10 toneladas. ¿Es tan difícil reciclar pilas usadas que son extremadamente dañinas para nuestro medio ambiente?

En primer lugar, en la "Ley de contaminación de residuos fijos", no existen reglas detalladas para el reciclaje de baterías. No existen recompensas ni sanciones por el reciclaje o el no reciclaje. las empresas de producción, los departamentos de reciclaje y todo el personal brindan orientación específica, y algunas unidades tienen la influencia de la idea de que las baterías de desecho centralizadas causarán una mayor contaminación ambiental y la eliminación dispersa causará contaminación, y la orientación para el reciclaje de baterías es insuficiente; , la red actual de reciclaje de baterías usadas es básicamente voluntaria por parte de comerciantes y empresas "Weaved", aunque la publicidad es relativamente fuerte, debido a la falta de conciencia de los residentes sobre los peligros de las baterías usadas y la falta de conciencia sobre su recolección y entrega. baterías usadas, todavía es difícil para las baterías usadas ingresar a la "gran red" en tercer lugar, como fabricante, los fabricantes de baterías proporcionan cientos de millones de baterías de diversos tipos a la sociedad cada año, pero muy pocos fabricantes participan realmente en el reciclaje; proceso. Los expertos creen que, si bien proporcionan consumo, también deberían brindar un fuerte apoyo a las empresas de reciclaje y procesamiento en términos de recursos financieros y materiales.

Los países desarrollados extranjeros conceden gran importancia al reciclaje y utilización de baterías usadas. Muchos países de Europa occidental cuentan con contenedores exclusivos para el reciclaje de baterías usadas, no solo en las tiendas sino también directamente en las calles. El 95% de los materiales de las baterías usadas se pueden reciclar, especialmente los metales pesados, que tienen un alto valor de reciclaje. Por ejemplo, la industria extranjera del plomo reciclado se está desarrollando rápidamente y el 55% de la producción actual de plomo proviene de plomo reciclado. En la industria del plomo reciclado, el reciclaje de baterías de plomo de desecho representa una gran proporción. Con 100 kilogramos de baterías de plomo-ácido usadas se pueden recuperar entre 50 y 60 kilogramos de plomo. Para el tratamiento de regeneración de baterías de desecho que contienen cadmio, existen tecnologías relativamente maduras en el extranjero. Al procesar 100 kilogramos de baterías de desecho que contienen cadmio, se pueden recuperar alrededor de 20 kilogramos de cadmio metálico. Para las baterías que contienen mercurio, se utilizan métodos de tratamiento ambientalmente racionales. Se utiliza principalmente para evitar que contaminen el medio ambiente. Se informa que el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente está promoviendo el concepto de "economía del ciclo de vida" en todo el mundo. Divide un producto "de la cuna a la tumba" en múltiples etapas: adquisición de materia prima, proceso de fabricación, transporte, venta y uso, mantenimiento, reciclaje, disposición final, etc. En cada etapa se debe fortalecer la gestión ambiental. Tanto los fabricantes como los consumidores deben ser responsables de sus propias acciones. Los fabricantes deben considerar los requisitos de protección ambiental al formular planes de producción, desarrollar nuevos productos y reciclar productos desechados. Los consumidores no deben causar daños al medio ambiente al comprar, usar y desechar productos. Nuestro país se encuentra actualmente bastante débil en la gestión ambiental de residuos de baterías.

Según el Convenio de Basilea sobre el control de desechos peligrosos, muchos tipos de baterías de desecho, como las de plomo-ácido, las que contienen mercurio, las de cadmio-níquel, etc., son desechos peligrosos y deben gestionarse como sustancias peligrosas. , actualmente en nuestro país, para cualquier tipo de Los residuos de pilas no se gestionan como residuos peligrosos, sino que se tratan como basura común. Además, el país no ha formulado políticas y regulaciones específicas para el reciclaje, procesamiento y eliminación de baterías de desecho. La "Ley de Prevención y Control de la Contaminación Ambiental por Residuos Sólidos" promulgada en 1995 no prevé ninguna disposición para el reciclaje y eliminación de pilas de desecho. Nuestro país es un importante productor y consumidor de baterías. El año pasado, la producción y el consumo de baterías de nuestro país alcanzaron los 14 mil millones de celdas, lo que representa aproximadamente 1/3 del total mundial. Con la mejora del nivel de vida de las personas y el desarrollo de la industria de las comunicaciones modernas, las personas tienen cada vez más oportunidades de utilizar baterías como fuentes de energía. En el futuro, habrá más Ante la gran cantidad de pilas desechadas, los expertos señalan que si no se toman medidas lo antes posible para detener la propagación de esta contaminación, las consecuencias serán mucho más graves que la "contaminación blanca". .

En la 25ª Conferencia Académica Anual Nacional sobre Fuentes de Energía Físicas y Químicas, se llevaron a cabo debates e intercambios académicos sobre baterías de plomo-ácido, baterías alcalinas, baterías de iones de litio, baterías de zinc-manganeso, pilas de combustible y otros baterías de energía, y discutió las primeras cuestiones de política tecnológica de control y prevención de la contaminación de baterías de desecho de mi país, la reunión anual discutirá la política de tecnología de prevención y control de la contaminación de baterías de desecho de mi país y otros temas, proporcionando una referencia para que el país formule la primera política de tecnología de contaminación de baterías de desecho .

En general, existen tres formas de deshacerse de las baterías de desecho en el mundo: solidificación y entierro profundo, almacenamiento en minas de desechos y reciclaje.

1. Solidificarlo, enterrarlo profundamente y almacenarlo en minas abandonadas

Por ejemplo, una fábrica francesa extrae níquel y cadmio de él, luego usa el níquel para la fabricación de acero y el cadmio se reutiliza para la producción de baterías. El resto de tipos de pilas usadas se transportan generalmente a vertederos especiales para sustancias tóxicas y peligrosas. Sin embargo, este método no sólo es demasiado caro, sino que también genera residuos, porque hay muchas sustancias útiles que pueden utilizarse como materia prima.

2. Reciclaje

(1) Tratamiento térmico

Suiza tiene dos fábricas que se especializan en procesar y reutilizar baterías viejas. El método adoptado por Butterek Company es moler las baterías viejas y luego enviarlas a. Al calentarse internamente, se puede extraer el mercurio volatilizado. A temperaturas más altas, también se evapora el zinc, que también es un metal precioso. El hierro y el manganeso se fusionan para formar la aleación de ferromanganeso necesaria para la fabricación de acero. La fábrica puede procesar 2.000 toneladas de baterías de desecho al año y puede obtener 780 toneladas de ferroaleaciones de manganeso, 400 toneladas de aleación de zinc y 3 toneladas de mercurio. La otra fábrica extrae elementos de hierro directamente de las baterías y convierte óxido de manganeso, óxido de zinc y cobre. Las mezclas de óxidos y metales, como el óxido de níquel, se venden directamente como chatarra. Sin embargo, el método de tratamiento térmico es más caro y Suiza también estipula que a cada comprador de baterías se le cobrará una pequeña cantidad de tarifas de procesamiento de baterías usadas.

(2) "Tratamiento húmedo"

En los suburbios de Magdeburgo se está construyendo un dispositivo de "tratamiento húmedo". Aquí, excepto las baterías de plomo-ácido, se fabrican todos los tipos de baterías. disuelto en ácido sulfúrico Luego se extraen varios metales de la solución con la ayuda de resina iónica. Las materias primas obtenidas de esta manera son más puras que el método de tratamiento térmico, por lo que se venden a un precio más alto en el mercado, y un 95%. de las distintas sustancias contenidas en la batería. El proceso de clasificación se puede omitir cuando el lugar está húmedo (porque la clasificación es una operación manual, lo que aumenta el costo). La capacidad de procesamiento anual de este equipo en Magdeburgo es de hasta 7.500 toneladas, aunque su costo es ligeramente mayor que el del vertedero. método, los metales preciosos Las materias primas no se desecharán y el medio ambiente no se contaminará.

(3) Método de tratamiento térmico al vacío

El método de tratamiento térmico al vacío desarrollado por la empresa alemana Alt es barato, pero primero es necesario separar las baterías de níquel-cadmio de los residuos. Al calentar las baterías al vacío, el mercurio se evapora rápidamente y se puede recuperar. Luego se muelen las materias primas restantes, se utiliza un imán para extraer el hierro y luego se extraen el níquel y el manganeso del polvo restante. procesar una tonelada de pilas usadas cuesta menos de 1.500 marcos.

Algunas personas en nuestro país han propuesto recientemente los procedimientos de reciclaje de pilas usadas:

1. Instale un contenedor de reciclaje de baterías usadas

2. Personal dedicado a recolectar periódicamente

3. Clasificación de las baterías (baterías normales, pilas de botón)

4. Almacenamiento clasificado en almacenes de la ciudad

5. Después de concentrarse en una cierta cantidad, se transportan a un lugar suburbano y se almacenan en contenedores según el tipo de batería hasta que se introduce una tecnología madura de reciclaje de baterías de desechos domésticos.

Con el fin de fortalecer la prevención y el control de la contaminación por mercurio en los productos de baterías y proteger y mejorar el medio ambiente ecológico de mi país, nueve departamentos, incluida la antigua Federación de la Industria Ligera de China, publicaron conjuntamente el documento "Acerca de las restricciones a los productos de baterías" en 31 de diciembre de 1997. El "Reglamento sobre contenido de mercurio" exige que a partir del 1 de enero de 2000, las baterías importadas serán obligatorias por el departamento nacional de inspección y cuarentena de entrada y salida. De acuerdo con los requisitos del "Reglamento", la industria de baterías de mi país lo hará. implementar límites al contenido de mercurio en agua de los productos de batería en fases. Primero, lograr un nivel bajo de mercurio y, finalmente, lograr un nivel bajo de mercurio significa que el contenido de mercurio en la batería es inferior al 0,025 del peso de la batería; El contenido de mercurio en la batería es inferior al 0,0001 del peso de la batería. El "Reglamento" decía claramente:

A partir del 1 de enero de 2001, queda prohibido producir en el país todo tipo de baterías con un contenido de mercurio superior al 0,025% del peso de la batería; , todas las baterías que ingresan al mercado nacional. Los productos de baterías nacionales y extranjeros distribuidos "baterías con contenido de agua que coincidan con los aparatos eléctricos" deben estar marcados con el contenido de mercurio en una sola batería (como "bajo en mercurio" o "baterías sin mercurio"). El contenido marcado no puede ingresar al mercado para la venta.

A partir del 1 de enero de 2005, está prohibido producir y vender baterías alcalinas de sal de zinc en el país con un contenido de mercurio superior al 0,001% del peso de la batería. Para baterías alcalinas de sal de zinc con un peso de batería. de 0,001, para garantizar que la inspección de las baterías importadas se pueda llevar a cabo según lo programado, el departamento nacional de inspección de entrada y salida está trabajando arduamente para hacer los preparativos antes de la inspección.

2. Utilización de baterías usadas

Las baterías usadas contienen muchos productos químicos importantes, como cobre, zinc, dióxido de manganeso, cloruro de amonio, etc. Si se pueden procesar bien, serán muchos útiles. Se pueden obtener sustancias de ella. Según la estructura de la batería, se puede procesar de acuerdo con los siguientes métodos:

1. Recoja las tapas de cobre: ​​retire la tapa de la batería de desecho, retire el asfalto con un cuchillo, saque lentamente la varilla de carbono con unos alicates, retire las tapas de cobre y guárdelas, que pueden usarse como materia prima para experimentos o la producción de productos químicos como como sulfato de cobre.

2. Purifique el cloruro de amonio: use un cuchillo para quitar la carcasa de la batería usada, saque la sustancia negra del interior (es una mezcla de dióxido de manganeso, polvo de carbón, cloruro de amonio, cloruro de zinc, etc.) y luego agregue agua ( agregue agua a cada sección) Aproximadamente 50 ml), revuelva para disolver, filtre después de clarificar. Evaporar el filtrado hasta que aparezcan cristales en el filtrado, luego calentar a fuego lento y agitar continuamente (para evitar que el sobrepotencial local provoque la descomposición del Mn4Cl). Espere a que el cloruro de zinc en el recipiente se descomponga a 350 °C. , Y combinar) propiedades para separarlo del ZnCl2.

3. Purificar el dióxido de manganeso: Enjuagar el precipitado negro que queda durante la filtración con agua 5-6 veces y ponerlo en un cucharón de hierro. Primero use un pequeño.