废电池回收利用研究报告
2065年6月20日438+00
中国作为世界上最大的电池生产国和消费国，2001年生产了18亿块电池，主要包括干电池、碱性锌锰电池、锌汞电池、镍镉电池、氧化银电池、镍氢电池和锂离子电池，占世界总产量的30%。2001，消耗电池80亿只，占40万吨。可想而知污染有多大。这么多电池排放到环境中，直接影响环境，通过各种渠道间接对人的健康产生有害影响。因此，废旧电池的回收利用势在必行。
关键词:概述，回收，调查
一.电池概述
随着科学技术、社会经济的发展和人民物质生活水平的不断提高，人们对能源的需求越来越大，因此电池的使用量也越来越大，全世界电池的产量每年以20%的速度递增。据统计，2001年，我国各类电池总产量达18亿只，2003年猛增至262亿只，其中除少数出口发达国家的高档无汞电池外，大部分为低档汞电池。电池的品种结构也发展到14系列的250多个品种，形成了较为完整的电池工业体系。但与此同时，大量的废电池也在通过各种渠道流入环境，对环境造成严重污染，并不可避免地通过直接或间接的渠道影响人们的健康。在国家环保“十五”计划中，特别提到要建立废旧电池回收体系。2003年，五部委发布了《废电池污染防治技术政策》。可见我国处理废电池问题的紧迫性。
电池种类繁多，按用途可分为民用电池和工业电池两大类。目前工业电池主要是铅蓄电池，主要污染物是铅和硫酸。民用电池根据能否充电分为一次性电池和充电电池。一次性电池主要有锌锰电池、锌汞电池、锌银电池和锂电池，其中最主要的一次性电池是锌锰电池。2003年，我国锌锰电池产量为246亿只，占电池总产量的90%以上。除了汞，它的废物还含有重金属，如锌、锰和铜。镍镉电池、镍氢电池和锂电池广泛用于充电电池。镍镉电池中的镉是环保部门严格控制的重金属元素。锂电池中的有机电解液，镍镉电池和镍氢电池中的碱，以及制造电池的辅助材料铜等重金属都会对环境造成严重污染。
(一)国内外电池发展趋势
联想集团与中科院物理所强强联手，组建苏州星恒电源有限公司，采用中科院物理所锂离子电源技术成果，在苏州设立锂离子动力电池生产基地。此外，在湖南晶鑫科技有限公司的支持下，中南大学将其研发的锂离子动力电池中试技术产业化。此外，为促进我国光伏技术及其产业的发展，国家发改委和科技部制定了未来五年太阳能资源开发利用规划，国家“光明工程”将筹集100亿元用于太阳能光伏发电技术的应用。热光伏系统的主要优点是高效率、低噪声、便携、高可靠性、高体积比功率，以及热能利用和发电的结合。
最近，美国能源部和日本经济关系和贸易省的官员签署了一项协议，共同开发氢燃料电池。氢燃料电池通过电化学方法直接将化学能转化为电能，不需要热能转化过程。它具有清洁、高效、灵活的优点。如果氢燃料电池能够开发成功，它将使人们不再依赖石油和煤，因此它可以减少污染。目前，欧洲、美国、日本等国家的许多研究单位和企业都在从事小型燃料电池的研究，为手机和笔记本电脑提供稳定的电源。此外，许多制造商和研究所正在开发电动汽车的燃料电池，一些研究所正在从事镁燃料电池的研究。
(二)废电池的污染和危害
随着电池产量和使用量的不断增加，电池的应用已经扩展到我们生活和工作的方方面面。据调查，2001年，中国电池消耗量高达80亿节。每年产生如此多的废电池，如果处理不当，对环境的污染和对人类的危害将成为不可忽视的问题。
从电池的化学成分可以看出，电池中含有多种重金属、酸、碱等物质。电池的危害主要集中在少量重金属上，如铅、汞、镉等。这些有毒物质通过各种渠道进入人体，长期难以排出体外，会损害人的神经系统、造血功能和骨骼，甚至致癌。废旧电池经过长期的机械磨损和腐蚀，使重金属、酸、碱等物质渗出，进入土壤和水源，再通过各种渠道进入人类食物链。当进入水体的重金属被水生生物吸收，并被食物链放大后，在生物体内积累数千倍，然后通过食物进入人体，引起某些器官的慢性中毒。比如日本40年前的“村集体疯”，就是电池污染造成的。由于废电池中的锌、镉、二氧化锰等成分长期埋藏在地下，会与土壤中的化学物质发生反应，生成锌锰酸盐并渗入地下，污染这一地区的饮用水，造成周边居民的累积中毒。据专家测试，一颗小小的纽扣电池可以污染60万升水，相当于一个人一辈子的饮用水；一节一号电池烂在地下，它的解体可以让1平方米的土地失去使用价值，而我国每年消耗40万节纽扣电池；2002年，我国干电池产量达到近6543.8+0.6亿节。对于它的污染，我们有多少水和土地？因此，对废旧电池进行无污染处理迫在眉睫。
第二，废旧电池的回收
(1)国内外电池回收现状。
中国作为世界上最大的电池生产国和消费国，2001年生产了18亿块电池，主要包括干电池、碱性锌锰电池、锌汞电池、镍镉电池、氧化银电池、镍氢电池和锂离子电池，占世界总产量的30%。2001，消耗电池80亿只，占40万吨。可想而知污染有多大。这么多电池排放到环境中，直接影响环境，通过各种渠道间接对人的健康产生有害影响。因此，废旧电池的回收利用势在必行。
机不可失——电池行业激烈交锋
针对电池回收问题，中国电池行业有两派观点。
一派认为一次性电池集中回收意义不大，集中回收不加条件处理会造成集中污染。有专家认为，目前回收量最大的干电池主要成分是铁、锌、锰和微量汞。这种电池含汞量不高，没必要集中回收。对人体健康危害极大的铅酸电池、镍镉电池要回收利用。高汞电池中的汞含量仅为电池总量的千分之一。有了填埋场，进入填埋场的电池中重金属量很少，不构成污染。但是，回收废旧电池的成本太高，从经济角度来看是无利可图的，更何况回收过程中还可能产生二次污染。
中国电池协会负责人表示，目前我国一次性干电池已基本实现低汞化，正在向无汞化迈进，不会随着垃圾的分散处理而对环境造成威胁。应该做的是从生产龙头消除污染，即实现无汞化由于一次电池回收成本高，没有经济杠杆刺激企业回收一次性电池，难度很大。需要回收的是污染环境的充电电池和铅酸电池。也有专家列举了一些发达国家目前并不集中回收一次性电池的例子。
环保部门相关负责人认为，既然要实现无汞，对一次性电池的回收不支持也不反对。这种观点似乎是对目前国人回收电池极大热情的意味深长的嘲讽。
另一种观点认为，无论哪种电池，都要坚持回收利用。
该学派专家认为，虽然中国轻工业联合会、国家经贸委等九部委联合发布了1997《关于限制电池汞含量的规定》，要求电池生产企业逐步降低电池的汞含量，2002年达到低汞水平，2005年达到无汞。但国内的现状是，绝大多数民用电池都是一次性电池，电池的无汞化进程不容乐观。据调查，全国1000多家电池生产企业中，在中国电池协会注册的只有300多家。虽然目前大型电池企业生产的电池已经实现了低汞或无汞，但大量小企业生产的电池汞含量仍然很高。河北省干电池检测站高级工程师胡璋说，目前我国电池的汞含量参差不齐，有的质量非常好，不到百万分之一；有的极差，比低汞电池标准高20倍，比无汞电池标准高1万倍。
我们知道，目前国内能够量产低汞无汞的大型电池生产企业不到15%。不久前，国家工商总局对电池的调查显示，中国市场上20%的电池不符合标准。因此，借鉴发达国家已实现无汞电池而不回收一次性电池的经验，不符合中国国情。专家认为，不仅电池中的汞会造成污染，锌、锰、镉、铅也会随着生活垃圾的腐烂渗入地下，超过一定限度也会造成污染。这些有害物质沿着食物链进入人体，极大地威胁着人们的健康。
目前我国垃圾处理水平相对较低。“九五”期间，我国垃圾年产量为654.38+0.4万吨，处理率为63%，但真正得到无害化处理的不到654.38+0%。我国大中城市近千个垃圾填埋场中，90%仍是简单堆放，极易造成大规模污染。废电池和生活垃圾一起处理后会后患无穷。专家认为，大量旧电池随垃圾去垃圾场，也是一种集中。怎么可能不产生污染？北京市城管委相关负责人郑先生表示，在条件允许的情况下，将废旧电池收集起来进行处理比较安全。
从资源利用的角度来说，电池回收也得到很多专家的肯定。北京科技大学曾平荣教授表示，目前中国生产的电池90%以上是干电池，不可能污染环境。而且，不回收这些电池也是巨大的资源浪费。3000吨废电池可回收141吨锌锭、300吨冶金二氧化锰、260吨铁鳞、181吨电解锌、340吨电解二氧化锰、500吨铁鳞，相当于我国开发两个中型矿山的成本，更何况这些都是不可再生的一次性资源。
目前，我国每年消耗约80亿块电池，平均回收效率不到2%。其中99%已经和生活垃圾一起进入了填埋场。正是这2%让管理部门陷入了尴尬的境地。企业不愿意处理废旧电池的流失。
既然很多环保部门都认为谁污染谁治理，那么合法应该承担废旧电池处理的企业是怎么想的呢？
北京金普电池有限公司负责人曾表示，回收处理废旧电池是亏本的，因为技术设备不配套，来不及回收就烂了。而且国家对电池回收没有补贴，回收成本太高。现在是市场经济，企业怎么会做无利可图的事情？天津李绅电池企业负责人说:“我们只卖电池，收电池不是我们的事。”大部分大型电池公司都持上述观点，有些人连电池回收都不知道。
在大电池公司对处理废电池不感兴趣的时候，民营的北京东华新新劳务有限公司建立了国内第一家也是唯一一家废电池处理厂。
该公司董事长王子欣被称为“环境狂人”。你之所以“疯狂”，是因为你敢做别人不做的事。王子欣在北京设立了数百个废旧电池回收点和电话，所以我们一打电话给北京环保局，人们就马上告诉我们王子欣的电池回收热线。王子欣告诉我们，为了对子孙后代负责，他会在废旧电池的产业化方面有所作为，现在他已经投入了自己所有的数百万财产。他说，只有建立废旧电池回收产业链，才能将这项事业发扬光大。
王子欣说:“大量的一次性电池没有回收，污染了环境，浪费了大量资源。每个电池含有22%的锌、26%的锰和65，438+07%的铁。如果不处理就扔掉，相当于每年扔掉几千万吨有用的原料，是从几万吨矿石中提炼出来的！这绝对是朝阳产业。国企不做的，我们民企要做！”
王子欣以前学医，深入研究过废电池对人体的危害。后来换了一家化工企业，研究废旧电池的利用。65438到0999，他做起了回收废旧电池的生意。
王子欣走了一条布满荆棘的路。他的废旧电池回收企业成立于河北易县。虽然技术设备已经到位，但因为地方当局的反对而被推迟。当地有关部门认为，废电池处理企业肯定会产生污染。虽然这家企业的排放条件完全符合国家标准，但不会允许生产。王子欣想搬家，但走到哪里都被说是废电池处理企业，不让人进门。王子欣无奈地说:“我不知道我的家能落在哪里！”“但是，他并不气馁，他在努力用最新的技术让企业达到最严格的排放标准，然后争取拿到国家环保部门的认证。他说，他将探索一种独特的方式来处理中国的废电池。
有税务部门问王子欣:“民营企业可以做长期无利可图的事情吗？”
王子欣说:“我以回收废旧电池为职业。”
他满怀激情地说:“我现在就是当代的堂吉诃德，拿着长矛在冲刺。”他挑战的不仅仅是复杂的社会环境，还有观念的壁垒。
王子欣对废旧电池产业链的每一个环节都有详细的规划，试图让盈利机制运行电池回收网络。他给北京市市长写信说，到2008年，北京的废旧电池回收率要达到50%。
国外一些发达国家的情况相对较好。大多数国家对失效电池的收集和处理制定了相当严格的法律法规。例如，日本规定生产商、销售商和消费者必须支付一定比例的回收费用，并联合多家公司在全国各地设立了收集分公司和网点，以方便废旧电池的收集。同时，几家废旧电池回收厂得到了政府的资助，享受很多优惠政策。这些措施对回收废旧电池相当有效。
目前，西方国家在废电池处理方面也存在一些问题。他们的处理方法大多是用防渗水泥固化后封在窑洞里处理或复垦土地，大部分没有进行无害化回收。只有日本、德国、美国、韩国等少数几个国家发展了比较成熟的处理技术和技术设备。比如日本住友重工发明的高温挥发还原熔炼工艺；瑞士Batrec公司建立了相对先进的生产线，年加工能力3000吨。此外，德国Ald公司还开发了真空冶金处理废电池的应用技术。中国北京矿业研究院提出的“一步法”也很有效。
(二)废电池回收工艺和技术。
因为废电池种类繁多，处理方法也不尽相同。目前有单一型废电池综合利用技术和混合型废电池综合利用技术，但由于混合型废电池综合利用技术尚未成熟，目前的废电池处理技术主要是单一型废电池综合利用技术。它包括两种处理方法:湿法和火法。
1湿法冶金处理方法。
湿法冶金回收工艺的原理是基于废电池中的金属及其化合物可溶于酸的性质。先将废电池溶解，溶液经过净化电解，生成锌、二氧化锰或其他化工产品(如立德粉、氧化锌)。其优点是设备投资少，运行费用低；缺点是产品纯度低，工艺流程长，可能造成二次污染。荷兰、德国等国家都用这种方法处理废电池。
2火法冶金处理工艺。
火法处理废干电池的原理是废干电池经破碎后，在高温下金属和化合物的氧化、还原、分解、挥发和缩合的过程。热解包括大气压和真空方法。常压冶金法的所有操作都在大气中进行，而真空法是在封闭的真空环境中进行。大多数学者认为，真空冶金是处理废电池的最佳方法，尤其是对汞的处理和回收。其优点是过程中不引入新的杂质，再生产品纯度高，汞处理效果好。缺点是能耗高，设备成本高。目前，瑞士、日本、美国等国家都采用这种方法处理废电池。
目前处理废电池的传统方法之一是将废电池在较低温度下加热，先使汞挥发，再在较高温度下回收少量烯烃等金属。二是将废电池高温烘烤，使挥发性金属及其氧化物挥发，残渣作为冶金中间体或单独处理。
常压冶金的缺点是在空气中工作，污染重，流程长，消耗大，成本高。人们发明了真空法。真空法是基于同一温度下废旧电池各成分的蒸汽压不同，在真空中通过蒸发和冷凝，在不同温度下相互分离，实现综合回收利用。处理过程如下:蒸汽压高的组分进入蒸汽，蒸汽压低的组分留在残液或残渣中；冷凝时，蒸汽在较低的温度下冷凝成液体或固体。真空法流程短、污染小、回收率高，具有很大的优越性，值得广泛推广。
(三)中国废电池管理现状。
鉴于废电池带来的一系列危害，我国颁布了《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》。其中规定，危险废物应当按照分类管理、对收集、贮存、转移、处置等关键环节进行重点控制、集中处置的原则进行管理，但这部法律没有专门规定电池管理。废电池管理的具体开展还缺乏可操作的具体管理规定和实施细则。
在电池行业的管理中。1997 65438+2月31日，中国轻工业联合会、国家经贸委等九部委联合发布《关于限制电池汞含量的规定》，要求从2000年6月65438+10月1日起，我国禁止生产汞含量大于0.025%的各类电池。自2001、1、1起，禁止在国内销售汞含量大于0.025%的各类电池。同时，进入市场的国内外电池产品必须标注汞含量。自2005年6月5438+10月1日起，禁止在中国生产汞含量大于0.0001%的碱性锌锰电池(无汞电池)，自2006年6月1日起，禁止在中国销售汞含量大于0.0001%的碱性锌锰电池。该文件详细规定了各种电池中的汞含量、具体的控制措施、措施的监督和实施。但该法规对其他类型废电池中的有害物质，如镉、铅等，并没有具体规定。
在废电池生产、回收和无害化处置的管理过程中，人们缺乏环保知识，对废电池会对环境造成的危害缺乏认识，管理制度不健全，使得管理过程中遇到很多问题。我国废电池管理存在的问题主要有:
1电池的生产者和使用者没有很好地履行电池管理义务。
2缺乏具体的管理规定。
3管理制度不完善。
4 .缺乏合理可行的管理和运行机制。
5 .缺乏先进的废旧电池回收、处理和处置技术。
公众对废旧电池的管理知识缺乏正确的认识。
这些问题迫切需要相关部门在未来的经济发展和环境保护中加以解决。
(四)废旧电池回收中存在的问题
我国废旧电池回收过程中还存在诸多问题:
1由于公众对废旧电池的危害缺乏足够的认识，大部分公众将废旧电池与生活垃圾一起处理，大部分废旧电池尚未回收。
由于国内没有完整的废旧电池回收网络，有些人想把废旧电池送回电池回收站，但是找不到电池回收站，只好扔掉。
由于我国没有对电池生产和销售征收环保税，废旧电池回收处理的资金来源不足，严重影响了废旧电池的回收利用。
过去主要集中于锌锰电池的处置问题已经转变为各种废电池的存放，而现有的回收方法都是基于电池的分类，所以要改进现有的废电池处置技术和设备。
(五)关于回收废旧电池的建议
鉴于以上分析，结合实际情况，我们提出以下建议:
1加强环保宣传教育，提高全民环保意识。
建立完整的电池回收处理系统，让人们可以方便地将废旧电池交给回收站。
3有毒的铅酸蓄电池、含汞电池和镍镉电池必须标有相应的回收标志。
强制淘汰部分厂家落后的电池生产工艺和产品。
5.鼓励回收技术的研究。废旧电池回收技术的研发应当在政策和经济上予以倾斜，确保回收技术的经济技术指标和工艺水平达到国际先进水平，实现废旧电池有价成分的综合回收和无二次污染。
对于电池生产商、销售商、进口商和消费者来说，应该通过买新还旧、收取处理费和环境税等方式筹集资金，建立完整的废旧电池回收处理体系，确保废旧电池能够得到完全回收和妥善处理。
三。废电池调查报告
(一)本次调查的主要目的
1了解消费者使用的电池的主要种类和数量，废旧电池使用后的处理方法。
2.了解消费者对目前市场上销售的电池的建议和意见。
了解公众对废电池污染环境的意识。
4.加强环保宣传，提高全民环保和资源危机意识。
(二)本次调查的主要对象
1山东农业大学部分学生
2泰安市的一些市民
(3)本问卷的设计方案
这份问卷有四个方面10个问题。由于各类废电池中所含的主要有害成分及其对环境的危害是不同的，所以本问卷调查(包括1 ~ 4题)的第一个方面主要是了解目前消费者使用的主要电池类型。因为本次调查的对象较多，每个人的文化水平和知识结构都不一样，所以本问卷的3 ~ 4题主要是对1 ~ 2题的补充。扶南电池、双鹿电池、百翔电池以碱性电池为主，大公电池、牡丹电池、中华电池以酸性电池为主。1元以内的价格主要是酸性电池，0元到2.5元的价格主要是汞碱性电池，3元到5元的价格主要是无汞碱性电池，5元以上的价格主要是充电电池。
目前市场上销售的电池在消费者心目中肯定存在一些不足，这就决定了电池未来的发展方向。因此，本问卷的第二个方面(包括问题5-6)主要是了解消费者对目前市场上销售的电池的不满程度。目前，世界范围内的资源、能源和污染问题正阻碍着社会的发展和进步，加强环境保护和资源能源合理利用的宣传迫在眉睫。本问卷的第三个方面(包括问题7-8)主要是为了了解广大公众对废旧电池污染的认识，促进废旧电池对环境的污染。据相关数据显示，我国每年产生的废旧电池总量约为80-90亿块，平均每人每年产生7块废旧电池。本问卷调查的第四个方面(包括问题9-10)主要是了解本次调查范围内每个人每月产生的废旧电池量以及废旧电池的主要处置方式。
(4)本次问卷调查的结果。
通过我们对西北大学部分学生和Xi部分市民为期一周的调查，结果如下:(在本次调查过程中，* * *发放问卷600份，回收有效问卷504份)
省略
㈤讨论问卷调查的结果
由于本次调查范围有限，部分结果可能与总体略有出入，但本次调查一定是在总体上反映了一个地区的情况，所以还是有一定的参考价值的。本次调查在一定程度上反映了我国电池的消耗情况、使用后的处置方式和存在的问题。
㈥问卷的结论
从以上问卷调查结果，我们可以得出以下结论:
1目前消费者使用的电池主要是一次性碱性电池。这种电池的性能在各方面都优于一次性酸性电池。但由于无汞碱性电池的生产技术并不成熟，其成本高于含汞碱性电池，目前市场上销售的碱性电池主要是含汞碱性电池，因此如果将废电池掩埋、焚烧、与生活垃圾堆肥，仍会对环境造成严重污染。此外，由于碱性电池的外壳是钢制的，将废电池与生活垃圾一起处理，是一种严重的资源浪费。
从问卷的调查结果可以看出，消费者对目前市面上的电池还是有很多不满意的地方，比如质量差、环保不足、价格高等。因此，电池生产企业和科研单位必须加强电池生产技术的研究，以便尽快生产出高质量、低污染、低成本的新型环保电池。
从调查问卷的结果也可以发现，目前大部分公众对废旧电池如果处理不当会造成环境污染有一定的认识，但缺乏进一步的认识和实际行动。因此，应加强环境保护的宣传教育，以提高全民的环境保护意识和资源危机意识。
从问卷调查的结果中还可以发现，目前消费者每月使用的电池在两块左右，大部分消费者将废旧电池与生活垃圾一起处理，不仅会对环境造成严重危害，还会造成资源浪费。据相关数据显示，如果将我国废旧电池全部回收，每年可回收锌10000吨，二氧化锰18 ~ 200000吨，铜25000吨。真是一笔财富！
(七)调查过程中发现的问题。
目前，我国部分消费者已有一定的环保意识和资源危机意识，意识到将废电池与生活垃圾一起丢弃，不仅污染环境，而且资源浪费严重。但我们在调查中了解到，有的消费者把废旧电池收集在一起，有的收集了很多，却找不到废旧电池的回收站，最后无奈之下只好把辛苦赚来的废旧电池和生活垃圾一起扔掉。另外，我们从《中国资源综合利用》了解到，北京一家废电池处理厂因原料供应不足被迫破产。这说明我国废旧电池回收管理存在很大问题。希望引起相关部门的重视，解决问题。
四个结束语
作为世界上最大的电池生产国和消费国，我国在废旧电池的收集和处理方面还存在很多亟待解决的问题。虽然在2003年，五部委发布了《废电池污染防治技术政策》，但该政策至今仍未落实，公众的环保意识也有待加强。此外，废电池的处理技术和设备也需要改进。