第十章 固体废物资源化• 计划课时： 2 学时。• 本章主要内容为：各种固体废物的资源化利用，包括粉煤

灰和煤矸石、高炉渣、钢渣、硫铁矿烧渣、铬渣、赤泥、废石膏、石油化工催化剂及等的处理利用，实例介绍。

• 了解、并理解各种固体废物资源化的途径。• 掌握废塑料、废橡胶的回收利用。

10.1 概述• 固体废物的资源化是指对固体废物进行综合利用，使之成

为可利用的二次资源。 • 资源化系统的构成如图 10-1 所示，根据循环经济的思想

，整个系统可以分为两大类。第一类叫做前端系统，被应用于该系统内的有关技术如分选、破碎等物理方法称为前端技术或前处理技术 ; 第二类叫做后端系统，被应用在后端系统的有关技术如燃烧、热解、堆肥等化学和生物方法称为后端技术或后端处理技术。

10-1

• 前端系统在资源化处理过程中，物质的性质不发生改变，是利用物理的方法，对废物中的有用物质进行分离提取的回收。这一系统又可分两类：

一类是保持废物的原形和成分不变的回收利用。例如，对空瓶、空罐、设备的零部件等只需经分选、清洗及简单的修补即可直接再利用。另一类是破坏废物原型，从中提取有用成分加以利用。例如从固体废物中回收金属、玻璃、废纸、塑料等基本原材料。

• 后端系统是把前端系统回收后的残余物质用化学的或生物学的方法，使废物的物性发生改变而加以回收利用。

10.2 城市生活垃圾的资源化

城市生活垃圾通过其所具有的可溶性、挥发性、迁 移性进人环境，它们侵占土地，污染大气、水体和 土壤，传播疾病，影响环境卫生。

• 中国的垃圾治理政策是：“减量化”、“无害化”和“资源化”。 《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策 》 中明确指出：“应按照减量化、资源化、无害化的原则，加强对垃圾产生的全过程管理，从源头减少垃圾的产生量；对已经产生的垃圾，要积极进行无害化处理和回收利用，防止污染环境。”这充分体现了循环经济的理念。对已经产生的垃圾，则“无害化”是垃圾处理的基础，在实现“无害化”的同时，实现垃圾的“减量化”和“资源化”是追求的目标。

• 垃圾资源化方法有许多，从利用方式可公分为两类，即循环再利用和通过工程手段利用，而通过工程手段回收利用又可分为加工再利用和转换利用，图 12-2列出了一些常用的资源化方法。

• ① 循环再利用：是指对垃圾中的有用物质的利用，如啤酒瓶的回收再利用。

• ② 加工再利用：是指对垃圾中的某些物质经过加压、加温等物理方法处理，其化学性质未发生改变的利用，如废塑料的熔融再生，用废塑料、废纸生产复合板材等。

• ③ 转换利用：是指利用垃圾中某些物质的化学和生物性质，经过一系列的化学或生物反应，其物理、化学和生物性质发生了改变的利用，如垃圾的焚烧、堆肥等。

• 表 10-1垃圾资源化处理技术对垃圾的物性条件要求

• 10.3 工业固体废物的资源化• 煤矸石的综合利用 • 煤矸石是煤矿中夹在煤层间的脉石，它是含碳岩石和其他

岩石混合物，在煤的开采和洗选过程中都会有相当数量的煤矸石排出。由于煤的品种和产地不同，各地煤矸石排出率亦各异，平均约为原煤产量的 20%。

• 目前，中国煤矸石年排放量约 2×108t 左右，历年来煤矸石堆存量已超过 13亿吨，占地约 10万亩，煤矸石中硫化物的逸出或浸出还会污染大气、土壤和水质，特别是矸石日久堆放会引起自燃，放出大量有害气体，造成严重的环境污染。

• （ 1 ）煤矸石资源化途径• 表 10-5 煤矸石的合理利用途径

• （ 2 ）煤矸石用作燃料• ① 回收煤炭。 • ② 用作沸腾炉燃料。 • 目前中国投入运行的沸腾炉过 2000多台，节省了大量的优质煤炭，经济效益也十分显著。例如辽宁阜新某工厂以前用 7 台普通锅炉，年耗煤 11000t，现改为 2 台沸腾炉，年耗洗矸 30000t，每年仅燃料费即可节约 3 万多元。

• ③ 用于制煤气。

• （ 3 ）煤矸石用作建筑材料• ① 煤矸石制水泥。煤矸石和黏土的化学成分相近，一般含 SiO240%—60%， Al2O315%—30%，还有CaO、 Fe203。

• ② 煤矸石制烧结砖。煤矸石烧结砖是以煤矸石为原料，替代部分或全部黏土烧制而成。全国统配煤矿已建有矸石砖厂 160余座、年产矸石砖 15亿块。

• ③ 煤矸石生产轻骨料。 • ④ 煤矸石生产空心砌块。 • ⑤ 煤矸石作筑路和充填材料。

• 粉煤灰的综合利用• （ 1 ）粉煤灰的排放及危害• 燃煤电厂使用煤粉为燃料，当粉煤在锅炉中燃烧时，大部

分成为细灰，自烟道中排出，经除尘设备捕集为粉煤灰。随着电力工业的发展，电厂排出的粉煤灰与日俱增，迄今为止，中国已累计堆放粉煤灰 6×108多吨，占地超过20×104亩。据电力部统计，仅 1993年一年就排放灰渣8602×104t ，利用量仅 2993×104t ，其中绝大部分是灰场贮存，还有约 2.1%的灰渣排入江河。

• 目前，仍有约 6×108t 渣将进人灰场，灰场总占地将达到 60×104亩（按累计设计库容计）。

• （ 2 ）粉煤灰利用现状• 到 1992 年底，中国开发的灰渣利用技术达 200项，进人

工程实用阶段的也有 30－ 50 项之多，灰渣利用率也由1990年的 20.65%上升到 1993年的 34.8%。

• （ 3 ）粉煤灰在建材工业上的应用

• 粉煤灰中含有大量的 SiO2（ 40%－ 65%）和 Al2O3（ 15%

－ 40%），具有一定的活性，可以作为建材工业的原料使用。• ① 生产水泥及其制品。

• ② 生产烧结砖和蒸养砖。粉煤灰烧结砖是以粉煤灰、黏土为原料，经搅拌成型，干燥、焙烧而制成的砖。粉煤灰掺加量为 30%－ 70%，生产工艺与普通黏土砖大体相同，可用于制烧结砖的粉煤灰要求含 SO3量不大于 1%，含碳量 10%－ 20%左右，用粉煤灰生产烧结砖既消化了粉煤灰，节省了大量土地，同时还可降低燃料消耗。

• 粉煤灰蒸养砖是以粉煤灰为主要原料，掺入适量生石灰、石膏，经坯料制备、压制成型，常压或高压蒸汽养护而制成的砖。粉煤灰蒸养砖配比一般为：粉煤灰 88％、石灰10％、石膏 2 ％、再掺水 20%－ 25%。

• ③ 生产建筑制品。

• （ 4 ）粉煤灰用于筑路和回填• 用粉煤灰与石灰、碎石按一定比例混合搅拌可制作路面基

层材料。例如法国普遍采用以 80％的粉煤灰和 20％的石灰配制水硬性胶凝材料，并掺加碎石和砂作道路的底层和垫层。这种材料成本低、施工方便、强度也很好。

• （ 5 ）粉煤灰在农业上的利用 ① 直接施于农田。 ② 粉煤灰肥料。

• 10.3.3 冶金工业废渣的综合利用• 从金属冶炼到加工制造所产生的冶金渣、粉尘、污泥和废屑等统称为冶金工业废渣。其中排放量较大，而且综合利用率较高的主要是冶金渣，它包括高炉渣、钢渣、有色金属渣、铁合金属渣等，本节主要介绍冶金渣的综合利用情况。

• 高炉渣的综合利用• 高炉渣也称矿渣，是高炉炼铁时所排出的固体废物。目前

中国每炼 1t生铁约产生 0.6－ 0.7t高炉渣（工业发达国家为 0.27－ 0.28t），中国每年排出高炉渣约3000×104t , 其中 70%左右得到利用。

• 钢渣的综合利用• 钢渣是炼钢过程中所排出的固体废物，按冶炼方法的不同，

可分为平炉钢渣、转炉钢渣和电炉钢渣。钢渣的产生量约为钢产量的 20%左右，全世界每年排出钢渣约（ 1-

1.5） ×108t ，中国每年排放量约 1000×104t ，而利用率只有 30%。钢渣的主要成分有：CaO、 SiO2、 Al2O3、 FeO、 Fe2O3、 MgO、 MnO、 P2O5

等，具有一定的胶凝性，其主要用途有以下几个方面。

• （ 1 ）生产钢渣水泥• 将钢渣破碎后与高炉水淬渣、少量水泥熟料、石膏一起混

合磨细后即可制得钢渣水泥，这是钢渣最主要的用途。用作水泥原料的钢渣，碱度不得小于 1.8，金属含量应小于1%，游离 CaO量应小于 5%，并经水浸或蒸汽处理，以降低游离氧化钙的量。

• 钢渣水泥具有微膨胀性，因而抗渗性好。它的早期强度低，但后期强度高，耐磨性、抗冻性能好，并具有较好的抗腐蚀性。由于上述特性，钢渣水泥可用于浇灌大坝等大体积混凝土，也适于海港工程。

• （ 2 ）作骨料和路材• （ 3 ）制免烧砖• （ 4 ）用作农肥• 含磷生铁炼钢时产生的钢渣含有一定量的磷及钠、镁、硅、锰等元素，可以直接加工成钢渣磷肥。例如中国马鞍山钢铁公司的钢渣含磷可达 4%－ 20%（以 P2O5计），生产出的磷肥含 P2O5 量最高可达 16%以上。

• （ 5 ）用于钢铁生产• 钢渣可用于作烧结配料，在烧结矿原料中加入钢渣，不仅

利用了钢渣中残存的钢粒，氧化铁、 CaO、 MgO、 MnO

等有用成分，而且提高了烧结矿的强度及产量。

• 有色金属冶炼渣的综合利用• 有色金属冶炼渣是有色金属在冶炼过程中排出的固体废物。

中国目前有色金属冶炼渣每年排放量约 425×104t ，其中有害有色金属冶炼渣约 1l0×104t ，这些废渣中含有镉、砷、铬、汞等有害成分，如不经治理就任意排放，会对环境和人畜造成危害。

• 目前中国对有色金属冶炼渣的利用率很低，这里只简要介绍赤泥和铜渣等的利用。铬渣的利用将在化工废渣一节讨论。

赤泥的利用• 赤泥是炼铝过程中生产氧化铝时形成的残渣，其成分以钙、硅、铁的氧化物为主。每生产 1t氧化铝约排出 1 － 2t赤泥。中国每年排放约 200×104t ，但由于其含水量大，碱性强，综合利用率不高。

• 赤泥的矿物组成主要包括硅酸二钙和硅酸三钙，在激发剂的激发下，有水硬胶凝性能。因此可以用它作为原料生产水泥。

• 赤泥在水泥工业上的应用主要有两个方面：• 一是代黏土烧制普通硅酸盐水泥，其生产工艺与普通硅酸盐水泥相同。

• 二是生产赤泥硫酸盐水泥，这种水泥的生产工艺简单，只需将赤泥烘干，然后按一定配比与其他原料混合磨细即可。

• 赤泥中含有一定量的氧化铁（ 10%－ 45%），可将其在700－ 800℃下还原使赤泥中的 Fe2O3转变为 Fe3O4，然后经磁选选出铁精矿（含氧化铁 63%－ 81%），供炼铁使用。

• 赤泥还可用来制赤泥硅钙肥，作填充剂生产塑料制品，以及用作筑路材料、填充土方等。不少国家还在研究从赤泥中回收铝、铁、钒等金属以及用作净水剂、气体吸收（附）剂等。

• 炼铜渣的综合利用• 炼铜渣是炼铜过程中由反射炉排出的炉渣，它的利用主要

有以下几个方面。 • ① 生产水泥。铜渣与少量激发剂（石膏和水泥熟料）混

合磨细即可制成铜渣水泥，其生产工艺简单、成本低、建厂投资少。

• ② 生产小型砌块。用铜渣水泥作胶凝材料，用铜渣、尾砂为骨料可生产小型砌块，产品自重轻，后期强度高，有一定推广价值。

• ③ 生产矿渣棉。将铜渣与电厂水淬成粒状玻璃态的炉渣（即液态渣）混合配料，在池窑内熔化并经离心机微孔甩成细丝，就可制成纤维细长柔软的优质矿渣棉。

• 化工废渣的综合利用• 化工废渣是化学工业及其他工业部门在生产各种化学产

品时所排放出的固体或半固体形式的废物。据统计， 1992年中国各工业部门所排出的各化工废渣为2476×104t ，其中以化学工业部门排放量最大为1761×104t 。不少化工废渣都含有毒有害物质，有的还是剧毒物质，如果不加处理或利用而任意排放就会对环境产生严重的污染。同时化工废渣的综合利用价值较大，如能充分利用，将具有良好的经济效益。

• 硫铁矿烧渣的综合利用• 硫铁矿烧渣是以硫铁矿为原料生产硫酸时所排出的废渣。每生产 1t硫酸约排出硫铁矿烧渣 0.7—1.0t 。中国每年约有 600×104t 烧渣排放，占用了大量土地，污染了环境。硫铁矿渣的利用已有 100多年历史，目前有些国家如德国，利用率几乎达 100%。中国从 20世纪 50年代开始综合利用烧渣，利用途径已有十多种，下面介绍几种较为成熟的利用途径。

• （ 1 ）硫铁矿烧渣炼铁• 硫铁矿烧渣中含铁约 30%－ 45%，可以作为炼铁原料使用，但由于铁的品位低，并含有硫、砷、锌等有害杂质，直接用于炼铁效果不理想，必须先进行预处理以提高含铁量及降低杂质含量，预处理过程包括选矿和造块烧结两个步骤。

• 选矿是利用烧渣中各矿物成分的物理性质（磁性、密度等）的不同，采用磁选或重选等方法，将烧渣中含铁矿物与脉石分离，达到提高铁的品位和去除有害杂质的目的。

• 造块烧结一般可有两种方法，一种是将选矿后的烧渣精矿代替铁精粉配入烧结料中生产烧结矿。另一种是在烧渣中配入一定量的熔剂和粘合剂，经混料后造粒成球，再经干燥，焙烧制成炼铁球团矿即可送入高炉炼铁。

• 回收有色金属• 硫铁矿烧渣中除含有大量的氧化铁外，还含有一定数量的

有色金属如 Cu、 Pb、 Zn、 Ni、 Au、 Ag等。可用氯化焙烧法将它们回收，同时也提高了烧渣含铁的品位。氯化焙烧是利用氯化剂（一般为 NaCl或 CaCl2）与烧渣在一定温度下加热焙烧，使有色金属转化为氯化物而加以回收。氯化焙烧工艺可分为中温氯化焙烧（ 500—650℃）和高温（ 1000—1200 ℃ ）氯化焙烧两种。

• 图 10-5硫铁矿烧渣的中温氯化焙煤烧工艺• 经筛分、磁选后的精矿与 8%—10%的 NaCl混合，送入 10

—11层的多膛炉中焙烧，氯化焙烧最高温度为 600—

650℃，焙烧时间为 4—5h，焙烧后的烧渣用 5%—7%的稀硫酸浸出，然后将浸出液中的有色金属和铁分别加以回收。

• 用石灰作胶结剂制砖• 硫铁矿烧结本身无胶结能力，但和石灰混合后石灰就能和

烧渣中的活性氧化硅、氧化铝反应生成硬性胶凝物质，使渣砖具有一定强度。

• 该法的生产工艺是：将沸腾炉中排出的烧渣用水淬冷，然后堆放 10～ 15d，使之粉化，再与消石灰按比例均匀混合，加水混碾使其进一步细化、均匀化、胶体化，经压砖机压制成型，自然养护 28d，即为成品砖。石灰加入量对烧渣砖强度影响很大，加入量在 14%—18%时，砖的强度最高。

• 烧渣砖具有较高的抗压、抗折强度，在耐水性、耐腐蚀性和耐大气稳定性等几方面都可满足一般墙体材料的要求。

• 生产化工产品• 对含铁量低的硫铁矿烧渣，可经化学处理生产化工产品。• ① 生产氧化铁红、透明氧化铁。中国已研究成功由低品位（含铁 23%—31%）的硫铁矿烧渣生产氧化铁红的工艺。其过程是：将烧渣经筛分、磁选出强磁性的 Fe3O4，与50%—70％的硫酸在一定温度下反应，反应后溶液内加一定晶种，然后烘干脱除结晶水，将所得物料粉碎后缎烧（ 300—800℃），再进一步处理即可得含 Fe3O4 75％以上的氧化铁红。

• 武汉大学研制出利用硫铁矿渣生产透明氧化铁红新工艺，用烧渣为原料加还原剂焙烧后用盐酸浸取，浸取液经空气氧化，加碱沉淀 Fe3+，加入表面活性剂凝聚胶体粒子，然后用有机溶剂萃取分离杂质，最后将胶体热处理可制得透明氧化铁。该产品色彩鲜艳透明，广泛应用于涂料、油墨、塑料制品、胶片着色以及化妆品等方面。

• ② 制取 FeSO4·7H2O 。将硫铁矿烧渣经还原处理，使Fe3+转化为 Fe2+，再用 20%—30%废硫酸浸取，浸取液过滤后结晶、干燥即可得合格产品。

• ③ 制取水处理剂。对于含氧化铝较高（ >25%）的硫铁矿烧渣可用来制备铁铝复合无机絮凝剂。将烧渣用热盐酸浸溶，使其中的 Fe2O3和 Al2O3与酸作用生成相应的盐酸盐而溶解，维持一定温度和 pH值则可使其水解聚合而生成一种黄棕色半透明树脂状物质——聚合氯化铝铁（ PAF

C ）。它是一种优良的水处理剂，具有很强的吸附能力和良好的凝聚沉淀性能。

• 铬渣的处理和综合利用• 铬渣是冶金和化工部门在生产金属铬盐时所排出的废渣，主要由 CaO、 MgO、 Al2O3、 Fe2O3、 SiO2及少量六价铬的化合物组成。每生产 1t 金属铬约排出铬渣 1.5t，每生产 1t重铬酸钠要排出铬渣 3t 。虽然目前中国铬渣的年排放量并不高（十几万吨），但由于铬渣中所含的六价铬毒性较大，如长期堆放不加处理就会污染水源和土壤，对人类和其他生物造成严重的损害。因此对铬渣的处理和利用必须将毒性大的六价铬还原为毒性小的三价铬，并使其生成不溶性化合物，在此基础上再加以综合利用。目前中国对铬渣的处理和利用主要有以下几个方面。

• （ 1 ）铬渣作玻璃着色剂• 在制玻璃的配料中，可用铬渣代替铬铁矿作着色剂制绿色玻璃。在玻璃窑炉高温还原气氛下，铬渣中的 Cr6+被还原成 Cr3+而进入玻璃熔融体中，急冷固化后即可制得绿色玻璃。同时铬也被封固在玻璃中，达到了除毒的目的。用铬渣代替铬铁矿作着色剂，可消除污染，而且铬渣中含有 MgO、 CaO，可以代替玻璃配料中的白云石和石灰石，降低生产成本。生产出来的玻璃色泽鲜艳，质量有所提高。用铬渣代替铬矿粉作着色剂时，适宜的加入量为 2%—6%，加入量过高，则会产生 Cr2O3失透现象。目前，天津、沈阳、青岛、北京、重庆等地玻璃厂都采用铬渣作玻璃着色剂，国内用于这方面的铬渣量已达 4×104t·a-1左右。

• （ 2 ）铬渣作助熔剂制钙镁磷肥• 在钙镁磷肥的生产过程中，为了降低磷矿石的熔点，需加入蛇纹石、白云石及硅石作助熔剂。铬渣与蛇纹石、白云石相比，在主要成分上十分相近，因此可以作助熔剂使用。在炉内高温状态下（ 800—1500℃），煅烧产生的大量CO和 H2，以及存在的固定碳，可将铬渣中的六价铬还原为三价铬和金属铬，分别进入磷肥及富集在铬镍铁中。

• 用铬渣作助熔剂生产钙镁磷肥可使铬渣彻底解毒并资源化，每生产 1t钙镁磷肥可消耗铬渣 150—400kg。对于使用钙镁磷肥对人畜和农作物是否安全问题，自 1983年以来，国内许多铬盐厂和科研单位对其可行性进行了研究，论证了铬渣用于生产钙镁磷肥是可行的，并规定了铬渣钙镁肥中铬的安全控制指标，为该肥料的安全施用铺平了道路。

• （ 3 ）铬渣作炼铁烧结熔剂

• 铬渣中含有大量的 CaO、 MgO、 Fe2O3（三者之和大于60%），与炼铁烧结熔剂料（白云石、石灰石）成分类似，且具有自熔性和半自熔性，其物理特性（粒度、猫度）也适于作烧结矿熔剂，因此可代替石灰石等作炼铁辅料。

• 重庆钢铁公司和重庆东风化工厂已成功进行了铬渣作烧结熔剂的工业化试验．试验结果表明，铬渣作为烧结炼铁的熔料使用工艺上完全可行，且使固体燃料消耗下降，烧结矿质量上升，六价铬还原解毒彻底，烧结过程中六价铬还原率达 99.98%以上，残留的微量六价铬还可在高炉冶炼中进一步被还原。

一、废电池的管理现状及对策

我国废电池产生情况我国废电池产生情况废电池的资源化价值及环境污染问题废电池的资源化价值及环境污染问题我国废电池管理现状我国废电池管理现状我国废电池管理中存在的问题我国废电池管理中存在的问题我国废电池的管理对策分析我国废电池的管理对策分析我国废电池管理应开展的工作我国废电池管理应开展的工作结语结语

1. 我国废电池产生情况

• 我国电池行业状况我国电池行业状况• 废电池的产生情况废电池的产生情况

我国电池行业状况 电池产量变化情况

我国电池行业状况 国产电池出口情况

中国电池产业状况 电池的类别

• 电池种类繁多电池种类繁多 ,, 主要有碱性电池主要有碱性电池 (( 锌锌——二氧化锰二氧化锰 )) 、锌碳、锌碳电池（非碱性）、密封镍镉充电电池、锂电池、氧化汞电电池（非碱性）、密封镍镉充电电池、锂电池、氧化汞电池、氧化银电池和锌池、氧化银电池和锌——空气纽扣电池等。每种电池又具有空气纽扣电池等。每种电池又具有不同型号。各种不同种类、型号的电池，其组成成分亦大不同型号。各种不同种类、型号的电池，其组成成分亦大不相同。不相同。

中国电池产业状况 1996年国产电池品种、产量及比例

废电池的产生情况

• 废电池的产生情况目前还没有统计数据。由电池产生情况废电池的产生情况目前还没有统计数据。由电池产生情况估计废电池的产生量主要涉及电池的使用量和使用寿命。估计废电池的产生量主要涉及电池的使用量和使用寿命。

• 电池的使用量和使用寿命估算中存在诸多不确定因素。可电池的使用量和使用寿命估算中存在诸多不确定因素。可以综合考虑电池的生产量、进出口量、电池的生命周期等以综合考虑电池的生产量、进出口量、电池的生命周期等因素进行估算。因素进行估算。

废电池的产生情况：估计

2. 资源化价值及环境污染问题

• 各种电池的化学组成各种电池的化学组成• 废电池的资源化价值废电池的资源化价值• 废电池中的污染组分废电池中的污染组分• 废电池中化学物质污染环境、危害人体健康的途径废电池中化学物质污染环境、危害人体健康的途径• 收集、处理、处置方式与对环境污染的关系收集、处理、处置方式与对环境污染的关系

各种电池的化学组成 废铅蓄电池的成分（ % ）

各种电池的化学组成 碱锰干电池的典型组分（ % ）

元素 ppm % As 2~239 0.0002~0.024 Cr 25~1335 0.0025~0.13 Cu 5~6739 0.0005~0.67 In 9~100 0.0009~0.010 Fe 50~327318 0.005~32.73 Pb 16~58 0.0016~0.0058 Mn 28818~460000 2.88~46.00 Hg 118~8201 0.012~0.82 Ni 12.6~4323 0.0013~0.43 K 25639~56700 2.56~5.67 Sn 4~492 0.0004~0.049 Zn 2090~172525 0.21~17.25 pH 11.9~14.0

各种电池的化学组成 典型 Ni-Cd 电池主要成分（ % ）

各种电池的化学组成 氧化银电池中的元素含量（ % ）

各种电池的化学组成 氧化汞电池中的元素含量（ % ）元素 ppm %

Zn 8140~140971 0.81~14.10 Cd 1.4~30 0.0001~0.003 Na 154~2020 0.0154~0.202 K 11955~50349 1.20~5.03

Hg 229272~908000 22.93~90.80 pH 10.7~13.3

各种电池的化学组成 锂电池中的典型元素含量（ % ）

废电池的资源化价值 废电池的资源化价值取决于：废电池的资源化价值取决于：

– 所含金属的价值：银、镍、镉金属价格较高，铅次之，汞、锌较低；所含金属的价值：银、镍、镉金属价格较高，铅次之，汞、锌较低；– 废弃资源量：铅酸蓄电池量最大，碱锰电池次之，镍镉、镍氢电池废弃资源量：铅酸蓄电池量最大，碱锰电池次之，镍镉、镍氢电池

量日益增多，氧化银、氧化汞电池较少；量日益增多，氧化银、氧化汞电池较少；– 收集难易：铅酸蓄电池较易，其他较难。收集难易：铅酸蓄电池较易，其他较难。

我国废电池回收利用价值分析：我国废电池回收利用价值分析：– 铅酸蓄电池价值较大，且回收再生较易，铅酸蓄电池价值较大，且回收再生较易，– 镍镉、镍氢电池价值大，但回收利用较难，镍镉、镍氢电池价值大，但回收利用较难，– 碱锰电池量大、如能解决回收问题，也可能有回收再生价值。碱锰电池量大、如能解决回收问题，也可能有回收再生价值。

废电池的资源化价值 中国蓄电池耗铅量（万吨）

废电池的资源化价值 全国每年产生废干电池中金属总量

废电池中的污染组分

• 电池中对环境和人体健康有害的污染组分主要是：电池中对环境和人体健康有害的污染组分主要是：– 重金属：重金属： HgHg、、 CdCd、、 PbPb ；；– 电解质溶液：酸碱等；电解质溶液：酸碱等；

• 对环境和人体健康危害较大的废电池类别：对环境和人体健康危害较大的废电池类别：– 含汞电池：主要是氧化汞电池，部分锌锰干电池中含汞电池：主要是氧化汞电池，部分锌锰干电池中汞含量也高；汞含量也高；

– 铅酸蓄电池：铅酸蓄电池：– 含镉电池：主要是含镉电池：主要是 Ni-CdNi-Cd电池。电池。

收集、处理、处置过程中可能释放的污染物

垃圾填埋

垃圾堆肥

垃圾焚烧

渗滤液

渗滤液

肥

料

焚烧渣

飞

灰

烟

气

混合收集

腐蚀溶解 腐蚀溶解 挥发冷凝

临时储存

资源回收

安全填埋

渗滤液

废

水

废

气

渗滤液

分类收集

腐蚀溶解

金

属

废

渣

腐蚀溶解

废电池中化学物质对环境和人体健康危害途径

堆存

储存

填埋

排入江河湖等

地下水 饮 用

接触浸入

水生动植物 食用水生动植物 废电池

堆肥化处理

污泥 污水处理厂

肥料、改良土壤 食用植物

饲料 奶、肉

人类食品

人 类 疾 病

地表水

残渣

垃圾焚烧 悬浮大气微粒

飞灰

肺 烟气中微粒

污泥

危险废物填埋场 填埋场

堆肥产品中的重金属污染问题

• 在垃圾堆肥过程中重金属溶出将增大堆肥产品中重金在垃圾堆肥过程中重金属溶出将增大堆肥产品中重金属含量，甚至超过标准。重金属会进入生态食物链，属含量，甚至超过标准。重金属会进入生态食物链，经生物富集后进入人体。经生物富集后进入人体。

进入填埋场的废电池的污染问题

• 在填埋场发生的各种反应、特别是产酸阶段的反在填埋场发生的各种反应、特别是产酸阶段的反应中，有金属溶出。模拟实验表明，金属外壳在应中，有金属溶出。模拟实验表明，金属外壳在11个月左右就会被腐蚀穿孔。个月左右就会被腐蚀穿孔。

焚烧垃圾时废电池的污染问题

焚烧垃圾时废电池的污染问题

• 金属汞、镉、砷、锌高温时易气发。焚烧后，一部分金属汞、镉、砷、锌高温时易气发。焚烧后，一部分固化在底灰中；一部分则被烟气带走，然后随温度降固化在底灰中；一部分则被烟气带走，然后随温度降低而凝结成为细小颗粒或吸附在飞灰上，粒径都在低而凝结成为细小颗粒或吸附在飞灰上，粒径都在11mm 以下，形成气溶胶，难以捕集；以下，形成气溶胶，难以捕集；

• 部分金属物在炉中参与反应生成氯化物、硫化物或氧部分金属物在炉中参与反应生成氯化物、硫化物或氧化物，大部分成为底灰残留物。化物，大部分成为底灰残留物。

危险废物填埋场

• 集中的废电池如不能回收利用，应作为危险废集中的废电池如不能回收利用，应作为危险废物处置，送入危险废物填埋场；物处置，送入危险废物填埋场；

• 这种处置方式将耗费大量金钱，国外经验表明，这种处置方式将耗费大量金钱，国外经验表明，即使发达国家也难以承受。即使发达国家也难以承受。

3.我国废电池管理现状

管理法规管理法规————固体法固体法• 我国“固体法”规定：对于危险废物应遵循分类管理；

强制处置；对危险废物的收集、贮存、转移和处置等重点环节重点控制；对于危险废物实行集中处置的原则进行管理。

• 而按照巴塞尔公约中对于危险废物污染控制的规定，某些类别的废电池属于危险废物，应遵循危险废物的管理原则。

管理法规——对电池汞含量的限制

九部委九部委 19971997年年 1212月月 3131 日联合发文中规定：日联合发文中规定：

从从 20012001 年年 11 月月 11 日起日起 ,, 禁止国内生产各类汞含量大于电禁止国内生产各类汞含量大于电池重量池重量 0.025%0.025% 的电池的电池 ,, 进入市场销售的国内外电池产品进入市场销售的国内外电池产品均需标明汞含量；均需标明汞含量；

自自 20052005 年年 11 月月 11 日起，禁止生产汞含量大于自身重量日起，禁止生产汞含量大于自身重量0.0010.001％的碱性锌锰电池；％的碱性锌锰电池；

自自 20062006 年年 11 月月 11 日起禁止在国内经销汞含量大于自身重日起禁止在国内经销汞含量大于自身重量量 0.00010.0001％的碱性锌锰电池。％的碱性锌锰电池。

管理现状

管理法规——其他

• 目前，我国对于大多数废电池尚未按照危险废物来实施管目前，我国对于大多数废电池尚未按照危险废物来实施管理，没有具体的管理法规、政策。对于电池中其他类别的理，没有具体的管理法规、政策。对于电池中其他类别的有害物质，如：镉、铅等，还没有具体规定。国家环保总有害物质，如：镉、铅等，还没有具体规定。国家环保总局正在着手开展这方面的工作。局正在着手开展这方面的工作。

管理现状

管理实践

• 废电池的环境无害化管理问题已引起多方广泛重视，废电池的环境无害化管理问题已引起多方广泛重视，国家环保总局已开始着手制定国家废电池环境无害化国家环保总局已开始着手制定国家废电池环境无害化管理方案。管理方案。

• 随着环保意识的逐渐深入人心，各种自发组织的废电随着环保意识的逐渐深入人心，各种自发组织的废电池收集、处理行为不断涌现。但目前仅在上海、北京池收集、处理行为不断涌现。但目前仅在上海、北京等个别城市有自发或有组织的小范围收集工作。等个别城市有自发或有组织的小范围收集工作。

• 不同类别废电池的回收利用状况有别。废铅酸电池再不同类别废电池的回收利用状况有别。废铅酸电池再生利用工作开展较多，并成立了中国再生铅行业分会。生利用工作开展较多，并成立了中国再生铅行业分会。但其它类别废电池尚无上规模的回收利用。但其它类别废电池尚无上规模的回收利用。

管理现状

目前管理实践特点

• 人们对于废电池的认识不全面，目前管理尚处于宣传教育人们对于废电池的认识不全面，目前管理尚处于宣传教育阶段，工作还未全面展开，无实质性进展。阶段，工作还未全面展开，无实质性进展。

• 目前的混合收集给后续处理造成极大困难。目前的混合收集给后续处理造成极大困难。• 废电池分类收集后，必须采取分类运输、有区别的进行处废电池分类收集后，必须采取分类运输、有区别的进行处

理处置。目前分类收集试点工作难以考虑废电池出路问题，理处置。目前分类收集试点工作难以考虑废电池出路问题，缺乏合理的后续处理、处置设施，收集工作难于持续下去。缺乏合理的后续处理、处置设施，收集工作难于持续下去。已收集的废电池只能由有关部门简单堆存，或者重新混入已收集的废电池只能由有关部门简单堆存，或者重新混入生活垃圾中进行填埋处理，不仅不能解决其潜在的环境污生活垃圾中进行填埋处理，不仅不能解决其潜在的环境污染问题，同时还增加了城市生活垃圾的处理、处置难度。染问题，同时还增加了城市生活垃圾的处理、处置难度。

管理现状

废铅酸电池的再生利用• 工厂分别建有自己的收集、运输管理体系，以及产品销售工厂分别建有自己的收集、运输管理体系，以及产品销售渠道，但所采用再生利用技术差别较大。渠道，但所采用再生利用技术差别较大。

• 只有少数几家企业采用预处理分选的无污染再生铅新工艺只有少数几家企业采用预处理分选的无污染再生铅新工艺技术，多数企业仍采取人工分离和土炉冶炼，产生大量铅技术，多数企业仍采取人工分离和土炉冶炼，产生大量铅蒸气等有害物质，严重污染环境。蒸气等有害物质，严重污染环境。

• 现有的铅处理再利用工厂的服务尚不能覆盖全国范围，只现有的铅处理再利用工厂的服务尚不能覆盖全国范围，只能在一定范围内对废铅蓄电池进行回收利用。能在一定范围内对废铅蓄电池进行回收利用。

• 技术落后、污染严重。小厂和众多的个体专业户等都与技技术落后、污染严重。小厂和众多的个体专业户等都与技术较为先进的大厂争夺收购废铅蓄电池，使得再生铅行业术较为先进的大厂争夺收购废铅蓄电池，使得再生铅行业的废铅蓄电池的回收利用秩序受到严重影响。的废铅蓄电池的回收利用秩序受到严重影响。

管理现状

4.我国废电池管理中存在的 （ 1 ） 缺乏具体的法规

• 虽然虽然““固体法固体法””对于固体废物，特别是危险废物的产对于固体废物，特别是危险废物的产生、运输、储存、处置都作了相应的规定，生、运输、储存、处置都作了相应的规定，但我国目但我国目前还没有完善合理的废电池管理法规与具体的可操作前还没有完善合理的废电池管理法规与具体的可操作的管理法规实施细则，以及具体管理办法的管理法规实施细则，以及具体管理办法。对于电池。对于电池的生产者、废电池的产生者、运输者、收集者、综合的生产者、废电池的产生者、运输者、收集者、综合利用者等都尚无明确、具体的要求，管理极其薄弱。利用者等都尚无明确、具体的要求，管理极其薄弱。为加强我国废电池管理，有必要制定切实可行的废电为加强我国废电池管理，有必要制定切实可行的废电池管理法规实施细则。池管理法规实施细则。

（ 2 ）管理体系不健全

• 行政管理体系不完善行政管理体系不完善• 回收体系不完善回收体系不完善• 运输、储存管理体系不完善。运输、储存管理体系不完善。• 再生利用及环境无害化处理、处置管理体系不健再生利用及环境无害化处理、处置管理体系不健

全。全。

（ 3 ）缺乏合理可行的管理运行机制

• 管理法规需要有政策、法规实施部门、监管部门管理法规需要有政策、法规实施部门、监管部门共同协调以确保管理的有效实施。同时管理过程共同协调以确保管理的有效实施。同时管理过程中应具备必要的管理设施和高素质的管理人员。中应具备必要的管理设施和高素质的管理人员。而目前，管理运行机制还未正式组建并运转起来。而目前，管理运行机制还未正式组建并运转起来。

（ 4 ）缺乏先进的再生利用、处理处置 技术• 由于我国对于废电池可能引起的环境问题认识较晚，各种由于我国对于废电池可能引起的环境问题认识较晚，各种

废电池再生利用、处理、处置技术开发起步较晚；而且我废电池再生利用、处理、处置技术开发起步较晚；而且我国在某些领域的技术还比较落后；致使现今出现了缺乏先国在某些领域的技术还比较落后；致使现今出现了缺乏先进的废电池再生利用、处理、处置技术的状况。进的废电池再生利用、处理、处置技术的状况。

• 再生利用与处理处置环节又一定程度地制约着回收体系及再生利用与处理处置环节又一定程度地制约着回收体系及其他各环节的发展。因此，发展废电池再生利用、处理、其他各环节的发展。因此，发展废电池再生利用、处理、处置技术刻不容缓。处置技术刻不容缓。

（ 5 ）公众缺乏对废电池管理有关知识 的正确了解• 提高公众环境意识提高公众环境意识，增加公众对废电池有关知识的了解，是对废电，增加公众对废电池有关知识的了解，是对废电池实现有效管理的前提。池实现有效管理的前提。

• 公众环保意识逐渐增强，对废电池所能引起的环境污染认识逐步在公众环保意识逐渐增强，对废电池所能引起的环境污染认识逐步在加深。但由于缺乏专业知识，以及国家对废电池可能引起的环境污加深。但由于缺乏专业知识，以及国家对废电池可能引起的环境污染教育宣传不足，使得人们产生了许多不正确的认识：或置若罔闻；染教育宣传不足，使得人们产生了许多不正确的认识：或置若罔闻；或认为与普通生活垃圾无区别；或认为所有废电池都是危险品，都或认为与普通生活垃圾无区别；或认为所有废电池都是危险品，都需回收处理；或认为所有废电池回收利用都将取得很大的经济效益。需回收处理；或认为所有废电池回收利用都将取得很大的经济效益。

• 促进公众对废电池管理及可能造成的环境危害的正确了解，是实现促进公众对废电池管理及可能造成的环境危害的正确了解，是实现废电池有效管理的必要环节。废电池有效管理的必要环节。

5. 我国废电池的管理对策分析（ 1 ）管理原则

• ““三化原则”三化原则”• 全过程管理原则全过程管理原则• 鼓励集中处理、处置原则鼓励集中处理、处置原则• 分类有区别的管理原则分类有区别的管理原则• 对于废电池应采取源头分类收集的管理原则对于废电池应采取源头分类收集的管理原则

（ 2 ）管理对策

1.1. 健全废电池管理法规健全废电池管理法规2.2. 建立完善废电池管理体系建立完善废电池管理体系– 废电池的源头控制废电池的源头控制– 废电池的运输、储存管理废电池的运输、储存管理– 废电池的环境无害化处置及资源化管理废电池的环境无害化处置及资源化管理

3.3. 建立健全废电池环境无害化管理运行机制建立健全废电池环境无害化管理运行机制4.4. 开发环境无害化处理、处置技术开发环境无害化处理、处置技术5.5. 加大宣传力度，提高公众对于废电池的认识加大宣传力度，提高公众对于废电池的认识6.6. 开展示范点和示范工程研究开展示范点和示范工程研究

6. 我国废电池管理应开展的工作

废电池管理方法研究废电池管理方法研究

– 废电池对于环境的污染情况预测研究废电池对于环境的污染情况预测研究– 废电池管理体系建立方法研究废电池管理体系建立方法研究

开发相应的无害化处理、处置技术开发相应的无害化处理、处置技术

7. 结 语

• 加强废电池管理应主要从加强管理法规加强废电池管理应主要从加强管理法规建设、完善废电池自愿、强制回收体系、建设、完善废电池自愿、强制回收体系、建立健全废电池环境无害化管理运行机建立健全废电池环境无害化管理运行机制、开发环境无害化处理处置技术等几制、开发环境无害化处理处置技术等几方面综合系统地开展工作。方面综合系统地开展工作。

二、废电池的资源化

• 小型电池的发展趋势小型电池的发展趋势• 小型电池要不要回收小型电池要不要回收• 回收回来的电池如何处理处置回收回来的电池如何处理处置• 废电池综合利用技术废电池综合利用技术

1. 小型电池的发展趋势

目前，电池的种类和电池的成分正处在一个剧烈变动的时目前，电池的种类和电池的成分正处在一个剧烈变动的时期，总的发展趋势是：期，总的发展趋势是：

电池的容量向大的方向发展。如锌锰电池由糊式向纸板式电池的容量向大的方向发展。如锌锰电池由糊式向纸板式转变，并且向碱性转变，电池的容量（即单位重量电池所转变，并且向碱性转变，电池的容量（即单位重量电池所载有的电能）增加了，电池工业载有的电能）增加了，电池工业 20002000 年的目标就是碱性年的目标就是碱性电池达到电池达到 15%15% 。。

向无毒化转变。发达国家向无毒化转变。发达国家 9090 年代已经实现无汞化，我年代已经实现无汞化，我国目前也向少汞、无汞的方向发展。国内对于电池无国目前也向少汞、无汞的方向发展。国内对于电池无汞化的研究很多，也允许进口国外技术。汞化的研究很多，也允许进口国外技术。

向充电电池方向发展。一次性电池使用一次就仍掉，向充电电池方向发展。一次性电池使用一次就仍掉，浪费资源，增加垃圾；二次电池（即充电电池）可以浪费资源，增加垃圾；二次电池（即充电电池）可以反复使用多次，从资源利用与环境保护两方面看，均反复使用多次，从资源利用与环境保护两方面看，均比一次性电池好。因此，新兴发展起来的镍氢电池、比一次性电池好。因此，新兴发展起来的镍氢电池、锂电池（包括锂离子电池、锂高分子电池以及锂金属锂电池（包括锂离子电池、锂高分子电池以及锂金属电池）将会有较大的发展。电池）将会有较大的发展。

（续）

2. 小型电池要不要回收 小型电池体积小、使用分散，难以收集。那么小型电池要不要小型电池体积小、使用分散，难以收集。那么小型电池要不要

回收？这个问题主要取决于以下几个方面：回收？这个问题主要取决于以下几个方面：• 电池中有毒物质含量是否很高，会不会造成环境污染。电池中有毒物质含量是否很高，会不会造成环境污染。目前我国目前我国

使用的小电池主要式锌锰电池，在未来的使用的小电池主要式锌锰电池，在未来的 55 年内小电池将全部实年内小电池将全部实现无汞化。镉是电池中的一种有毒金属，现在的镉镍电池使用还现无汞化。镉是电池中的一种有毒金属，现在的镉镍电池使用还比较少。因为它的生产技术成熟，预计其使用量会有增长，但增比较少。因为它的生产技术成熟，预计其使用量会有增长，但增加到一定时候政府部门会限制它的生产和使用，因为镍氢电池和加到一定时候政府部门会限制它的生产和使用，因为镍氢电池和锂电池技术会成熟起来，而取代有毒的镉镍电池。但是，目前使锂电池技术会成熟起来，而取代有毒的镉镍电池。但是，目前使用的镉镍电池总是要回收的。用的镉镍电池总是要回收的。

• 电池中有价值的金属再生或作成其它制品的可能性。电池中有价值的金属再生或作成其它制品的可能性。各种电池中使用的锌、锰、镍、铜、铁等金属及其化合物，通过再生后是否存在利润？

• 是否有稳定的回收量。是否有稳定的回收量。如果能确保回收量，建厂后就能正常生产。小电池的回收与蓄电池的回收不同，铅蓄电池体积大，使用比较集中，小电池的回收不能单靠个体户，需要一个完善的组织系统做保证。

• 技术经济上是否可行。技术经济上是否可行。处理废电池的技术有干法、湿法等，但是处理废电池的技术有干法、湿法等，但是问题是谁来办处理厂，办在哪里，工厂运行赔本怎么办？这些才问题是谁来办处理厂，办在哪里，工厂运行赔本怎么办？这些才是难题。是难题。

（续）

3. 回收的电池如何处理处置 电池回收来了，怎么处理？传统的想法是寻找一个好的再生方案，电池回收来了，怎么处理？传统的想法是寻找一个好的再生方案，

进行中试，然后办厂，但是这实现起来有一定的难度。我们不妨进行中试，然后办厂，但是这实现起来有一定的难度。我们不妨改变一下思路。改变一下思路。

• 我国汞资源的品位低，一般为我国汞资源的品位低，一般为 0.15%0.15% ，最高也只有，最高也只有 0.2%0.2% 。目前。目前汞矿资源不足，减产闭坑的多。解放以来我国建设汞矿汞矿资源不足，减产闭坑的多。解放以来我国建设汞矿 1717 座，座，已有已有 88 座闭坑或即将闭坑。如果把北京市乃至全国已回收的含汞座闭坑或即将闭坑。如果把北京市乃至全国已回收的含汞电池交给某个汞矿资源减少的生产企业处理，他们有专业人才、电池交给某个汞矿资源减少的生产企业处理，他们有专业人才、有厂房，有处理汞的技术及周遍环境，回收电池中的汞应该不成有厂房，有处理汞的技术及周遍环境，回收电池中的汞应该不成问题。这样做成本应该不会太高。问题。这样做成本应该不会太高。

• 如果这样的企业再拥有电池中其它金属的回收技术，并且把办一如果这样的企业再拥有电池中其它金属的回收技术，并且把办一个新的废电池处理厂的资金投向这些企业，它们就可以很好地运个新的废电池处理厂的资金投向这些企业，它们就可以很好地运转起来。转起来。

• 另一个思路是，把废电池中的金属加工成其它行业的原料。日本另一个思路是，把废电池中的金属加工成其它行业的原料。日本TDKTDK 公司把废干电池粉碎，高温加热除去杂质，把金属氧化，使公司把废干电池粉碎，高温加热除去杂质，把金属氧化，使其成为制铁淦氧的原料，从而使日本干电池的回收率由其成为制铁淦氧的原料，从而使日本干电池的回收率由 20%20% 提提高到高到 50%50% 。。

• 当然，也要考虑其它回收技术的开发。当然，也要考虑其它回收技术的开发。

（续）

4. 废电池综合利用技术

• 概述概述• 镉镍、氢镍电池回收镉镍、氢镍电池回收• 废旧干电池回收废旧干电池回收• 铅酸电池回收铅酸电池回收• 混合干电池回收混合干电池回收• 工艺实例分析工艺实例分析

（ 1 ）概述 干电池的结构：干电池的结构：• 金属盖：通常为黄铜或镀锡钢板；金属盖：通常为黄铜或镀锡钢板；• 排气孔垫片：塑料制成；排气孔垫片：塑料制成；• 沥青密封圈：由沥青组成；沥青密封圈：由沥青组成；• 支撑垫片：硬纸板或塑料制成；支撑垫片：硬纸板或塑料制成；

• 碳包（电芯）：由电解液（碳包（电芯）：由电解液（ NHNH44ClCl 、、 ZnClZnCl22、、 HH22OO ）所浸湿的）所浸湿的

MnO2MnO2 粉和碳粉，以及少量的阻蚀剂粉和碳粉，以及少量的阻蚀剂 HgHg 或或 HgClHgCl22 、有机表面活、有机表面活性剂组成。性剂组成。

• 正极集流体（碳棒）：由石墨制成；正极集流体（碳棒）：由石墨制成；• 负极（锌筒）：含有少量镉或铅的锌；负极（锌筒）：含有少量镉或铅的锌；• 外套：纸、塑料、聚酯薄膜、沥青衬里的纸板等。外套：纸、塑料、聚酯薄膜、沥青衬里的纸板等。

• 废电池中含有大量的重金属、废酸、废碱等，为避免废电池中含有大量的重金属、废酸、废碱等，为避免其对于环境的污染和危害以及资源的浪费，首先应考其对于环境的污染和危害以及资源的浪费，首先应考虑采取综合利用的方法回收利用其有价元素，对不能虑采取综合利用的方法回收利用其有价元素，对不能利用的物质进行环境无害化的处置。另外，由于电池利用的物质进行环境无害化的处置。另外，由于电池中含有汞和镉，焚烧时会产生有害气体，因此应该避中含有汞和镉，焚烧时会产生有害气体，因此应该避免废电池同垃圾等其他废物混合焚烧处理。免废电池同垃圾等其他废物混合焚烧处理。

• 废电池回收的目的是为了提取其中的有用物质，如锌、废电池回收的目的是为了提取其中的有用物质，如锌、锰、银、镉、汞、镍和铁等金属物质，以及塑料等。锰、银、镉、汞、镍和铁等金属物质，以及塑料等。

（续）

• 对于各种废电池的综合利用技术差别很大。普遍采用对于各种废电池的综合利用技术差别很大。普遍采用的有单类别废电池的综合利用技术和混合废电池处理的有单类别废电池的综合利用技术和混合废电池处理利用技术两大类。利用技术两大类。

• 对于单类别的废电池综合利用技术因电池种类不同而对于单类别的废电池综合利用技术因电池种类不同而大不相同。大不相同。

（续）

（ 2 ）镉镍、氢镍电池回收工艺

• 对于镍镉电池的回收利用主要采用：对于镍镉电池的回收利用主要采用：火法处理技术和火法处理技术和火法、湿法混合处理技术。火法、湿法混合处理技术。火法处理技术具有处理量火法处理技术具有处理量大，工艺简单的特点，但火法处理工艺产生的镉蒸气大，工艺简单的特点，但火法处理工艺产生的镉蒸气对于环境的污染问题应加以控制。国外从对于环境的污染问题应加以控制。国外从 7070 年代开始年代开始就有人研究了各种镉镍电池和氢镍电池的火法回收工就有人研究了各种镉镍电池和氢镍电池的火法回收工艺，可以获得较好的分离效果，再生利用率较高，可艺，可以获得较好的分离效果，再生利用率较高，可以达到以达到 80%80% 左右。左右。

火法回收工艺 -- 镉镍电池、氢镍电池

废电池废电池

洗涤、破碎洗涤、破碎

低温焙烧低温焙烧

煅烧煅烧

镍铁合金镍铁合金

镉镉

烟气治理烟气治理

火法回收

火法回收工艺简介 -- 镉镍电池、氢镍电池

• 低温焙烧温度为低温焙烧温度为 700700 度，然后采用煅烧（温度度，然后采用煅烧（温度 10001000

度）、度）、真空蒸馏，镉气化后经过冷凝得到金属镉。镍真空蒸馏，镉气化后经过冷凝得到金属镉。镍和铁在高温下形成合金，用做其它行业的材料。和铁在高温下形成合金，用做其它行业的材料。

• 需要的主要设备：破碎机、真空电阻炉、湿式除尘器、需要的主要设备：破碎机、真空电阻炉、湿式除尘器、减压蒸馏釜以及真空过滤器等。减压蒸馏釜以及真空过滤器等。

• 日处理一吨，投资规模大约在日处理一吨，投资规模大约在 12001200 万元左右。万元左右。

火法与湿法相结合 -- 镉镍电池、氢镍电池

• 火法和湿法工艺相结合的方法，工序繁复，工艺流程火法和湿法工艺相结合的方法，工序繁复，工艺流程长，但对于环境的污染问题可以根本解决。湿法部分长，但对于环境的污染问题可以根本解决。湿法部分处理方法较多，整个工艺方法也不尽相同。以下为 一处理方法较多，整个工艺方法也不尽相同。以下为 一种混合处理方法的工艺流程。种混合处理方法的工艺流程。

醋酸

废镉镍电池

破碎、筛分

煅烧

醋酸溶解

减压蒸馏

水溶

真空过滤

氧化剂

Cd

电解

Ni

含 Ni、 Cd 滤液

TBP 萃取

Fe(OH)3

火法湿法结合

火法湿法混合回收工艺

低温热解工艺

废电池废电池

洗涤、破碎洗涤、破碎

真空热解炉真空热解炉

筛分系统筛分系统

筛下：金属筛下：金属

纸和塑料纸和塑料

烟气治理烟气治理

热解工艺

热解回收工艺简介 -- 混合电池

• 真空热解炉温度控制在真空热解炉温度控制在 8080 度度 ~380~380 度之间度之间（美国专利（美国专利提供），易分解的组分在此温度下热解、气化。形成提供），易分解的组分在此温度下热解、气化。形成的气体进入热交换器降温以后，进入气的气体进入热交换器降温以后，进入气 // 液分离器，液分离器，然后进入烟气处理系统。然后进入烟气处理系统。

• 热解后的残渣进入回收系统。回收系统主要由振动筛热解后的残渣进入回收系统。回收系统主要由振动筛分机组成。筛分机有两层。分机组成。筛分机有两层。

细颗粒金属细颗粒金属粗颗粒金属粗颗粒金属纸张、塑料纸张、塑料

（ 3 ）废旧干电池回收工艺流程

• 湿法冶金工艺湿法冶金工艺• 火法冶金工艺火法冶金工艺

湿法冶金工艺• 废干电池的湿法冶金回收过程是基于锌、二氧化锰等可废干电池的湿法冶金回收过程是基于锌、二氧化锰等可

溶于酸的原理，使锌溶于酸的原理，使锌 -- 锰干电池中的锌、二氧化锰与锰干电池中的锌、二氧化锰与酸作用生成可溶性盐而进入溶液，溶液经净化后电解生酸作用生成可溶性盐而进入溶液，溶液经净化后电解生产金属锌和二氧化锰或生产化工产品（如立德粉、氧化产金属锌和二氧化锰或生产化工产品（如立德粉、氧化锌）、化肥等。所用方法有锌）、化肥等。所用方法有焙烧焙烧——浸出法浸出法和和直接浸出法直接浸出法。。

• 焙 烧焙 烧 ---- 浸 出 法浸 出 法 是 将 废 干 电 池 焙 烧 ， 使是 将 废 干 电 池 焙 烧 ， 使NHNH44ClCl 、、 HgHg22ClCl22 等挥发进入气相并分别在冷凝装置中等挥发进入气相并分别在冷凝装置中回收回收。高价金属或低价氧化物，焙烧产物用酸浸出，然。高价金属或低价氧化物，焙烧产物用酸浸出，然后从浸出液中用电解法等回收有价金属。此方法的主要后从浸出液中用电解法等回收有价金属。此方法的主要流程图如下图所示。流程图如下图所示。

废干电池 破碎 筛分

金属混合物 粉状物 纸、塑料等

磁选 还原焙烧 回收利用

铁 锌皮 浸出

过滤熔炼

铸锭 滤渣 滤液

另行处理 净化

回收锰、锌

焙烧浸出法

湿法冶金工艺 -- 直接浸出法

• 直接浸出法直接浸出法是将废旧干电池破碎、筛分、洗涤后，直接是将废旧干电池破碎、筛分、洗涤后，直接用酸浸出干电池中的锌、锰等有价金属成分，经过滤、滤用酸浸出干电池中的锌、锰等有价金属成分，经过滤、滤液净化后，从中提取金属或生产化工产品。液净化后，从中提取金属或生产化工产品。

• 制备微肥及硫酸锌、二氧化锰以及锌和电解二氧化锰。制备微肥及硫酸锌、二氧化锰以及锌和电解二氧化锰。• 湿法处理所得产品得纯度通常比较高，但相应得流程也长。湿法处理所得产品得纯度通常比较高，但相应得流程也长。

直接浸出法

纸

铁盖

废干电池

破碎

筛分

混合物 锌皮

磁选除铁 浸出

过滤渣

滤液

结晶

化肥

废锌干电池 ( 锌壳 ) 重晶石

浸出 还原焙烧

过滤 浸出

渣 液 Zn 粉 溶液

反应槽另行处理 净化去除杂质

滤渣 滤液 压滤

浓缩结晶 液 渣

ZnSO4 弃去 干燥

立德粉 粉碎

(ZnS, BaSO4)

废干电池制立德粉

废干电池制锌、二氧化锰

锌皮

锌锭

废干电池

破碎

筛分

混合物 纸、塑料等

过滤

浸出

滤液 二氧化锰粉等

滤液渣

电解锌、二氧化锰

过滤

火法冶金工艺 -- 废干电池

• 火法处理废干电池是在高温下使废干电池中的金火法处理废干电池是在高温下使废干电池中的金属及其化合物氧化、还原、分解和挥发及冷凝的属及其化合物氧化、还原、分解和挥发及冷凝的过程。火法又分为传统的过程。火法又分为传统的常压冶金法和真空冶金常压冶金法和真空冶金法法两类。两类。

• 常压冶金法所有操作均在大气中进行。常压冶金常压冶金法所有操作均在大气中进行。常压冶金法的基本流程如下。法的基本流程如下。

废干电池废干电池 破碎破碎 筛分筛分

筛上物筛上物 筛下物筛下物

磁选磁选 低温焙烧低温焙烧

废铁废铁 非磁性产品非磁性产品 残留物残留物 烟气、烟尘烟气、烟尘

洗涤除汞洗涤除汞 高温熔炼高温熔炼 冷凝、除尘冷凝、除尘

废铁废铁 汞汞 渣渣 金属及其合金金属及其合金 回收锌、镉、汞、回收锌、镉、汞、 NHNH44ClCl

常压冶金法

4. 铅酸电池回收

• 概述概述• 铅的回收利用铅的回收利用• 废酸的集中处理废酸的集中处理• 塑料壳体的回用塑料壳体的回用

（ 1 ）概述

• 近年来，国内废铅酸电池的产量日益增多。废铅酸电近年来，国内废铅酸电池的产量日益增多。废铅酸电池随意丢弃，大量铅泥沉积在盛硫酸的塑料槽内，并池随意丢弃，大量铅泥沉积在盛硫酸的塑料槽内，并有相当数量的铅粉悬浮在硫酸之中，将对环境造成严有相当数量的铅粉悬浮在硫酸之中，将对环境造成严重污染。台湾已经出现由于乱倒含铅废酸，造成对环重污染。台湾已经出现由于乱倒含铅废酸，造成对环境污染和人身损害而引发的赔偿案例。因此，废铅蓄境污染和人身损害而引发的赔偿案例。因此，废铅蓄电池的回收利用显得格外重要。电池的回收利用显得格外重要。

• 铅酸电池的回收利用主要以废铅再生利用为主。还包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。目前，国内废汽车括对于废酸以及塑料壳体的利用。目前，国内废汽车用铅酸电瓶的金属回收利用率大约达到用铅酸电瓶的金属回收利用率大约达到 80-85%80-85% 。。

（ 2 ）铅的回收利用

铅酸电池的回收利用主要以废铅的再生利用为主，好的铅铅酸电池的回收利用主要以废铅的再生利用为主，好的铅合金板栅经清洗后可直接回用。可供蓄电池的维修使用。合金板栅经清洗后可直接回用。可供蓄电池的维修使用。其余的板栅主要由再生铅处理厂对其进行处理利用。其余的板栅主要由再生铅处理厂对其进行处理利用。

再生铅业主要采用再生铅业主要采用火法火法、、湿法湿法及及固相电解固相电解三种处理技术。三种处理技术。

火法冶金工艺

废铅合金板栅可经过熔化直接铸成合金铅锭，再按要废铅合金板栅可经过熔化直接铸成合金铅锭，再按要求制作蓄电池用的合金板栅。工艺流程为：求制作蓄电池用的合金板栅。工艺流程为：

铅锑合金板栅铅锑合金板栅熔化铸锭熔化铸锭铅锑合金铅锑合金

火法处理又可以采取不同的熔炼工艺，火法处理又可以采取不同的熔炼工艺，普通反射炉、普通反射炉、水套炉、鼓风炉和冲天炉水套炉、鼓风炉和冲天炉等熔炼工艺的技术落后，金等熔炼工艺的技术落后，金属回收率低，能耗高，污染严重。而且目前国内采用属回收率低，能耗高，污染严重。而且目前国内采用此工艺的处理厂生产规模小而分散，生产设备落后。此工艺的处理厂生产规模小而分散，生产设备落后。

固相电解还原工艺• 这是一种新型炼铅工艺，金属铅的回收率比传统炉火这是一种新型炼铅工艺，金属铅的回收率比传统炉火

熔炼法高出熔炼法高出 10%10% 左右，生产规模可视回收量多少决定，左右，生产规模可视回收量多少决定，可大可小，因此便于推广，尤其适合于供电资源丰富可大可小，因此便于推广，尤其适合于供电资源丰富的地区。该工艺原理是把各种铅的化合物作为阴极进的地区。该工艺原理是把各种铅的化合物作为阴极进行电解，铅离子得到电子被还原成金属铅。设备采用行电解，铅离子得到电子被还原成金属铅。设备采用

立式电极电解装置。其工艺流程为：立式电极电解装置。其工艺流程为：废铅污泥废铅污泥固固相电解相电解熔化铸锭熔化铸锭金属铅。金属铅。

• 生产铅耗电约生产铅耗电约 700kw700kwh/th/t ，回收率可达，回收率可达 95%95%以上，回以上，回收铅的纯度可达收铅的纯度可达 99.95%99.95% ，产品成本大大低于直接利，产品成本大大低于直接利用矿石冶炼铅的成本。用矿石冶炼铅的成本。

湿法冶炼工艺

• 采用湿法冶炼工艺，可使用铅泥、铅尘等生产含铅化采用湿法冶炼工艺，可使用铅泥、铅尘等生产含铅化工产品，如：三盐基硫酸铅、二盐基亚硫酸铅、红丹、工产品，如：三盐基硫酸铅、二盐基亚硫酸铅、红丹、黄丹和硬脂酸铅等，可在化工和加工行业得到应用。黄丹和硬脂酸铅等，可在化工和加工行业得到应用。其工艺简单，容易操作，没有环境污染，可以取得较其工艺简单，容易操作，没有环境污染，可以取得较

好的经济效益。工艺流程为：好的经济效益。工艺流程为：铅泥铅泥转化转化溶解溶解沉淀沉淀化学合成化学合成含铅产品含铅产品。。

• 据介绍该工艺的回收率在据介绍该工艺的回收率在 95%95% 以上，其废水经处理后以上，其废水经处理后含铅小于含铅小于 0.001mg/l0.001mg/l ，符合排放标准。，符合排放标准。

（ 3 ）废酸的集中处理

• 废酸经集中处理可用作多种用途。具有回收工艺简单，废酸经集中处理可用作多种用途。具有回收工艺简单，用途广泛等特点。其主要用途有：回收的废酸经提纯、用途广泛等特点。其主要用途有：回收的废酸经提纯、浓度调整等处理，可以作为生产蓄电池的原料；废酸浓度调整等处理，可以作为生产蓄电池的原料；废酸经蒸馏提高浓度，可用于铁丝厂作除锈用；供纺织厂经蒸馏提高浓度，可用于铁丝厂作除锈用；供纺织厂中和含碱污水使用；利用废酸生产硫酸铜等化工产品中和含碱污水使用；利用废酸生产硫酸铜等化工产品等等。等等。

（ 4 ）塑料壳体的回用

• 铅酸蓄电池一般采用聚烯烃塑料制作隔板和壳体，属铅酸蓄电池一般采用聚烯烃塑料制作隔板和壳体，属于热塑性塑料，完整的壳体经清洗后可继续回用；损于热塑性塑料，完整的壳体经清洗后可继续回用；损坏的壳体清洗后，经破碎后可重新加工成壳体，或加坏的壳体清洗后，经破碎后可重新加工成壳体，或加工成别的塑料制品。工成别的塑料制品。

5. 混合电池处理技术

• 国内对于混合型废电池采用的主要技术为模块化处理方国内对于混合型废电池采用的主要技术为模块化处理方式。即首先对所有电池进行破碎、筛分等预处理，然后式。即首先对所有电池进行破碎、筛分等预处理，然后再进行分选。再进行分选。

• 国外对于混合废电池的处理技术不尽相同，混合电池的国外对于混合废电池的处理技术不尽相同，混合电池的处理通常也采取火法或湿法、火法混合处理的方法（在处理通常也采取火法或湿法、火法混合处理的方法（在前面的讲述中已经提到了火法已经火法、湿法混合处理前面的讲述中已经提到了火法已经火法、湿法混合处理工艺方法）。工艺方法）。

废电池中五种主要金属具有明显不同的沸点，因而可废电池中五种主要金属具有明显不同的沸点，因而可以通过将废电池准确加热到一定的温度，使所需分离以通过将废电池准确加热到一定的温度，使所需分离的金属蒸发气化，然后再收集气体冷却。沸点高的金的金属蒸发气化，然后再收集气体冷却。沸点高的金属通过较高的温度在熔融状态下回收。属通过较高的温度在熔融状态下回收。

回收金属的熔点和沸点回收金属的熔点和沸点 /℃/℃金属金属 熔 点熔 点 沸 沸 点点汞汞 －－ 3838 357357镉镉 321321 765765锌锌 420420 907907镍镍 14531453 27322732铁铁 15351535 27502750

镉和汞的沸点比较低，镉的沸点为镉和汞的沸点比较低，镉的沸点为 765℃765℃ ，而汞仅为，而汞仅为357℃357℃ ，因而均可通过火法冶金技术分离回收。通常，因而均可通过火法冶金技术分离回收。通常先通过火法冶金技术分离回收汞，然后通过湿法冶金先通过火法冶金技术分离回收汞，然后通过湿法冶金技术分离回收余下的金属混合物。其中铁和镍一般作技术分离回收余下的金属混合物。其中铁和镍一般作为铁镍合金回收。为铁镍合金回收。

6. 工艺实例分析

• 瑞士瑞士WimmisWimmis 废电池处理厂废电池处理厂• 荷兰荷兰 TNOTNO 废镉镍电池处理流程废镉镍电池处理流程• 意大利废铅酸电池回收意大利废铅酸电池回收• 瑞士瑞士 RecytecRecytec 混合废电池回收混合废电池回收• 澳大利亚澳大利亚 Voest-AlpineVoest-Alpine 公司混合电池处理技术公司混合电池处理技术

瑞士Wimmis 废电池处理厂

• 瑞士瑞士 WimmisWimmis 废电池处理厂废电池处理厂处理废干电池，年处理量约处理废干电池，年处理量约3.03.0101033tt 。产品为锰铁、锌、汞。处理工艺流程如下图所。产品为锰铁、锌、汞。处理工艺流程如下图所示。首先进行有机物焙烧，分解温度为示。首先进行有机物焙烧，分解温度为 300~700300~700CC ，然，然后在熔炼炉中后在熔炼炉中 15001500CC 条件下进行金属氧化物的还原，其条件下进行金属氧化物的还原，其中中 FeFe、、 MnMn 等金属熔化，等金属熔化， ZnZn 等蒸馏分离出来，等蒸馏分离出来， ZnZn蒸气蒸气挥发进入冷凝器，得以冷凝、分离。挥发进入冷凝器，得以冷凝、分离。

废气 汞

废干电池废干电池

废气洗涤

渣 锰铁 锌 废水

污泥

污泥污泥 水CO 气

电池

熔炼炉还原

竖式炉焙烧

处理气 CO 气

锌冷凝

洗涤 废水处理

瑞士Wimmis 废电池处理厂

TNO 废镉镍电池处理流程• 荷兰研究院（荷兰研究院（ Dutch Research InstituteDutch Research Institute ，简称，简称 TNTN

OO ）进行过镍镉废电池湿法冶金回收处理的深入研究，）进行过镍镉废电池湿法冶金回收处理的深入研究，并并 19901990 年进行了这一工艺的中试实验。首先对废镍镉年进行了这一工艺的中试实验。首先对废镍镉电池进行破碎和筛分，筛分物分为粗颗粒和细颗粒。电池进行破碎和筛分，筛分物分为粗颗粒和细颗粒。粗颗粒主要为铁外壳，以及塑料和纸。通过磁分离将粗颗粒主要为铁外壳，以及塑料和纸。通过磁分离将粗颗粒分为铁和非铁两部分，然后分别用粗颗粒分为铁和非铁两部分，然后分别用 6N6N 的盐酸的盐酸30~60℃30~60℃ 温度下清洗，去除沾附的镉。清洗过的铁碎温度下清洗，去除沾附的镉。清洗过的铁碎片可以直接出售给钢铁厂生产铁镍合金，而非铁碎片片可以直接出售给钢铁厂生产铁镍合金，而非铁碎片由于含有镉而需要作为危险废物进行处置。由于含有镉而需要作为危险废物进行处置。

• 细颗粒则用粗颗粒的清洗液浸滤，约有细颗粒则用粗颗粒的清洗液浸滤，约有 97%97% 的细颗粒的细颗粒和和 99.5%99.5% 的镉被溶解在浸滤液中。过滤浸滤液，滤出的镉被溶解在浸滤液中。过滤浸滤液，滤出主要为铁和镍的残渣。残渣约占废电池的主要为铁和镍的残渣。残渣约占废电池的 1%1% 左右，左右，作为危险废物进行处置。过滤后的浸滤液用溶剂萃取作为危险废物进行处置。过滤后的浸滤液用溶剂萃取出所含的镉。含镉的萃取液用稀盐酸再萃取，产生氯出所含的镉。含镉的萃取液用稀盐酸再萃取，产生氯化镉溶液。将溶液的化镉溶液。将溶液的 pHpH 调到调到 44 ，然后通过沉淀、过，然后通过沉淀、过滤去除其中所含铁。最终通过电解的方法回收镉，可滤去除其中所含铁。最终通过电解的方法回收镉，可以得到纯度为以得到纯度为 99.8%99.8% 的金属镉。提取镉的浸滤液含有的金属镉。提取镉的浸滤液含有大量的铁和镍，铁可以通过氧化沉淀去除，然后用电大量的铁和镍，铁可以通过氧化沉淀去除，然后用电解方法从浸滤液中回收高纯度的镍。解方法从浸滤液中回收高纯度的镍。

TNO 废镉镍电池处理流程

废电池

分类

镉镍电池

破碎

预处理

淋溶

过滤

萃取

调节 pH 值

氧化

沉淀

电解

废水处理

含汞电池及其它电池

塑料碎片

金属碎片

HCl

塑料碎片

金属碎片

滤渣

反萃取

NaOH 调节 pH 值 NaOH

沉淀

电解

废水处理

氢氧化铁

金属镉

稀 HCl

NaOCl

氢氧化铁

金属镍

意大利废铅酸电池回收• 意大利的意大利的 GinattaGinatta 回收厂的生产能力为回收厂的生产能力为 4.5t/a4.5t/a ，工艺中，工艺中

对于工业废铅酸电池进行处理。处理能力为对于工业废铅酸电池进行处理。处理能力为 1.175kg/h1.175kg/h ，，生产工艺流程如图生产工艺流程如图 5-6-185-6-18 所示。处理工艺分为四个部所示。处理工艺分为四个部分。第一部分中，对废电池进行拆解，电池底壳同主体分。第一部分中，对废电池进行拆解，电池底壳同主体部分分离。第二阶段中对电池主体进行活化，硫酸铅转部分分离。第二阶段中对电池主体进行活化，硫酸铅转化为氧化铅和金属铅。第三阶段，电池溶解，转化生成化为氧化铅和金属铅。第三阶段，电池溶解，转化生成纯铅，最后，利用电解池将电解液转化复原。纯铅，最后，利用电解池将电解液转化复原。

• 回收利用工艺过程中的底泥处理工序中，硫酸铅转化为回收利用工艺过程中的底泥处理工序中，硫酸铅转化为碳酸铅。转化结束后，底泥通过酸性电解液从电解池中碳酸铅。转化结束后，底泥通过酸性电解液从电解池中浸出。电解液中含铅离子和底泥中的锑得到富集。浸出。电解液中含铅离子和底泥中的锑得到富集。

分隔件

石灰石灰

分离

聚丙烯 铅合金 纯铅 氧化锑

转化

废干电池废干电池

拆解

粒化

电解

活化处理浓缩

溶解

底泥处理

浓缩

石灰氧气

22% 硫酸

CaSOCaSO44.2H.2H22OO

意大利铅酸电池回收工艺

瑞士 Recytec 公司混合废电池回收工艺

• 瑞士瑞士 RecytecRecytec 公司利用火法和湿法结合的方法，处理不分公司利用火法和湿法结合的方法，处理不分拣的混合废电池，并分别回收其中的各种重金属。拣的混合废电池，并分别回收其中的各种重金属。

• 首先，将混合废电池在首先，将混合废电池在 600600 ～～ 650℃650℃ 、负压条件下进行热、负压条件下进行热处理。热处理产生的废气经过冷凝，冷凝液经过离心分离分处理。热处理产生的废气经过冷凝，冷凝液经过离心分离分为三部分，即含有氯化铵的水，液态有机废物和废油，以及为三部分，即含有氯化铵的水，液态有机废物和废油，以及汞和镉。废水用铝进行置换沉淀去除其中含有的微量汞后，汞和镉。废水用铝进行置换沉淀去除其中含有的微量汞后，或进入其它过程处理，或通过蒸发进行回收。从冷凝装置出或进入其它过程处理，或通过蒸发进行回收。从冷凝装置出来的废气通过水洗后进行二次燃烧以去除其中的有机成分，来的废气通过水洗后进行二次燃烧以去除其中的有机成分，然后通过活性炭吸附，最后排入大气。洗涤废水同样进行置然后通过活性炭吸附，最后排入大气。洗涤废水同样进行置换沉淀去除所含微量汞后排放。换沉淀去除所含微量汞后排放。

• 热处理剩下的固体物质首先要进行破碎，然后在室温热处理剩下的固体物质首先要进行破碎，然后在室温至至 50℃50℃ 的温度下水洗。这使得氧化锰在水中形成悬的温度下水洗。这使得氧化锰在水中形成悬浮物，同时溶解锂盐、钠盐和钾盐。清洗水经过沉淀浮物，同时溶解锂盐、钠盐和钾盐。清洗水经过沉淀去除氧化锰（其中含有微量的锌，石墨和铁），然后去除氧化锰（其中含有微量的锌，石墨和铁），然后通过蒸发、部分结晶回收碱金属（锂、钠和钾）盐。通过蒸发、部分结晶回收碱金属（锂、钠和钾）盐。废水进入其他过程处理，剩余固体通过磁处理回收铁废水进入其他过程处理，剩余固体通过磁处理回收铁和镍。最终的剩余固体进入被称为和镍。最终的剩余固体进入被称为““ RecytecRecytecTMTM电化电化学系统和解决方案”学系统和解决方案”的工艺系统中。的工艺系统中。

这些固体是混合废电池的富含金属的部分，主要有锌、这些固体是混合废电池的富含金属的部分，主要有锌、镉、铜、镍，以及银等贵金属，还有微量的铁和它的二镉、铜、镍，以及银等贵金属，还有微量的铁和它的二价盐。价盐。在这一系统中在这一系统中，首先通过磁分离去除含铁组分，，首先通过磁分离去除含铁组分，非铁金属利用氟硼酸进行电解沉积。不同的金属用不同非铁金属利用氟硼酸进行电解沉积。不同的金属用不同的电解沉积方法分离回收，每种方法有它自己的运行参的电解沉积方法分离回收，每种方法有它自己的运行参数。酸在整个系统中循环使用，沉渣用电化学处理以去数。酸在整个系统中循环使用，沉渣用电化学处理以去除其中的氧化锰。除其中的氧化锰。

整个过程没有二次废物产生，水和酸闭路循环，废电池整个过程没有二次废物产生，水和酸闭路循环，废电池组分的组分的 95%95%被回收。被回收。

沉淀分离

冷凝冷凝

Na/K 盐 MnO2碎铁片

Zn/

Cd， Cu， Ag， Ni

水洗 燃烧

热处理600~650°C

粉碎机

吸附

置换沉淀

水洗 磁分离 电化学系统

大气

离心 蒸发

置换沉淀

蒸发

液体有机废物 / 废油

Hg, Cd

废电池

瑞士 Recytec 公司混合废电池处理

澳大利亚 Voest-Alpine 公司混合电池处理技术• 混合废电池主要包括纽扣电池和柱型电池（碱性和非混合废电池主要包括纽扣电池和柱型电池（碱性和非碱性电池、锌碳电池等）。首先进行分选，分别将废碱性电池、锌碳电池等）。首先进行分选，分别将废电池分为纽扣电池和柱型电池。纽扣电池进入电池分为纽扣电池和柱型电池。纽扣电池进入 650℃650℃

高温处理，汞被蒸发、冷凝并回收。剩下的残渣被溶高温处理，汞被蒸发、冷凝并回收。剩下的残渣被溶解于硝酸，而其中的不锈钢壳等物不溶解。将其分离，解于硝酸，而其中的不锈钢壳等物不溶解。将其分离，用盐酸加入溶液，然后分离出氯化银。氯化银用金属用盐酸加入溶液，然后分离出氯化银。氯化银用金属锌还原成金属银。过程中产生的废水用固定电解床去锌还原成金属银。过程中产生的废水用固定电解床去除所有微量汞，然后中和排放。除所有微量汞，然后中和排放。

标准电池首先被粉碎、筛分；通过磁选分离筛上物中标准电池首先被粉碎、筛分；通过磁选分离筛上物中的含铁碎片，剩下的是塑料和纸片；筛下物中主要含的含铁碎片，剩下的是塑料和纸片；筛下物中主要含有氧化锰，锌粉和碳，通过热处理去除其中的汞和锌。有氧化锰，锌粉和碳，通过热处理去除其中的汞和锌。热处理残渣通过淋溶除去钠和钾，剩下的产物可以用热处理残渣通过淋溶除去钠和钾，剩下的产物可以用于生产电磁氧化物。所产生废水同处理纽扣电池产生于生产电磁氧化物。所产生废水同处理纽扣电池产生的废水合并处理。的废水合并处理。

3. 废纸的回收与再利用

废纸的概述 废纸再生产业 中国废纸回收业发展现状及存在问题 废纸行业未来发展预测及投资前景

1. 废纸的概述

废纸，泛指在生产生活中经过使用而废弃的可循环再生资源，包括各种高档纸、黄板纸、废纸箱、切边纸、打包纸、企业单位用纸、工程用纸、书刊报纸等等。在国际上，废纸一般区分为欧废和美废两种。在我国，废纸的循环再利用程度与西方发达国家相比比较低。

2. 废纸再生产业

随着经济社会的发展，纸张使用量快速上升，废纸大量产生。中国作为世界第二大纸及纸板的消费国， 2003年纸消费量为 4806万吨，废纸回收量保守估计为 1400万吨。

废纸再生利用的特点： 1. 废纸具有广泛的再生用途 进入 2. 废纸已经成为最重要的造纸原料 进入 3. 我国废纸回收利用产业化水平低 进入 　 4. 我国废纸再生的发展前景良好

3. 中国废纸回收业发展现状及存在问题

废纸作为造纸原料之一，既可减轻污染环保，又可减少森林砍伐，节省原生纤维资源，缓解原料紧张局面，经济和社会效益十分显著。在日本废纸回收率已达 78％，德国为 83％，我国废纸回收率只有 30％；在美国废纸回收类别高达 50多种，我国只有简单的书、报纸和纸板箱 3 类。　

• 　　我国废纸利用率 ( 利用量 / 产量 ) 高达 49% ，废纸原料的进口依赖度逐年上升， 2003年已经高达 40% 。国内废纸的回收率却没有改善，而且回收的废纸也大量被技术落后的小企业加工成纸板、卫生纸等低档次产品，没有发挥废纸的资源价值，还带来严重的二次污染。　

产业化水平低的原因： 国内废纸回收再利用产业化水平低的根源在于废纸再生产业扶持政策缺乏力度，但产业基础差也是一个重要制约因素。当前国内废纸回收利用的一个重要瓶颈是废纸原料无论在品质还是规模上都难以满足造纸企业的要求。我国各地仅简单地将废纸分为书刊杂志、报纸、纸板、纸袋、白纸边等有限的几种，缺乏统一标准，而且以散装的形式从废旧物资集散市场向外运输。而国际上标准化的商品打包废纸已经成为大宗贸易商品。加之我国造纸原料草浆、木浆混杂，废纸的原料纤维成分也难以与国外木浆废纸相比。　

　　 在缺乏行业标准和统一监管的情况下，我国废纸回收体系十分散乱，难以出现有实力的大型废纸供货商。国内废纸的混杂和小批量运输，难以满足造纸企业大规模生产的需要。为追求稳定的供货渠道和原料品质，大中型造纸企业采用进口废纸作为原料实为必然。　

中国的废纸回收率 我国造纸原料中，废纸占了较大比例，若依靠进口，我国得花大量外汇买进口废纸。同时，我国每年产生的大约 1400 万吨废纸，回收利用率却很低。对比一下可以看出差距：日本的废纸回收率为 78%

以上；德国每年回收废纸 400 万吨，占全部废纸量的 83% ；芬兰城市里的旧报纸、杂志回收率几乎达 100% 。 　中国造纸工业 “ 十五 ” 计划提出，要求废纸利用比重从 2000

年的 41% 提高到 2010 年的 48% ， 2015 年达到 55% ，其中，国产废纸利用比重达到 43% 。目前中国废纸回收利用发展不平衡，沿海地区发展较快。 2001 年，全国废纸浆用量占造纸用浆总量的 44% ，扣除进口废纸，国内废纸回收率不到 30% 。近年废纸利用率的提高主要是依靠进口废纸解决的，应引起有关方面重视，需要加大措施，提高国内废纸回收率。

废纸回收产业的发展及其环保责任 废纸回收再利用一方面遵循了循环经济的发展理念，

另一方面对环境的保护起来极其重要的作用。 目前经常提到的“林浆纸一体化”循环发展是指在市场机制的促使下，将原来分离的林、浆、纸三个环节整合在一起，让造纸企业负担起造林、养林的责任，自己解决原料问题，发展生态造纸，形成以纸养林、以林促纸、充分利用“第四种森林” ( 废纸 ) 的产业格局，促进造纸企业持续经营和造纸工业可持续发展。　

4. 废纸行业未来发展预测及投资前景

我国废纸再生的发展前景良好 在造纸原料紧缺和环保要求日益加强的大形势下，我国废纸再

生产业显现出良好的发展态势，产业前景一片光明。

由于经济发展带来的强劲需求，我国造纸业快速发展，据专家预测， 2020年我国纸张需求将成倍增长，高达近 1亿吨。当前已经出现造纸原料全面紧张，国际废纸价格也一路上涨的局面。由于木材稀缺问题难以在短期内解决，废纸原料紧缺还将在很长时间内继续存在。在此情况下，国内废纸资源价值上升，一旦扶持政策、行业标准、技术等问题得到解决，国内废纸再生利用产业势必成为一个新兴的投资热点。

无论是国家轻工业局的造纸“十五”规划，还是国家发改委的“十五”规划，都把利用废纸作为发展重点。而随着各方对废纸再生的社会意义的逐步认识，必将加快相关政策的出台、社会氛围的形成。目前也已经涌现出一批投身于国内废纸再生利用的企业。

THE END

1. 废纸具有广泛的再生用途

纸张的原料主要为木材、草、芦苇、竹等植物纤维，废纸又被称为“二次纤维”，最主要的用途还是纤维回用生产再生纸产品。根据纤维成分的不同，按纸种进行对应循环利用才能最大程度发挥废纸资源价值。

　 　除再生纸生产外，低品质或混杂了其它材料的废纸还有其它广泛的再生用途：生产家具：新加坡等地，用旧报纸、旧书刊等废纸卷成圆形细长棍，外裹一层塑胶纸制作实用美观的家具。

　　 模制产品：纸模包装制品可广泛用于产品的内包装，可替代发泡塑料。　　 日用品或工艺专用品：难于处理的废纸可通过破碎、磨制、加入黏结剂和

各种填料后再成型，生产肥皂盒、鞋盒、隔音纸板、装置纸。　 　此外，废纸还有生产土木建筑材料、园艺及农牧业生产、用作燃料、提炼废纸再生酶、生产葡萄糖、化学工业上的利用等用途。

2. 废纸已经成为最重要的造纸原料

　　 由于利用原木造浆的传统造纸消耗大量木材、破坏生态，并造成严重的污染。因此，利用废纸的“城市造纸”已经和造林、造纸一体化的“林浆纸一体化”一起，成为现代造纸业的两大发展趋势。城市造纸同时还起到消纳城市垃圾的作用，体现“城市生产，城市消纳”的精神。一些发达地区城市有配套的城市废纸再生基地。　　废纸在造纸原料中的构成日益上升，专家预测本世纪废纸占造纸原料的比重将高达 60%～ 70%。 2003年废纸已成为我国最重要的造纸原料（占 49%）。

3. 我国废纸回收利用产业化水平低

　 虽然我国废纸利用率（利用量 / 产量）高达 49% ，但废纸回收率（回收量 /消费量）却低于 30% 。我国造纸的废纸原料的进口依赖度逐年上升， 2003年已经高达 40% 。国内废纸的回收率却没有改善，而且回收的废纸也大量被技术落后的小企业加工成纸板、卫生纸等低档次产品，没有发挥废纸的资源价值，还带来严重的二次污染。

我国各地仅简单地将废纸分为书刊杂志、报纸、纸板、纸袋、白纸边等有限的几种，缺乏统一标准，而且以散装的形式从废旧物资集散市场向外运输。而国际上标准化的商品打包废纸已经成为大宗贸易商品。美国的废纸分类标准已经高达 50 种。加之我国造纸原料草浆、木浆混杂，废纸的原料纤维成分也难以与国外木浆废纸相比。