電瓶是電池的一種,也叫蓄電池,它的工作原理是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。 通常人們所說的電瓶是指鉛酸蓄電池,即一種主要由鉛及其氧化物做電極,硫酸溶液做電解液的蓄電池。
回收利用和再制造鋰離子電池以實現(xiàn)可持續(xù)能源儲存迫在眉睫。 傳統(tǒng)的鋰電池回收方法主要基于濕法冶金工藝,該工藝涉及酸溶解和化學(xué)沉淀。然而,大量使用酸液會產(chǎn)生額外的廢物,并使回收過程復(fù)雜化。更重要的是,在這種破壞性的再循環(huán)過程中,正極材料所具有的能量被損失掉。由于較高容量和較低成本,鎳鈷錳酸鋰三元材料(NCM)是在鋰電池中占主導(dǎo)地位的正極材料。到目前為止,NCM的循環(huán)再生主要基于濕法冶金工藝。
廢電瓶回收的意義
廢電瓶回收主要是為了重新利用電瓶中的鉛資源,包括板柵再熔煉和鉛膏冶煉,其中鉛膏冶煉是廢電瓶處理的難點,鉛膏約占廢電瓶總重量的48~50%,其中硫酸鉛占60%、二氧化鉛占28%、一氧化鉛占9%。鉛膏冶煉工藝可以分為火法冶煉和濕法冶煉兩大類,火法冶煉是目前的主流工藝,約占90%,但火法冶煉的鉛回收率相對較低,僅為90~95%,同時易產(chǎn)生含鉛粉塵污染,特別是PM2.5以下含鉛粉塵;濕法冶煉被認(rèn)為是下一代的清潔工藝,部分發(fā)達(dá)國家已開始工業(yè)化實驗,鉛回收率可達(dá)95~98%。
廢電瓶火法冶煉
火法冶煉一般是將鉛膏置于熔爐中,在超過1000℃條件下將鉛膏熔化。如果使用焦炭或者煤作為燃料,會產(chǎn)生大量的二氧化碳、含鉛粉塵和二氧化硫。我國典型的火法冶煉工藝如下:
?。?)直接用鉛膏冶煉再生鉛,主要冶煉工藝流程為:破碎→分選→鉛膏→脫硫轉(zhuǎn)化→密閉回轉(zhuǎn)短窯富氧燃燒冶煉等;
(2)硫化鉛—鉛膏混煉,主要工藝特點:利用原生鉛冶煉設(shè)施,采用硫化鉛與鉛膏中二氧化硫、硫酸鉛進(jìn)行高溫氧化反應(yīng)生成二氧化硫和一氧化鉛,將一氧化鉛用液化氣還原為粗鉛。該技術(shù)能實現(xiàn)鉛精礦與鉛膏的混合熔煉,產(chǎn)生的煙氣可制酸,省去了鉛膏脫硫工序,具有工藝流程短、建設(shè)和運行成本低、氧利用率高、脫硫率高等優(yōu)點。該技術(shù)適用于鉛精礦與鉛膏等二次物料的混合熔煉,不適用于單處理鉛膏。
電瓶的外殼為塑料也可以再生,基本上整個舊電瓶的二次加工過程中,沒有任何污染,不過般人很難將二次回收的舊電瓶進(jìn)行拆解和二次加工,因為什么說舊電瓶很值錢呢?這是因為現(xiàn)在的技術(shù)中主要采用火法,濕法,冶金工業(yè)以及固相電解還原技術(shù),把回收的舊電瓶中所含的鉛,塑料和酸經(jīng)過二次的加工,使他們重新變?yōu)檠h(huán)利用的再生鉛,塑料和硫酸結(jié)晶。為拆解舊電瓶是需要有資質(zhì)并且在辦過手續(xù)才合法。回收公司門進(jìn)行二次拆解,而在處理蓄電池中所含有的硫酸時,有套密封性好的業(yè)設(shè)備,確保加工過程中滴硫酸都不會漏出,整個過程綠色環(huán)保,而現(xiàn)實生活中那些回收廢舊電瓶的人,不僅僅是為了節(jié)約資源,更多的是他們可以從買賣舊電瓶的這個過程中,取定額度的差價。
廢舊汽車電瓶中含有的主要有害物質(zhì)包括大量的重金屬以及酸、堿等電解質(zhì)溶液。其中重金屬主要有汞、鎘、鉛、鎳、鋅等。鎘、汞、鉛是對環(huán)境和人體健康有較大危害的物質(zhì);鋅、鎳等雖然在一定濃度范圍內(nèi)是有益物質(zhì),但在環(huán)境中超過極限也將對人體構(gòu)成危害;廢酸、廢堿等電解液可能污染土地,使得土地酸化或堿性化。這些廢棄汽車電瓶可能引起的問題,既包括重金屬對環(huán)境的污染,又包括其電解液造成的環(huán)境污染。
廢舊電瓶在收集、運輸、貯存、處置和回收利用過程中,廢電池中的化學(xué)物質(zhì)可能由于包殼的機械破損或化學(xué)腐蝕作用逐漸進(jìn)入環(huán)境中。廢電池對生態(tài)環(huán)境和人體健康危害,主要是由于廢電池中化學(xué)物質(zhì)釋放進(jìn)入環(huán)境,隨后在環(huán)境介質(zhì)中遷移、后富集到食品中所造成。因此,其危害的大小,不但取決于廢電池中污染物的種類及其含量,而且與廢電池的收集、處理、處置方式密切相關(guān),鉛酸電池被拆解后的酸液中包含鉛泥,在冶煉過程中又會產(chǎn)生鉛渣,處置不當(dāng)就會滲入土壤與地下水。
并且電瓶的外殼為塑料也可以再生,基本上整個舊電瓶的二次加工過程中,沒有任何污染,不過一般人很難將二次回收的舊電瓶進(jìn)行拆解和二次加工,因為拆解舊電瓶是需要有資質(zhì)并且在辦過手續(xù)才合法。
正規(guī)蓄電池回收企業(yè)收購廢舊蓄電池主要通過的回收公司和收購站點。不過,隨著環(huán)保要求越來越高,國家對回收公司的要求也越來越嚴(yán)格。“如今要求回收公司周邊500米沒有居民,同時要具備防腐、防滲漏、防酸設(shè)施等,對于企業(yè)來說會增加不少成本,因而在收購價格方面并沒有優(yōu)勢。