将废旧锌锰干电池“分子料理”为全新干电池

废干电池的综合利用实验报告废干电池的综合利用一、实验意义人们通常称电池为“电的罐头”，它可以产生光、声、力、热和信息处理，给人们的生活带来很大的方便。

如果不合理回收，不仅造成资源浪费，也会给环境造成严重污染。

如电池中含有大量金属——锌、铅、镉、汞等，一节纽扣电池能污染60KL水，等等。

我国每年报废50万吨废锌锰电池，若能全部回收利用，可再生锰11万吨、锌7万吨、铜1.4万吨，是相当可观的资源。

因此，必须对废旧电池进行科学的合理回收，从而保护人类生存环境。

二、实验目的1. 了解废干电池对环境的污染的危害，以及有效成分的利用方法；2. 熟悉无机物的实验室制备、提纯、分析等方法与技能；3. 分析废干电池黑色粉体中二氧化锰、氯化锌、氯化铵、二氯化锰、碳粉的含量；分析锌片纯度；4. 利用黑色粉体制备二氧化锰、氯化铵，用废锌片制备七水硫酸锌5. 分析氯化铵、二氧化锰、七水硫酸锌的产率和纯度。

三、实验原理日常生活中所用的干电池为锌锰电池。

其负极为电池壳体的锌电池，正极是被二氧化锰(为增弹导电性,填充有碳粉)包围的石墨电极,电解质是氯化锌及氯化铵的糊状物。

在使用过程中，锌皮消耗最多，二氧化锰只起氧化作用，糊状氯化铵作为电解质不会消耗，炭粉是填料。

为了防止锌皮因快速消耗而渗漏电解质，通常在锌皮中掺入汞，形成汞齐电池反应为：Zn+2NH4Cl+2MnO2→Zn(NH3)Cl2+2MnOOH.锌锰电池的构造主要成分：1. 二氧化锰(深褐色或黑色混有导电材料石墨或乙炔黑)2. 锌筒3. 炭棒铜帽 (导电)4. 电糊 (几毫米宽的间隙中充填糊状电解质由浓缩的氯化铵水溶液、微量升汞和氯化锌以及淀粉组成)5.封口剂(沥青树脂或石蜡的)6．其他包装（1号废旧锌锰电池的组成，重量70克左右，其中碳棒5.2克，锌皮7.0克，锰粉25克，铜帽0.5克，其他32克）在使用过程中，锌皮消耗最多，二氧化锰只起氧化作用，氯化铵做为电解质没有消耗，碳粉为填料，电池里黑色物质为二氧化锰，碳粉，氯化铵，氯化锌，氯化锰的混合物，回收时，剥去电池外层包装纸，用螺丝刀撬去顶盖，用小刀挖去盖下面的沥青层，即可用钳子慢慢拔出炭棒(连同铜帽)，可留着作电解食盐水等的电极。

废电池的综合利用实验报告废干电池的综合利用实验报告生物资源系食卫101 韦琪（20212023）指导老师：张倩、刘新梅一、实验目的和要求1、熟悉无机物的实验室制备、提纯、分析等方法与技能；2、学习试验方案设计，锻炼分析问题与解决问题的能力；3、分析锌片的纯度：分析氯化铵、二氧化锰、七水硫酸锌的产率和纯度；4、利用黑色粉末制备二氧化锰、氯化铵，用废锌片制备七水硫酸锌；5、分析废干电池黑色粉末中氯化铵、二氧化锰、氯化锌、二氯化锰、碳粉的含量；6、分析实验中出现的各个问题及其原因。

二、实验原理锌锰电池的构造:图 1 锌 - 锰电池构造图1- 火漆； 2- 黄铜帽； 3- 石墨； 4- 锌筒； 5- 去极剂；6- 电解液 + 淀粉； 7- 厚纸壳日常生活中用的干电池主要为锌锰干电池，其负极是作为电池壳体的锌电极，正极是被MnO2 (为增强导电能力，填充有碳粉)包围着的石墨电极，电解质是氯化锌及氯化铵的糊状物，其结构如图1所示。

其电池反应为：Zn +2NH4Cl +2MnO2= Zn(NH3)2Cl2 + 2MnOOH在使用过程中，锌皮消耗最多，二氧化锰只起氧化作用，氯化铵作为电解质没有消耗，炭粉是填料。

电池里黑色物质为二氧化锰，碳粉，氯化铵，氯化锌，氯化锰的混合物，使其混合物溶于水，滤液为NH4Cl,ZnCl2,MnCl2,混合物，滤渣为二氧化猛、碳粉及其它少数有机物，加热可除去碳粉和其他少数有机物，加酸溶解可分离出碳粉。

锌皮可以与H2SO4反应：Zn+H2SO4= ZnSO4+H2将溶液用NaOH调节PH=8使Zn2+完全沉淀，以达沉淀最大量，再加入稀硫酸，控制PH=4，此时Zn(OH)2溶解,最后将滤液酸化，蒸发浓缩，结晶，即得ZnSO4・7H2O。

ZnSO4+2NaOH=Zn(OH)2+Na2SO4 ZnSO4+7H2O=ZnSO4`7H2O 依靠 NH4Cl和ZnCl2混合溶液溶解度不同，可以从中回收NH4Cl。

废锌锰干电池中锌及锰的回收利用研究进展王焕英【摘要】锌锰干电池是干电池中较常用的一种,用完后如不及时处理会对环境造成极大的危害.综述了近年来废旧锌锰干电池中锌及锰的分离回收方法以及再利用,并对未来研究方向进行了展望.【期刊名称】《安徽化工》【年(卷),期】2018(044)001【总页数】3页(P20-21,25)【关键词】锌锰电池;锌;锰;回收【作者】王焕英【作者单位】衡水学院化工学院,河北衡水053000【正文语种】中文【中图分类】O614.24干电池在我们日常生活中应用广泛，比如遥控器、无线鼠标、蓝牙耳机等，而锌锰干电池是干电池中最常用的一种。

使用完后如果直接掩埋处理掉，其中的重金属离子会直接进入土壤和地下水，对环境造成极大污染，严重影响人们的身体健康。

因此，对锌锰废旧干电池进行回收、处理、再利用尤为重要，目前对这方面的研究已引起了科学工作者的高度重视。

本文对目前锌锰干电池的回收再利用研究现状进行了综述，并对今后的研究方向进行了展望。

1 废旧锌锰干电池的回收利用研究进展1.1 废旧锌锰电池制备锌锰铁氧体程建良等[1]用高温处理废旧锌锰干电池，然后用H2SO4浸泡，得到锰、锌、铁离子,最后用（NH4）2C2O4做沉淀剂，通过共沉淀法制备出了锰锌铁氧体,并通过XRD和SEM对样品进行了表征。

结果表明,得到的锌锰铁氧体结构和形态均较好，为微米级。

席国喜等[2]以废旧锌锰干电池为原料，经酸解、浸取锌锰离子，然后通过共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法等分别制取了锰锌铁氧体，三种方法制得的纳米晶锰锌铁氧体相比较，水热法粒径最小，约为17nm。

他们以HNO3为溶解剂，（NH4）2C2O4为沉淀剂，用共沉淀法制备锰锌铁氧体。

经实验表明，最佳条件为溶液pH为3.5～4，反应温度控制在50℃～60℃，煅烧温度控制在1080℃～1150℃，煅烧时间维持在4～6h。

通过TEM、SEM、XRD等手段对生成的锰锌铁氧体进行表征,产物粒径为28.5nm。

废旧锌锰干电池回收利用的实验教学设计实验目的：1.了解废旧锌锰干电池的构造和工作原理；3.学习化学实验的基本操作和技能；4.学习实验数据的处理方法和结果分析。

实验原理：废旧电池中含有许多对环境有害的物质，如：重金属铅、汞等，这些物质的分解和释放会对环境和人体造成严重的污染和危害。

因此，科学回收和利用废旧电池，是保护环境和人类生命健康的必要措施之一。

废旧锌锰干电池中的电池壳大多数都是由钢板制成的，可以通过焊接、切割等方式进行分离。

其中的电介质可以通过机械破碎、物理分离等方式进行分离，电解质可以通过化学方法进行分离。

分离后的物质可以进行再生利用，如：钢板可回收利用、电解质可通过重复退火和蒸馏回收、电介质可作为填充物等。

实验步骤：1.实验前应对实验器材进行消毒，并保持实验环境卫生。

2.将废旧锌锰干电池的电池壳用照明器具或其它方法进行清洁和消毒处理并放置在实验台上。

3.通过钳子和扳手将电池壳进行切割和分离，将电介质和电解质分别进行分类，电解质可以进行第一次处理，电介质可以进行第二次处理。

4.将分类好的电介质放入发酵桶中进行发酵处理，可使电介质得到弱酸处理，其杂质含量明显降低。

5.将分类好的电解质进行化学反应，其中的铁元素可以通过还原、沉淀等方式进行还原和分离。

6.将处理后的电解质放入回流锅中进行蒸馏处理，实现电池酸解液的精馏回收。

7.通过重复蒸馏和退火的方式将电池酸解液进行回收。

实验注意事项：1.实验前要熟悉实验操作步骤、安全规范和操作方法。

2.实验过程中应注意安全，戴好防护眼镜、手套等安全装备。

3.实验中使用的器材应清洗干净，在使用前检查是否完好。

4.实验结束后要对实验器材进行清理和消毒处理，并将废物进行妥善处理。

实验结果：通过本次实验，我们成功地实现了废旧锌锰干电池的回收利用，其中的钢板、电解质和电介质都得到了有效的回收和再利用。

这不仅可以降低对环境的污染和损害，还可以为资源的有效利用做出有效的贡献。

冠夺市安全阳光实验学校专题52 废旧电池的处理1．（高三4月调研考试）三元电池成为我国电动汽车的新能源，其电极材料可表示为，且x+y+z=1.充电时电池总反应为LiNi x Co y Mn z O2+6C(石墨)=Li1-a Ni x Co y Mn z O2+Li a C6，其电池工作原理如图所示，两极之间有一个允许特定的离子X通过的隔膜。

下列说法正确的是A．允许离子X通过的隔膜属于阴离子交换膜B．充电时，A 为阴极，Li+被氧化C．可从无法充电的废旧电池的石墨电极中回收金属锂D．放电时，正极反应式为 Li1-a Ni x Co y Mn z O2+aLi ++ae-= LiNi x Co y Mn z O2【答案】D2．（深圳中学高三上学期第一次阶段性检测）锌锰干电池是最早的实用电池。

现用下列工艺回收正极材料中的金属（部分条件未给出）。

（1）碱性锌锰电池反应为：Zn+2MnO2+2H2O＝Zn(OH)2+2MnO(OH)，电解质是KOH，该电池的负极材料为__________(填化学式)，MnO（OH）中Mn的化合价为：________,正极反应式为:__________。

（2）黑粉的主要成份为 MnO2和石墨，写出反应①的化学方程式：______。

（3）MnO2的转化率与温度的关系如下表：温度/℃20 40 60 80 100转化率/℃86.0 90.0 91.3 92.0 92.1生产中常选反应温度为80℃，其理由是：_______。

（4）“沉锰”过程中生成碱式碳酸锰[MnCO3•6Mn(OH)2•5H2O]，写出其离子反应方程式：_______，检验沉淀是否洗净的操作是：_______。

滤液③中可回收的物质为：________（填化学式）。

（5）“预处理”时，废旧锌锰电池经过拆解、筛分得到炭包，其中含 MnO2为34.8%。

称取5.000 g炭包，经处理得到3.211 g MnSO4•H2O，计算锰的回收率为：_____。

废旧锌锰干电池回收利用倪志刚（南京大学化学化工学院，南京 210089）摘要本文简述了利用废旧电池制取MnCO3的实验过程，并对反应过程中关键的一步——将+4价锰还原为+2价锰进行了讨论，比较了各种还原方法的优缺点。

这个研究式实验的开展，培养了同学们查阅资料、自行设计实验方案、分析实验结果的能力，更重要的是加强了同学们的环保意识和责任意识。

关键字废旧电池回收利用锰还原随着各种各样小型电器的普及，电池的使用量与日俱增。

在各种电池当中，锌锰干电池的使用量占了很大的比例。

使用完的锌锰干电池若随意丢弃，会对环境造成很大的危害。

相反，对废旧电池进行适当的处理，会得到很多有用的物质。

例如，从废旧锌锰干电池中可回收得到MnCO3，其用途有：电讯器材用作铁氧体生产的原料，陶瓷颜料、清漆催干剂、肥料、医药、机械零件、磷化处理、锰盐制造的原料等。

本文着重讨论利用废旧干电池制取MnCO3的实验。

（还可再概述几种制取的方法）1、实验过程（实验与结果，包括2）1.1 MnO2的制备取5号干电池两节，剥去外包装、锌皮、铜帽、纸层，除去碳棒，将剩下的黑色混合物研碎，加水溶解，用酸调节pH约为2，加热、搅拌、冷却、过滤，用蒸馏水洗至无Cl，将黑色沉淀转移至蒸发皿中在空气中灼烧，并用玻璃棒搅拌，至无火星时停止加热，得到的黑色固体即为MnO2粗产品。

1.2 锰元素的还原称取以上制备的MnO2固体5g，连接好固液加热型气体发生装置，准备好具有防倒吸功能的尾气吸收装置，将MnO2加入锥形瓶，加入20mL 12mol/L浓盐酸，打开磁力加热搅拌器，使其反应。

反应过程中会看到有大量黄绿色的气体生成。

待锥形瓶中黄绿色全部褪去，再加热5min。

将所得混合物过滤，所得滤液即为MnCl2溶液。

1.3 MnCO3的制备将所得的溶液转移至烧杯中，取一滴溶液用NH4SCN溶液检测得其中含有Fe3+，向溶液中先加NaOH溶液，后加氨水，调节pH=5，使Fe3+完全生成Fe(OH)3沉淀并过滤除去。

锰锌干电池反应原理
锰锌干电池反应原理：锌和锰分别在两极上生成氧化物，氧和锰在两极上生成氧化物。

电解时，锌和锰在电解质溶液中发生氧化还原反应，锌溶解在溶液中被氧化为Zn2+，氧溶解在溶液中被氧化为O2。

该反应是一个吸热反应。

反应进行的速度与溶液中氧的浓度有关。

如果溶液中氧的浓度较低，锌和锰分别被氧化为Zn2+和Mn2+，而氧被还原为O2。

锌粒表面的氧化膜破裂时，锌离子和氧离子均可进入正极，Zn(OH)2也可进入负极。

生成的氧化物中有少量的碱金属氧化物如MgO、Al2O3等。

这类氧化物在电解质溶液中溶解度小，并会随着电解质溶液的pH值变化而变化。

锌电极表面发生氧化还原反应后生成锌离子，它会在电解质溶液中扩散至阴极表面，使锌粒表面形成一层薄膜。

由于锌离子表面有一层膜保护着，使其不与溶液直接接触，因而不会被腐蚀；但是当锌离子进一步扩散至阴极时，锌粒表面上的膜会被破坏，锌离子就会与电解质溶液直接接触并发生氧化还原反应。

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从废旧锌锰电池中回收锰并制备碳酸锰泰安第一中学萧阳摘要：废弃电池对人类生存环境的危害正在日益加重并日趋明显，并且电池废弃后也造成了大量金属资源的浪费。

废电池中含有许多可以再生利用的材料，尤其是其中大量的锰资源。

本文即主要介绍了以草酸为还原剂从废锌锰干电池中回收锰并制备碳酸锰的实验室方法。

关键字：锌锰干电池，资源回收利用，草酸法，碳酸锰一、背景介绍常见的一次电池是锌－二氧化锰干电池。

生活中所用的1号和5号电池常为锌－二氧化锰干电池。

1868年法国的George Leclanche首先发明了以氯化铵为电解质的锌－二氧化锰电池，表示为Zn| NH4Cl, ZnCl2| MnO2(C)【1】。

干电池的外壳（锌）是负极，锌皮既作负极又作容器外皮，因此当电池用完时，锌皮常被蚀穿而导致电解液外溢。

正极二氧化锰为粉末状，其导电依靠炭棒辅助。

在炭棒的周围是细密的石墨和MnO2的混合物，在混合物周围再装入以NH4Cl溶液浸湿的ZnCl2，NH4Cl和淀粉或其他填充物。

两层隔膜中的电解液制成糊状限制其流动但又可以让离子迁移。

电极反应为：正极：MnO2＋H++e-→MnO(OH)负极：Zn+2NH4Cl→Zn(NH3)2Cl2↓+2H++2e-总反应: Zn +2NH4Cl+2MnO2→Zn(NH3)2Cl2↓+2MnO(OH)1882年德国人改用碱作为锌－二氧化锰电池的电解质。

在这种电池里，电解质为碱溶液，有良好的导电性能，比起糊状的氯化铵溶液，导电速度快得多。

此外在这种电池里，锌皮改为锌粉，反应的面积要比锌皮大得多，因此可以做到连续大容量放电，外壳另有铁皮做成封闭性，因此可以防电解质泄露。

【2】目前，我国年产锌－二氧化锰电池约150亿只，占世界该电池总产量的近1/3。

【1】碱性锌－二氧化锰电池表示为Zn|KOH| MnO2(C)。

电池反应如下：正极：MnO2＋H2O+e-→MnO(OH)+OH-负极：Zn＋2 OH-→Zn O↓+ H2O+2e-总反应: Zn＋2MnO2＋H2O→2MnO(OH)+ Zn O↓日常生活中的电池，由于低值高耗、体积小，无直观危害和直接的环境污染等原因，常不易引起人们的关注。

回收利用旧电池中的有用物质的成果简介大家好，今天我要给大家讲一个非常有趣的话题：回收利用旧电池中的有用物质。

听起来有点高大上，其实呢，就是让我们把那些废旧的电池拿去变废为宝，让它们再次发挥作用。

这个话题可是关系到环保和资源利用的大问题哦！
我们要了解一下为什么电池会变成废品。

原来，电池里面有各种各样的化学物质，比如锌、锰、铅等等。

这些物质可不是随便就能扔掉的，它们对环境和人体都有很大的危害。

所以，当我们用完电池之后，一定要把它们交给专门的回收站处理。

那么，回收站是怎么处理这些废旧电池的呢？其实很简单，他们会把电池里的有用物质提取出来，然后进行再利用。

比如说，锌可以提炼出来制成新的电池；锰可以用于制造钢铁等工业产品；铅可以用于冶炼金属等等。

这样一来，我们就不仅减少了垃圾的产生，还节约了大量的资源。

当然了，要想让这个过程更加高效、环保，还需要我们每个人的努力。

比如说，我们在购买电池的时候，可以选择那些标注有“环保”或“可回收”的产品；在使用电池的时候，也要注意正确的使用方法和存放方式，避免因为误操作而导致电池泄漏或损坏。

只有大家共同努力，才能让回收利用旧电池中的有用物质的工作更加顺利、有效。

最后呢，我想说的是，回收利用旧电池中的有用物质不仅仅是一项环保工作，更是一项关乎人类未来发展的事业。

随着科技的不断进步和人口的不断增长，资源的需求量也在不断增加。

如果我们不能有效地利用现有资源，那么未来的世界将会变得越来越拥挤、越来越不可持续。

因此，让我们从现在开始，积极参与到回收利用旧电池中的有用物质的工作中来吧！让我们为保护地球、为创造美好未来而努力奋斗！。

废旧干电池的回收和利用作者指导老师摘要废旧电池对人体健康的危害和环境的污染问题已引起了人们的普遍关注。

在实验中选取人们日常生活中使用量最大的锌锰干电池作为研究对象，主要是解决废旧电池的污染问题，变废为宝，利用酸解、沉淀法及氧化还原法分别对锌和锰回收处理，提取MnO2和NH4Cl，制取ZnSO4·7H2O，并对之进行鉴定，铜片和碳棒可以回收再作电极，电池中的黑糊经过分离、提取，得到的MnO2 可以回收再利用，利用锌皮制得的七水硫酸锌的质量为25.0354g，产率为34.83%。

关键词废旧干电池，回收，综合利用，环境污染引言锌锰干电池由于其贮存时间和使用寿命较短，大多为一次性电池，不能充电重复使用，用完之后，被当做垃圾扔掉。

电池中含有很多金属和化合物，这不仅浪费了宝贵的金属资源，而且还会产生严重的环境污染，一节一号锌锰电池能使1m2的土地失去使用价值，一块纽扣电池能污染60万升水，电池中的汞、镉、铅、锌、锰，其毒性已为人类所共识。

对废旧电池的处理已引起人们的广泛关注，特别是电池的综合利用和无害化处理，显得越来越重要。

1实验部分1.1仪器药品1.1.1仪器电子天平，烧杯，量筒，坩埚，锥形瓶，蒸发皿，圆底烧瓶，石棉网，胶塞（带孔的1个），玻璃导管，橡胶导管，酒精灯，表面皿，剪刀，滤纸，漏斗，玻璃棒，pH试纸，淀粉碘化钾试纸，红色石蕊试纸，1.1.2药品浓H2SO4、浓盐酸、Na2CO3（A.R.）、NaOH溶液（6mol/L），一号电池一节1.2实验步骤1.3金属铜片的回收将废旧电池干电池碳棒上的铜帽取下，于平坦处锤平，置于烧杯中，加入一定量的稀硫酸，加热煮沸，滤去溶剂，晾干，可得紫红色的铜片2.3001g。

1.4碳棒的回收将废电池用剪刀剪开，取出里面的纸，将黑色物质放入烧杯中，取出碳棒，洗净并晾干，可以继续做电极，其质量为5.3640g。

1.5二氧化锰的制取和鉴定1.5.1制取将糊状物先用足量的水浸取，过滤，将滤渣先放在蒸发皿上，置于酒精灯上蒸干，再将其置于坩埚中灼烧；刚开始时，有烟雾产生，随着时间的延长，烟雾减少，直到粉末呈红热状态；冷却后得到黑色固体粉末状物质，该灼烧过程大概需要 3 h，称得其质量30.3025g。