废旧电池污染及回收利用

废旧电池污染及回收利用
一、问题的提出
在我国随着人们生活水平的逐步提高，越来赵多的电子产品进入行常百姓的家庭。

电池已经成为人们生活中不可或缺的日用消费品之一，现在人们在社会生活中，几乎一天也离不开电池，有关资料显示，一节一号电池烂在地下，能使1平方米的土壤永久失去利用价值；一颗纽扣电池可使600吨水失去饮用价值，相当于一个人一生的饮水量，废旧电池中含有汞、铅、镍、锰等多种重金属，若不经过回收和妥善处理，而将其随意丢弃于自然环境之中，有毒物质便会慢慢从电池中溢出进入土壤或水体之中，再通过食物链进入人的身体内。

这些有毒物质在人体内长期积聚难以排除，会损害神经系统造血功能，肾脏和骨胳，甚至还能致癌。

按我国年产180多亿只计算，人均年消费6～7节电池，最常使用电池的是寻呼机、手机、神珍收录机、随身听、电子钟、表、遥控器等，电池的种类也各异，有锌锰干电池、锌银电池、锂电池、铅蓄电池、燃料电池等，这些电池的构造如何，基本原理是什么，重要用途有哪些，废旧电池的危害在哪里等等，带着这些问题，和我高二（6）班的部份学生，在他们已经学习了高二化学第四章第四节内容原电池的原理以后，我们利用一个学期的时间学生掌握了原理，进行了这一课题研究。

二、研究目的
1.认识电池的分类、构造、基本工作原理，主要用途及对环境
的危害。

通过回收干电池防治污染，变废为宝，增强环保意识。

2.了解废旧电池的处理方法，为无污染使用电池出谋划策。

3.宣传废旧电池对水资源以及对人体健康的危害性，增强大家的环保意识，携手共创我们的美好家园。

4.提高环保意识和科研技能，争取能够向政府部门提出有价值的意义。

三、研究方法：1.文献法；2.实验法；3.市场调查法。

通过查阅资料、文献、实验和市场调查等方法来完成。

四、研究过程及内容
㈠过程
1.过程准备：确定子课题：⑴电池的种类；⑵干电池的结构；
⑶废旧电池的危害；⑷废旧电池的回收利用。

2.分子课题开展实验活动。

3.集中交流与讨论
4.总结研究成果，以小论文、市场调研表、实验报告等形式完成。

㈡过程的实施
⑴⑷两个子课题的同学查阅大量的书籍，下载大量有关常见电池的介绍，电池的发明、发展史，废旧电池对环境的危害及回民技术等资料。

⑵⑶两个子课题的同学提前一周收集了废旧干电池带着极大的好奇心，兴致勃勃地动手“学习剖”干电池。

[操作]用钳子和剪刀剪开锌筒，将锌皮和碳棒分离出来，用毛刷洗干净，电池内黑色粉末用药匙移入烧杯，其余物质放入废物箱。

[讨论]电池内的黑色粉末包括哪些成分？哪些成分能被回收利用？电池的正负极电极反应分别是什么？
[结论]干电池是以Zn皮制成的圆筒形外壳作负极顶端附有钢帽的石墨碳棒作正级，筒内填充着ZnO、NH4Cl和淀粉糊的混合物，在石墨正极附近又裹着一层粉末状的MnO2。

电极反应式为：
负极：Zn-Zl=2Zn z+
正极：2NH4++Zl=2NH3+H2
MnO2作为氢剂,把新生成的“活性氢”氯化成水，H2+2MnO2=Mn2O3+H2O，氨则与Zn2+结合成[Zn（NH4）4]2+
学生面对自己解剖到的产物，感到很兴奋，锌皮可以制H2、碳棒、可作电极MnO2可作制O2的催化剂，那么剩下的黑色物质还有什么成分，又有什么用途。

对于这个问题，我和同学们进行了如下的实验：
[操作]取固体溶于水，用玻璃棒搅拌过滤，得到无色溶液和黑色滤清，加热，蒸发，滤液，至有晶体为止，得白色晶体，将滤渣加热干，得到黑色固体。

将红色晶体用湿水溶解，将湿润的2色石蕊试纸贴在表面，皿底盖在小烧杯口。

现象：试管内有大量气泡产生，带火星的木条复燃。

结信纸：本条复燃说明O2产生，一定有起催化作用的物质（如MnO2等）；最后再将所回收的材料再次设计但电池。

通过以上实验，我们掌握了电池的构造，了解了电池的工作原理，同时还利用所回收的材料再次组装原电池。

通过问卷、走访和对资料的查阅，了解到了废旧电池对人类的危害。

1.旧电池的危害性：
一粒纽扣电池可污染60万升水，等于一个人一生的饮用水量，一节电子火花在地里，能够使一平方米的土地失去利用价值，所以把一节节的废旧电池说成是“污染小炸弹”一点也不过分。

我们日常生活所用的干电池，主要有酸性锌锰电池和碱性锌锰电池两类，它们都会有汞、锰、镉铅、锌等各种全物质，废旧电池被遗弃后，电池的外壳慢慢被腐蚀，其中的重金属物质会逐渐渗入水体和土壤，造成污染，重金属的最大持续是它在自然界是不能降解，只能通过净化作用将污染消除。

废旧电池的危害主要条件在其中所含的少量重金属上，重金属污染、威胁丰人类的健康，人类如果忽视对重金属污染的控制，最终将吞下自酿的苦果。

因此，加强放心旧电池的回收就明显重要了。

2.废旧电池回收与处理
废旧电池中含有汞、铅、镉、镍等重金属及酚、碱等电解质溶液，它对自然环境威胁十分大，若将废旧电池混入生活垃圾一起填埋，或者随手丢弃，进而进入鱼类、农作物中，就会破坏人类生存环境，渗出的汞及重金属物质也会渗透于土壤污染地下水。

专家们说，电池烂在地里，能使一万平方米的土壤，失去其利用价值，一粒纽扣电池可使600吨水受到侵染，相当于一个人一生的饮水量。

虽然可以将废旧电池收集起来，集中处理，但由于电池污染具有周期长、隐蔽性大等特点，如果把大量的废旧电池集中到一个地方，处理不当则有可能引起局部地区的二次污染，由于这一缘故，本课题不提倡开展集中收集普通废旧电池，目前比较有效的解决办法，主要是技术层面的，就是生产新型环保电池，逐渐取代现代现有技术生产的电池。

环保电池是一种不含汞、镉等物质的，尽管如此，要使电池完全做到不含其它任何有害物质仍然是使人头疼的事。

燃料电池作为一种新的最彻底的环保电池，燃料电池是把氢、甲醇等燃料和空气中氢的化学能通过化学反应，直接转变成电能的发生装置，主要生成物和水。

燃料电池具有发电率高，可循环利用以用无环境污染等特点，现介绍几种燃料型的电池装置通电原理。

我国首创的以铝—空气—海水为能源，海水为电解质溶液的电
池，靠空气中把的氯使铝不断氯化而源源产生电池，只要把灯放在海水中，数分钟后，就会发生光位眼的白光，这种电池基本结构为铝、石墨，其反应原理为
负极：AC-3t=
正极：O2+ZH2O+4Cl=40H
另一种为熔融盐燃料电池具有很高的发电效率，因而受到重视，可用Zi2和NO2CO3熔融盐相互混合作电解质，CO为极灼燃空气与CO2的混合气体为阴极助燃气，得在650℃工作的燃料电池。

阳极反应式：O2+2CO2=2CO32-+4t-
阴极反应：O2+2CO2+4t=2CO32-
阳极反应：2CO+ O2=2CO2
不久前，美国劳动伦斯利韦莫尔国家实验的研究人员研制成功并展示了一种微型薄膜燃料电池样品，普通手机如果采用这种燃料电池，使用时间估计将延长300克这种微型燃料电池技术把一个薄膜燃料电池和一些微流体燃料处理部件共同装入一个普通包装，利用甲醇等便于储存的液体燃料，这种燃料电池的电源模块提供电力时间比现有充电电池长3倍以上，预计，这类电池成为一次性电池重要的替代品。

四、结论
1.在我们县内以及全国大多数地区，目前仍没有有效方法解决废旧电池的污染问题。

2.但可使用新型燃料电池替代一次性电池，延长电池用电的寿命，并且由于新型燃料电池无污染，使得环境污染有所减少。

3.对于废旧电池的回收，我国不少城市已设立废旧电池回收点，号召市民用完电池要不乱丢，应交到回收点。

4.对于废旧电池的处理，由于废旧电池没有电后，剩下的有色金属可供人类利用，其中镍可制钢，镉可生产电池。

据查资料2000吨废旧电池可提炼出780吨锰，400吨锌合金。

综上所述，废旧电池应引起人的以没有关部门的重视，正确处理，这些被遗弃的小东西，变废为宝，也让我们的生存空间更加干净。