background image

生铅工业是我国在重视环境保护和充分利用金属再生资源的情况下逐步发展起来的
新兴产业。随着我国汽车工业、通讯和化学工业的迅速发展,对铅的需求不断提高。这
样,既扩大了再生铅的消费市场,又因为蓄电池消费量的增大而导致废蓄电池的增
多,使再生铅工业有了更多的原料来源。我国再生铅工业正处于非常有利的发展时期

国外在对废铅蓄电池的处理上也有相应的技术,发达国家主要采用机械破碎分选

和对含硫铅膏进行脱硫等预处理技术,再分别采用火法、湿法、干湿联合法工艺回收
铅及其它有价物质,废蓄电池经预处理后再回收利用铅,既减轻了工人的劳动强度,
又减少了进炉的物料量,提高了炉料的铅品位,从而减少了烟气量、弃渣量、烟尘量、
能耗、二氧化硫排放量,提高金属回收率、工效、产能。

1.2 镉镍废电池的回收工艺

20 世纪 80 年代以来,移动电话、笔记本电脑等便携式电子器材发展很快。这类电子

器材所使用的镉镍电池的数量也相应迅速增加。虽然金属氢化物

-镍电池有着镉镍电

池无可比拟的优点,但其价格阻碍了其取代镉镍电池的步伐,镉镍电池仍占有接近
一半的市场份额。镉镍电池中的镉是对人体和动植物都有严重毒害作用的元素,镍、
钴也都是污染环境的重金属元素。同时,由于镉主要是作为锌冶炼的副产品生产的,
来源非常有限。镍和钴也都是价值非常高的有色金属。因此,对镉镍废电池如不加以
回收,不但会给环境带来严重的威胁,也是资源的重大浪费。

关于镉镍废电池的回收和分离,已有多项专利技术发表。典型的方法是,先用

H2SO4 将电池完全侵入到溶液中,然后采用下列方法分离镉和镍:(1)通过电解
使镉在阴极电沉积。这种方法要求使用的电流密度较低,必须严格控制,以防止镍的
电沉积,因此这种方法效率低,成本较高。(

2)用铝粉分段置换沉淀镉和镍,所回

收的镉和镍纯度较低。(

3)用 NH4HCO3 选择性地沉淀 CdCO3。这种方法在加入

NH4HCO3 的同时还须加入大量的(NH4)2SO4,使镍离子形成镍氨络离子以降低
镍的沉淀量。另外,必须对过程严格控制。以防止

NH4HCO3 的分解。

2 新型绿色环保电池

新型绿色环保电池是指近年来已投入使用或正在研制开发的一类高性能、无污染电

池。目前已经大量使用的金属氢化物镍蓄电池、锂离子蓄电池、正在推广使用的无汞碱
性锌锰原电池和可充电电池以及正在研制开发的聚合物锂或锂离子蓄电池、燃料电池
电化学贮能超级电容器、目前已广泛应用的利用太阳能进行光电转换的太阳电池(又
称光伏发电)等都属于这一范畴。

金 属 氢 化 物 镍 蓄 电 池 (

MH-Ni ) 与 镉 镍 蓄 电 池 ( Cd-Ni ) 有 相 同 的 工 作 电 压

1.2V),但由于采用稀土合金或 TiNi 合金贮氢材料作为负极活性物质,取代了致

癌物质镉,不仅使这种新型电池成为一种绿色环保电池,而且使电池的比能量提高
了近

40%,达到 60-80 Wh/kg 和 210-240 Wh/L。

锂离子蓄电池由可使锂离子嵌入及脱嵌的碳负极、可逆嵌锂的金属氧化物正极

LiCoO2、LiNiO2 或 LiMn2O4)和有机电解质构成,其工作电压为 3.6V,因此 1 个

锂离子电池相当于

3 个镉镍或金属氢化物镍电池。这种电池的比能量可以超过

100Wh/kg 和 280Wh/L,又大大超过了金属氢化物镍蓄电池的比能量。