废旧铅酸蓄电池回收及浸出实验研究

2014-07-20 13:11李海银
资源节约与环保 2014年5期
关键词:铅含量危险废物蓄电池

李海银

(江苏圣达工程咨询有限公司 江苏徐州 221000)

铅蓄电池的生产加工过程产生含铅污染物,这类重金属污染物已经列入国家危险废物名录中,铅固体废物同时也是重要的铅原料来源,全世界每年铅的回收精炼为328万吨,因此如何将废弃铅制品安全的处理和回收利用是重要的问题。当前,铅的冶炼原料主要是以含量多余50%的方铅石中取得,随着矿产资源的开发和利用,含量较低的铅金属矿将会综合利用[1]。

1 废旧铅蓄电池

1.1 废旧铅蓄电池的组成

废旧铅蓄电池除去电解液后由三部分构成,其中电极栅和连接物铅含量占整个铅蓄电池的一半。它们铅含量基本是合金成分,铅含量约占百分之九十五,锡含量约占百分之五,氧化铅和硫酸铅含量较少,加起来不到百分之一。电极栅和连接物被腐蚀后会产生铅泥和填料,被腐蚀的铅电极栅和连接物含铅量为百分之七十五左右,含锡量为百分之零点五左右,含硫量为百分之六左右。其中铅的存在形式主要是硫酸铅和碱式硫酸铅,此外还含有少量的二氧化铅和氧化铅。填料的含铅量占铅蓄电池总含铅量百分之五十左右。铅蓄电池的外壳主要是聚丙烯或聚氯乙烯塑料[2]。

铅蓄电池的三部分为电极、连接物和外壳。这三个部分组成不同,材料不同,因此性质也不相同。为了减少废旧铅蓄电池对环境的危害,需要将铅蓄电池分解,再回收利用,这样会减少回收成本。

1.2 节能回收

废旧铅蓄电池的回收,在发达国家已经很成熟,废旧铅蓄电池的回收主要通过电池制造企业负责,利用其销售渠道组织回收和利用,废旧铅蓄电池第二个回收途径是废旧物品回收站拆解,拆解下的废料再卖给蓄电池加工企业。回收不仅可以避免或者减少铅污染,达到环境保护的要求,还可以节约铅资源。

废旧铅蓄电池的回收再生预处理一般流程为:铅蓄电池电极机械化破碎、含铅碎片及杂质的自动拆分、重介质重新选择,最终把铅蓄电池分为四个部分,包括格栅、铅板、铅泥、聚丙烯和废旧塑料。

1.3 铅泥危害

铅蓄电池中铅泥的危害很严重,因为铅的比重较大,在空气中会沉降到土壤表面。由于铅的积累,会产生扬尘,危害大气环境和人体健康。铅泥中的重金属有铅、锡、砷等,如果经过呼吸道进入人体,对人体健康的危害很大。此外,铅对水体污染也很严重,如果堆积的铅排放物不经处理,被雨水冲刷后会造成地下水污染[3]。

2 浸出实验部分

2.1 浸出实验

浸出实验是在实验室内模拟自然界中的铅泥和液体混合时浸出的过程。实验方法就是把铅泥和浸提剂接触一定时间后取浸出液,并用分光光度法或其他方法检测其中的铅含量。

2.2 实验样品

实验使用的样本是取自某拆卸废旧铅蓄电池工厂。将铅泥置于105摄氏度的条件下24小时左右,至每称量结果的差值低于0.01克,再经冷却、粉碎后过80目的网筛,制成铅泥粉末实验样本。

2.3 实验仪器

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2.4 浸提剂制备方法

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2.5 实验结果

实验中利用分光光度计检测出样本中含有73.5%的铅。经过进一步的分析,含有的铅主要以以下几种形态存在,具体的百分比见表3。采用上述三种方法提取铅的实验结果见表4。

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由表4中的数据可以看出,浸出毒性远远高于标准限值。这证实了铅泥为危险废物,其浸出毒性是很高的。采用上文提到的方法实验时,铅泥浸出毒性强度由大到小排列为:醋酸缓冲液法、硫酸硝酸法、去离子水法。

3 结语

铅泥的浸出毒性超过了新标准规定的限值,属于典型的危险废物。浸出毒性大小表现为醋酸缓冲溶液法>硫酸硝酸法>去离子水法。

[1]桂双林.废铅蓄电池中铅泥浸出特性及氯盐法浸出条件研究.南昌大学.2008.06

[2]林德强.废铅蓄电池及铅阳极泥回收利用新工艺的研究.中南大学.2011.05

[3]乐颂光.再生有色金属生产 [M].中南工业大学出版社,1991,204.24

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