废旧电池的危害及回收利用
李智 李扬
王芸芸
董雅萍
耿倩倩
祁一鸣
宋涛
摘要：随着经济的发展，环境污染日益严重。其中，电池的广泛使用，不仅造成了资源的浪费，同时也对环境造成了很大的影响。据调查，一节1号电池烂在地里，能使1平方米的土地，{yj}失去利用价值。一粒纽扣电池可使600吨水受到污染，相当于一个人一生的饮水量。电池，不回收利用就是污染环境，耗竭资源的魔鬼；分类回收，便可成为造福人类和自然的宝贝。针对废旧电池对环境的极大危害，我们小组对废旧电池的危害及回收利用进行了研究。
关键词：废旧电池
危害 回收利用
一、课题由来
电池，由金属帽，密封塑料，糊状电解质，去极化混合物，碳电极，锌筒等组成。其中包括了汞，镉，镍，铅四种危害性极大的金属。通过调查可知，汞就是我们俗称的“水银”，具有致癌物。汞和汞化物都是有毒的，科学家发现，汞具有明显的神经毒性，此外对内分泌系统、免疫系统等也有不良影响，儿童更易受害。20世纪50年代发生在日本的震惊世界的公害——水俣病，就是由于汞污染造成的。
镉：在人体内极易引起慢性中毒，是一种毒性很大的重金属，主要病症是肺气肿、骨质软化、贫血，很可能使人体瘫痪。而铅进入人体后最难排泄，它干扰肾功能、生殖功能。震惊世界的日本“痛痛痛”就是因镉污染而致。含镉的矿山废水污染了河水及河两岸的土壤、粮食、牧草、通过食物链进入人体而慢慢积累，在肾脏和骨骼中。会取代骨中钙，使骨骼严重软化，骨头寸断；镉会引起胃脏功能失调，干扰人体和生物体内锌的酶系统，使锌镉比降低，而导致高血压症上升。镉毒性是潜在性的。即使饮用水中镉浓度低至0.1毫克/升，也能在人体(特别是妇女)组织中积聚，潜伏期可长达十至三十年，且早期不易觉察。资料表明，人体内镉的生物学半衰期为20～40年。镉对人体组织和器官的毒害是多方面的，且xx极为困难。因此，各国对工业排放“三废”中的镉都作了极严格的规定。日本还规定，大米含镉超过1毫克/公斤即为“镉米”，禁止食用。由于镉化合物具有程度不同的毒性，用任何方法从废水中除镉，只能改变其存在任何方法从废水中除隔，只能改变其存在方式和转移其存在的位置，并不能xx其毒性。因此，镉废水的处理应尽量与回收利用结合。
镍:具有致癌性,对水生生物有明显危害,镍盐能引起过敏性皮肤炎
铅:导致贫血,神经功能失调,肾损伤,对儿童危害性更大
虽然电池的危害很大，但是，废旧电池中包含氯化铵，二氧化锰，锌，碳等可回收利用的物质。于是，我们做了具体的回收实验。
二、方法与步骤
（1）用剪刀把废电池外壳剥开，取出里面的黑色物质，它是二氧化锰、炭粉、氯化铵、氯化锌等的混合物。
（2）把这些黑色物质倒入烧杯中，加入蒸馏水（按每节电池加入50cm3水计算），搅拌溶解，澄清后进行过滤。滤液用以提取氯化铵，滤渣用以制备MnO2及锰的化合物，电池的锌壳可用以制锌粒及锌盐。
（3）从滤液中提取氯化铵
将滤液倒入蒸发皿中加热蒸发，至滤液中有晶体出现时，改用低温加热，并不断搅拌（以防局部过热致使氯铵分解）。待容器内只剩下少量液体时，停止加热，冷却即得到氯铵固体。该固体中含有少量氯化锌（ZnCl2），可通过NH4Cl和ZnCl2
的溶解度不同或 NH4Cl 50℃ 升华的性质，提纯NH4Cl。
（4）从滤渣中提取 MnO2
黑色混合物的滤渣中含有二氧化锰、炭粉和其他少量有机物。将滤渣用水冲洗5~6次后滤干固体，放入铁坩埚中，先低温烘干，然后在搅拌下高温灼烧以除去炭粉和有机物，到不冒火星时，再灼烧5~10min，冷却后得到MnO2。
（5）锌壳制取锌粒
把从废电池上取下的锌壳，用水浸，洗去浆糊状物质。然后把锌壳敲扁。集中放在铁坩埚中，加热至500℃左右（锌的熔点为419.4℃），锌即熔化。氧化物等杂质浮在表面，可用铁丝把它刮去。
在实验过程中，我们遇到了一些困难。如，在锌壳制取锌粒的实验中，由于实验室的仪器不足，以及我们的准备欠佳，做法不当，导致实验的失败。但我们在实验过程中学到了很多，我们认识到了规范实验步骤的重要性。
三、氯化铵，二氧化锰，锌的用途
（1）锌的用途
由于锌在常温下表面易生成一层保护膜，所以锌{zd0}的用途是用于镀锌工业。锌能和许多有色金属形成合金，其中锌与铝、铜等组成的合金，广泛用于压铸件。锌与铜、锡、铅组成的黄铜，用于机械制造业。含少量铅镉等元素的锌板可制成锌锰干电池负极、印花锌板、有粉腐蚀照像制板和胶印印刷板等。锌与酸或强碱都能发生反应，放出氢气。锌肥（硫酸锌、氯化锌）有促进植物细胞呼吸、碳水化合物的代谢等作用。锌粉、锌钡白、锌铬黄可作颜料。氧化锌还可用于医药、橡胶、油漆等工业。
（2）二氧化锰的用途
电解二氧化锰是优良的电池的去极化剂，它与xx放电二氧化锰生产的干电池相比，具有放电容量大、活性强、体积小、寿命长等特点，掺用
20－30%EMD 做成的干电池比全用xx MnO2 做成的干电池其放电容量可提高 50－{bfb} ，在高性能氯化锌电池中掺用
50－70%EMD ，其放电容量可提高 2－3 倍，全部用 EMD 做成的碱锰电池，其放电容量可提高 5－7
倍，因此电解二氧化锰成为电池工业的一种非常重要的原料。
四、研究心得
通过这次研究性学习，我们的收获颇多。在此过程中，有调查的艰辛，有实验的失败，有组内的意见不合······但是我们每个人都不气馁，团结起来，克服了重重难关。不仅让我们学到了课内学不到的东西，也让我们变得勇敢，坚强，懂得了团结的重要性。在此，我们感谢学校给我们提供了这次机会，让我们开拓了视野，提高了实践能力。同时，也感谢老师对我们的认真指导，使得我们的研究更加顺利。
