一、概述
我国的电池工业起源于20世纪20年代，发展到今天，电池年产量现已到达140亿只，占国际电池总产量的1/3。现在，我国出产的电池首要有锌锰酸性电池、锌锰碱性电池、铅酸蓄电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池等，其间锌锰电池占电池总量的72%。锌锰电池首要由锌、锰、、铜、铁、塑料、碳等约十几种质料制成。
按均匀每出产万只锌锰电池耗费的原材料概算，年产100亿只锌锰电池约需耗用锌、二氧化锰、铜、氯化铵、氯化锌、、炭棒别离为1 6、2 0、0.14、6、2、2、3万多吨，此外还有数量可观的。可是，因为我国至今没有废旧锌锰电池专业收回工厂，致使废旧电池随意丢掉，或许长时间堆积难以找到出路，或
者直接进行安仝填埋，致使很多的名贵资源白白糟蹋。从环境保护的视点来看，锌锰电池、铅酸蓄电池和镍镉电池都含有铅、、镉等金属，随意处置，对公民的身心健康会形成巨大的损害。因而，废旧电池的安全办理已引起了政府和社会的高度重视，在北京，上海等地展开了收回废旧电池的活动，搜集了不少数量的电池，尽管安全填埋也是安全处置的一种有用的手法，可是因为终究处置本钱高，且存在很多资源糟蹋，现在搜集的很多废旧电池还仅仅简略的堆积在仓库里，并没有改动废旧电池污染环境的现状，所以建造专门的废旧锌锰电池收回工厂火烧眉毛。本文介绍了“焙烧－电解”工艺处理废旧锌锰电池的技能及处理作用，以期得到扩展化的出产性实验。
二、工艺流程、办法及效果
（一）工艺流程
废旧锌锰电池的收回运用首要处理2个问题，首先是金属和其它有用物质的收回，其次是废气、废液和废渣的处理。通过屡次的比照实验，咱们提出了“焙烧电解”收回处理工艺（见图1），首要包含焙烧、造液、电解以及废气、废渣处理等工序。
图1 “焙烧－电解”工艺流程暗示
（二）实验办法
因为金属首要存在于浆糊纸与锌筒上，为了有利于蒸气的蒸腾，首先将废旧锌锰电池通过机械切开，分选出炭棒、铜帽、塑料，使电池内部粉料和锌筒充沛露出，一起将炭棒、铜帽、塑料予以收回。未收回成份送人密闭的焙烧炉，在600℃的温度条件下，阻隔空气焙烧3h（热重分析显现600℃时反响结束）。此刻，电池中的二氧化锰已与黑均匀混合，在焙烧中被复原成一氧化锰，便于用硫酸浸取（二氧化锰有必要用浓硫酸加碳粉在383K的温度条件下才干溶解）。焙烧发生的尾气含有、蜡、氯化铵和气，从焙烧炉导出后通过冷凝罐，使大部分蒸气凝聚收回，尾气进入喷淋罐，用水喷淋(pH=6)，吸收气、氯化铵和蜡。喷淋水循环运用，当氯化铵到达饱满时，参加活性炭吸附残留的金属，通过滤，滤液蒸腾后，制取氯化铵晶体。残留的尾气通过泡罩塔式净化器后终究排放，其间滤后浓度在3－5μg/m3，彻底可到达国家大气排放标准。
经焙烧的物料在阻隔空气的条件下冷却，以避免一氧化锰从头氧化，冷却后磁选去铁，用水浸洗、过滤（得滤液1），以去除氯离子，滤液l经重结晶可取得和氯化锌。发生的滤渣l首先用硫酸溶解，再过滤，得滤液2（硫酸锰和硫酸锌的混合液体），终究对残渣（滤渣2）进行固化处理（通过数次高温文酸洗处理，滤渣2已无有害物质）。硫酸锰和硫酸锌的混合液体（滤液2）在同一电解槽中电解，在电解阳极可得到二氧化锰，阴极可得到金属锌，一起电解液可以重复运用。
（三）实验效果
收回处理工艺可使废旧锌锰电池中的金属得到彻底收回，废气、废渣得到全面的处理，彻底到达排放标准。实验效果见表l～3。
表1 焙烧前后含量比照(mg／kg)
焙烧前含量
焙烧后含量
去除率(%)
770
40(500℃，2h)
95
810
15(600℃，3h)
98
表2 锌锰电池焙烧后水浸取前后金属含量比较（%）
Zn
Pb(mg/L)
Mn
Hg(mg/L)
水浸前焙烧中含量
35～45
30～120
21～40
15
水浸后滤渣中含量（滤渣1）
28～39
30～20
18～38
7
表3 滤渣1硫酸浸取前后金属含量比较(mg/L)
Zn
Pb
Mn（%）
Hg
硫酸浸取前焙烧中含量
28～39
30～120
18～38
7
硫酸浸取后滤渣中含量（滤渣2）
0
0
2～5
3
三、可行性分析
选用美国杜邦公司出产的PGA51热重分析仪，咱们对通过切开、分选的废旧锌锰电池进行了热重分析后得知：从室温到600℃的温度区间，物料质量快速F降，600～760℃之间物料质量根本不变，而760～810℃之间物料质量又有下降，这说明600℃之前物猜中金属、氯化铵等蒸腾彻底（沸点356.57℃，氯化铵沸点520℃），复原反响进行结束，而在800℃邻近物料质量下降是因为氯化锌的蒸腾(氯化锌沸点756℃)。所以，咱们把焙烧温度定在600℃，并用马弗炉做了扩人道实验，取得杰出的作用，焙烧后的焙粉金属含量降到l 5 mg/L以下，去除率到达97%以上，标明在工业出产中物料通过循环焙烧，金属含量彻底可以合格。焙烧后的物料通过磁选、水浸、硫酸溶解，只剩下大约I0%的残渣，首要是从头被氧化的二价锰和一些杂质，可以再次放入焙烧炉进行焙烧，终究残渣经固化处理，可到达无害化的要求。硫酸锌与硫酸锰混合液在同一电解槽中电解，电解阳极得到的二氧化锰，契合国家规则的二级电解二氧化锰的标准，放电功能远远超越天然二氧化锰，现在，我国碱性锌锰电池工业发展迅速，对电解二氧化锰需求量很大，这对建造废旧锌锰电池回牧工厂是一种推动力；电解阴极取得的锌质量契合国家规则的三级锌标准，满意轻工业部所规则锌简用锌饼的要求。因而，用该工艺收回处理废旧锌锰电池是可行的。
从经济视点看，收益也颇丰。假定每年可以收回运用30%的锌锰电池，即30亿只，可别离收回电解二氧化锰、锌、氯化铵、氯化锌为4、3、1.5、0.6万多吨，此外还有很多的炭棒、铜帽、铁皮、蜡等电池出产的有必要质料。
四、结语
在实验室条件下，“焙烧－电解”工艺可使废旧锌锰电池中的金属得到收回，废气、废渣得到处理，到达排放标准，对处理电池污染问题有重要的协助。所以，上述的收回处理工艺值得进行扩展出产性实验，以将实验室的效果转变为出产力，实践运用到废旧锌锰电池的收回处理中去。
我国的电池工业起源于20世纪20年代，发展到今天，电池年产量现已到达140亿只，占国际电池总产量的1/3。现在，我国出产的电池首要有锌锰酸性电池、锌锰碱性电池、铅酸蓄电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池等，其间锌锰电池占电池总量的72%。锌锰电池首要由锌、锰、、铜、铁、塑料、碳等约十几种质料制成。
按均匀每出产万只锌锰电池耗费的原材料概算，年产100亿只锌锰电池约需耗用锌、二氧化锰、铜、氯化铵、氯化锌、、炭棒别离为1 6、2 0、0.14、6、2、2、3万多吨，此外还有数量可观的。可是，因为我国至今没有废旧锌锰电池专业收回工厂，致使废旧电池随意丢掉，或许长时间堆积难以找到出路，或
者直接进行安仝填埋，致使很多的名贵资源白白糟蹋。从环境保护的视点来看，锌锰电池、铅酸蓄电池和镍镉电池都含有铅、、镉等金属，随意处置，对公民的身心健康会形成巨大的损害。因而，废旧电池的安全办理已引起了政府和社会的高度重视，在北京，上海等地展开了收回废旧电池的活动，搜集了不少数量的电池，尽管安全填埋也是安全处置的一种有用的手法，可是因为终究处置本钱高，且存在很多资源糟蹋，现在搜集的很多废旧电池还仅仅简略的堆积在仓库里，并没有改动废旧电池污染环境的现状，所以建造专门的废旧锌锰电池收回工厂火烧眉毛。本文介绍了“焙烧－电解”工艺处理废旧锌锰电池的技能及处理作用，以期得到扩展化的出产性实验。
二、工艺流程、办法及效果
（一）工艺流程
废旧锌锰电池的收回运用首要处理2个问题，首先是金属和其它有用物质的收回，其次是废气、废液和废渣的处理。通过屡次的比照实验，咱们提出了“焙烧电解”收回处理工艺（见图1），首要包含焙烧、造液、电解以及废气、废渣处理等工序。
图1 “焙烧－电解”工艺流程暗示
（二）实验办法
因为金属首要存在于浆糊纸与锌筒上，为了有利于蒸气的蒸腾，首先将废旧锌锰电池通过机械切开，分选出炭棒、铜帽、塑料，使电池内部粉料和锌筒充沛露出，一起将炭棒、铜帽、塑料予以收回。未收回成份送人密闭的焙烧炉，在600℃的温度条件下，阻隔空气焙烧3h（热重分析显现600℃时反响结束）。此刻，电池中的二氧化锰已与黑均匀混合，在焙烧中被复原成一氧化锰，便于用硫酸浸取（二氧化锰有必要用浓硫酸加碳粉在383K的温度条件下才干溶解）。焙烧发生的尾气含有、蜡、氯化铵和气，从焙烧炉导出后通过冷凝罐，使大部分蒸气凝聚收回，尾气进入喷淋罐，用水喷淋(pH=6)，吸收气、氯化铵和蜡。喷淋水循环运用，当氯化铵到达饱满时，参加活性炭吸附残留的金属，通过滤，滤液蒸腾后，制取氯化铵晶体。残留的尾气通过泡罩塔式净化器后终究排放，其间滤后浓度在3－5μg/m3，彻底可到达国家大气排放标准。
经焙烧的物料在阻隔空气的条件下冷却，以避免一氧化锰从头氧化，冷却后磁选去铁，用水浸洗、过滤（得滤液1），以去除氯离子，滤液l经重结晶可取得和氯化锌。发生的滤渣l首先用硫酸溶解，再过滤，得滤液2（硫酸锰和硫酸锌的混合液体），终究对残渣（滤渣2）进行固化处理（通过数次高温文酸洗处理，滤渣2已无有害物质）。硫酸锰和硫酸锌的混合液体（滤液2）在同一电解槽中电解，在电解阳极可得到二氧化锰，阴极可得到金属锌，一起电解液可以重复运用。
（三）实验效果
收回处理工艺可使废旧锌锰电池中的金属得到彻底收回，废气、废渣得到全面的处理，彻底到达排放标准。实验效果见表l～3。
表1 焙烧前后含量比照(mg／kg)
焙烧前含量
焙烧后含量
去除率(%)
770
40(500℃，2h)
95
810
15(600℃，3h)
98
表2 锌锰电池焙烧后水浸取前后金属含量比较（%）
Zn
Pb(mg/L)
Mn
Hg(mg/L)
水浸前焙烧中含量
35～45
30～120
21～40
15
水浸后滤渣中含量（滤渣1）
28～39
30～20
18～38
7
表3 滤渣1硫酸浸取前后金属含量比较(mg/L)
Zn
Pb
Mn（%）
Hg
硫酸浸取前焙烧中含量
28～39
30～120
18～38
7
硫酸浸取后滤渣中含量（滤渣2）
0
0
2～5
3
三、可行性分析
选用美国杜邦公司出产的PGA51热重分析仪，咱们对通过切开、分选的废旧锌锰电池进行了热重分析后得知：从室温到600℃的温度区间，物料质量快速F降，600～760℃之间物料质量根本不变，而760～810℃之间物料质量又有下降，这说明600℃之前物猜中金属、氯化铵等蒸腾彻底（沸点356.57℃，氯化铵沸点520℃），复原反响进行结束，而在800℃邻近物料质量下降是因为氯化锌的蒸腾(氯化锌沸点756℃)。所以，咱们把焙烧温度定在600℃，并用马弗炉做了扩人道实验，取得杰出的作用，焙烧后的焙粉金属含量降到l 5 mg/L以下，去除率到达97%以上，标明在工业出产中物料通过循环焙烧，金属含量彻底可以合格。焙烧后的物料通过磁选、水浸、硫酸溶解，只剩下大约I0%的残渣，首要是从头被氧化的二价锰和一些杂质，可以再次放入焙烧炉进行焙烧，终究残渣经固化处理，可到达无害化的要求。硫酸锌与硫酸锰混合液在同一电解槽中电解，电解阳极得到的二氧化锰，契合国家规则的二级电解二氧化锰的标准，放电功能远远超越天然二氧化锰，现在，我国碱性锌锰电池工业发展迅速，对电解二氧化锰需求量很大，这对建造废旧锌锰电池回牧工厂是一种推动力；电解阴极取得的锌质量契合国家规则的三级锌标准，满意轻工业部所规则锌简用锌饼的要求。因而，用该工艺收回处理废旧锌锰电池是可行的。
从经济视点看，收益也颇丰。假定每年可以收回运用30%的锌锰电池，即30亿只，可别离收回电解二氧化锰、锌、氯化铵、氯化锌为4、3、1.5、0.6万多吨，此外还有很多的炭棒、铜帽、铁皮、蜡等电池出产的有必要质料。
四、结语
在实验室条件下，“焙烧－电解”工艺可使废旧锌锰电池中的金属得到收回，废气、废渣得到处理，到达排放标准，对处理电池污染问题有重要的协助。所以，上述的收回处理工艺值得进行扩展出产性实验，以将实验室的效果转变为出产力，实践运用到废旧锌锰电池的收回处理中去。
