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回收舊電池的問題：1、 利潤點在哪？分解電池里的金屬獲得利潤（所以要根據(jù)金屬市場價來定回收價格）2、 各個電池提取的金屬含量有多少？3、 若從事著行？職業(yè)定位先從最低級的回收員做起？4、 回收電池會產(chǎn)生哪些法律問題？5、 投入的成本多大？6、 找好買家？廢舊干電池的回收利用作者姓名：司 呈 元 班 級：化 學(xué) 10-1 學(xué) 號：201004011030 指導(dǎo)教師：蓋 利 剛2011年 07 月 01 日廢舊干電池的回收利用摘要采用濕化學(xué)法對廢舊5#鋅錳干電池進行了回收利用。采用丙酮萃取法實現(xiàn)了干電池電解質(zhì)中氯化銨和鋅的氯化物的分類，回收了氯化銨，制備了硫化鋅，確定了電解質(zhì)中鋅化物的含量。采用在箱式電阻爐中加熱熔燒的方式，回收了二氧化錳。分別采用甲醛-酸堿滴定和高錳算鉀氧化法對回收的氯化銨和二氧化錳樣品進行純度檢測，所回收的氯化銨和二氧化錳的純度高。一 引言 民用干電池是目前使用量最大、也是最分散的電池產(chǎn)品，國內(nèi)年消費80億只。主要有鋅錳和堿性鋅錳兩大系列，還有少量的鋅銀、鋰電池等品種。鋅錳電池、堿性鋅錳電池、鋅銀電池一般都使用汞或汞的化合物作緩蝕劑，汞和汞的化合物是劇毒物質(zhì)。廢電池作為生活垃圾進行焚燒處理時，廢電池中的Hg、Cd、Pb、Zn等重金屬一部分在高溫下排人大氣，一部分成為灰渣，產(chǎn)生二次污染。電池對環(huán)境污染很嚴重，一節(jié)電池可以污染數(shù)十萬立方米的水。有的甚至說廢電池隨生活垃圾處理可以引起諸如日本水俁病之類的危害，還有一節(jié)5號廢電池就可以使一平方千米土地荒廢。 汞的民用干電池是目前使用量最大、也是最分散的電池產(chǎn)品，國內(nèi)年消費80億只。主要有鋅錳和堿性鋅錳兩大系列，還有少量的鋅銀、鋰電池等品種。鋅錳電池、堿性鋅錳電池、鋅銀電池一般都使用汞或汞的化合物作緩蝕劑，汞和汞的化合物是劇毒物質(zhì)。廢電池作為生活垃圾進行焚燒處理時，廢電池中的Hg、Cd、Pb、Zn等重金屬一部分在高溫下排人大氣，一部分成為灰渣，產(chǎn)生二次污染揮發(fā)溫度低，是一種毒性較大的重金屬。很多地方的土壤中也含有微量的汞，在汞礦開采、提煉、含汞產(chǎn)品加工過程中，如密閉措施不夠完備，釋放到空氣中的汞(蒸氣)對操作人員的健康影響很大。 二 實驗部分2.1實驗材料廢舊華太五號干電池四節(jié)、高錳酸鉀、酚酞、分析純的濃硝酸、濃鹽酸、碘化鉀、硫化鈉、丙酮、35%甲醛水溶液、氫氧化鈉、鄰苯二甲酸氫鉀和草酸鈉基準(zhǔn)物質(zhì)。2.2 實驗儀器和設(shè)備SX-5-12型數(shù)顯箱式電阻爐（天津.泰斯特）、HJ-3恒溫磁力攪拌器（江蘇.中大）、SHZ-D型循環(huán)水式真空泵（鞏義.予華），GZX-9140ME型數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱2.3 實驗步驟實驗原理和方法鋅錳干電池其負極是作為電池殼體的鋅電極，正極是被MnO2和碳粉包圍的石墨電極，電解質(zhì)是氯化鋅與氯化銨的糊狀物，其電池方應(yīng)為：Zn + 2NH4Cl + 2MnO2-Zn（NH3）2Cl2 + 2MnOOH。根據(jù)離子極化的觀點，鋅的氯化物具有較強的共價性，易溶于丙酮等弱極性有機溶劑；而氯化銨屬于離子性化合物，不溶于丙酮等弱極性有機溶劑.2.3.1 黑色混合物中鋅化物含量的測定 將單節(jié)5號廢舊鋅錳干電池的黑色混合物轉(zhuǎn)移至一個100ml單口燒瓶中，加入10ml丙酮，振搖數(shù)次，固液分離 ，重復(fù)一次，將鋅的氯化物的丙酮溶液（其中可能含有其他過渡金屬氯化物）轉(zhuǎn)移至一個50ml的單口燒瓶中，過濾池去雜質(zhì)將丙酮蒸干、回收后，瓶底白色固體加20ml蒸餾水溶解，間歇搖動下緩慢滴加5M的NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的PH值為12。過濾，濾液用50ml單口燒瓶收集，間歇搖動下滴加1M鹽酸，待析出的膠體重新溶解后停止滴加此時溶液的PH為56。往往上述燒瓶中通入自制的H2S氣體，待溶液中不再有白色沉淀析出時停止通氣。固體經(jīng)離心分離、洗滌，置于60攝氏度鼓風(fēng)干燥箱中干燥612h，稱重。 2.3.2 氯化銨的回收 往上述經(jīng)丙酮萃取后的黑色混合物中加入20ml蒸餾水，振搖數(shù)次，固液分離，重復(fù)一次。將氯化銨的水溶液轉(zhuǎn)移至一50ml的單口燒瓶中，通入自制的硫化氫氣體，直至溶液中不在有沉淀析出。過濾，濾液用100ml燒杯收集（濾液pH為12），小火加熱使水蒸發(fā)，水中的氯化氫氣體揮發(fā)。待液面出現(xiàn)晶膜時停止加熱，將燒杯置于60鼓風(fēng)干燥箱中干燥612小時，固體稱量。2.3.3 甲醛酸堿滴定法測定銨根離子 銨根離子與甲醛可迅速化合而放出等物質(zhì)的量的酸；生成的酸可用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液滴定。量取25ml0.05mol/L的氯化銨的醇水溶液（無水乙醇/蒸餾水=1:1，體積比）轉(zhuǎn)移至250ml錐形瓶中，加入35%的中性甲醛溶液8ml，滴入5滴（0.1wt%）酚酞指示劑搖勻，立即用0.1020mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，溶液由無色變?yōu)闇\粉色，穩(wěn)定30s不退色即為終點，記錄滴定體積。做滴定25ml醇水和8ml35%中性甲醛混合溶液的空白實驗。根據(jù)反應(yīng)方程式確定樣品中氯化銨的含量。2.3.4 二氧化錳的回收和純度測定 為了除去錳粉中的石墨、乙炔黑和其他有機物，將水洗后的錳粉初干后轉(zhuǎn)移至100ml的陶瓷坩堝中，置于電阻加熱爐中于500焙燒1h，降至室溫。稱?。?5020）mg的二氧化錳樣品置于250ml錐形瓶中，再加入0.330.35g的基準(zhǔn)草酸鈉和8ml1.5M的硫酸，用小火直接加熱至不再放出二氧化碳氣體且殘渣屋黑色顆粒為止；最后將溶液稀釋至30ml，加熱至7580，趁熱用0.01995 M高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的草酸鈉溶液至呈粉紅色，穩(wěn)定30s不退色即為終點。記錄滴定體積。做滴定38ml新鮮蒸餾水的空白實驗。根據(jù)反應(yīng)方程式確定樣品中二氧化錳的含量.三 結(jié)果與討論3.1 單節(jié)5#廢舊鋅錳干電池各部分組成的質(zhì)量由表1給出了單節(jié)電池各部分的物質(zhì)組成質(zhì)量，黑色混合物和鋅皮占電池總質(zhì)量的73.62%；其中包括氯化銨、鋅的氯化物和氧化錳等待取物的黑色混合物占總質(zhì)量的50.55%。廢舊干電池各部分組成的質(zhì)量電池編號解剖前總質(zhì)量/g碳棒質(zhì)量/g黑色混合物/g銅冒質(zhì)量/g鋅皮質(zhì)量/g其他/g113.16211.16466.78930.05373.15241.5123213.31461.11236.78000.06012.97712.3886314.18861.20016.98810.05333.25142.6957平均值13.55511.15906.85250.05573.12692.1980百分含量%1008.5550.550.4123.0717.423.2黑色混合物中鋅化物含量的測定跟氯化物相比，鋅的氯化物分子的共價性明顯增強。根據(jù)兩者在弱極性溶劑中溶解度的差異，我們選用丙酮做鋅化物的萃取劑。利用氫氧化鋅酸堿兩性的特點，將溶液中的鋅離子和其他過渡經(jīng)書離子分離開來；通過通入硫化氫氣體形成硫化鋅沉淀，而不往溶液中引入其他雜質(zhì)離子，制備了較為純凈的硫化鋅，進而確定了黑色混合物中鋅化物的含量。廢舊干電池中鋅化物得電池編號黑色混合物/gZnS/g鋅化物/g占得的百分含量%平均值/%相對偏差/%16.78930.09860.13822.062.87-28.2226.78000.12260.17192.54-11.4936.98810.1971027634.0139.713.3氯化銨的回收和純度的測定文獻報道較低濃度的氯化銨水溶液其pH值在5左右，考慮到銨根離子的水解性，在不往體系中引入雜質(zhì)離子的前提下，我們采用通入硫化氫氣體的方法，除去了水溶液中的其他過渡金屬離子。研究結(jié)果表明，在溶液pH值小于2時回收氯化銨的質(zhì)量隨pH值的降低增加緩慢。因此，我們在氯化銨水溶液的pH值為12的情況下，對單節(jié)電池中的氯化銨進行了回收，并對回收的氯化銨進行了純度檢驗。由表3可見，所回收的氯化銨樣品的純度為95.44%表3氯化銨的回收和純度的測定編號黑色混合物質(zhì)量（g）回收氯化銨質(zhì)量(g)平均值(g)氯化銨取樣質(zhì)量（g）氫氧化鈉溶液體積（ml）氯化銨含量（g）樣品純度（%）純度平均值（%）相對偏差（%）18.02630.53160.53370.203512.570.199197.8395.44-0.3927.08620.52330.201712.490.192195.220.4437.09410.54620.213811.470.199493.27-0.0053.4二氧化錳回收及純度檢驗為了提高電池中二氧化錳的去極化作用并提高導(dǎo)電性，常加入石墨、乙炔黑等比表面積大的導(dǎo)電性物質(zhì)。在回收過程中，通常采用高溫焙燒的方法將其與錳的氧化物分開。表4是從單節(jié)廢舊電池中回收二氧化錳的質(zhì)量及純度檢測的數(shù)據(jù)。由表4可見，回收的二氧化錳純度較高，平均純度為96.10%。黑色混合物在加熱焙燒的過程中存在著低價態(tài)錳被空氣中的氧氧化成高價態(tài)錳的反應(yīng)，但同時存在著石墨等還原性物質(zhì)將高價態(tài)的錳還原為低價態(tài)的錳的反應(yīng)。如果樣品焙燒充分，則樣品中二氧化錳的含量會增加。反之會降低。未完全燃燒的碳使樣品顏色加深，不僅會干擾滴定終點的確定，而且在滴定過程中會消耗一部分高錳酸鉀，使二氧化錳的計算含量偏低，造成負誤差。二氧化錳回收及純度檢驗次數(shù)MnO2質(zhì)量/gNa2C2O4質(zhì)量/gKMnO4溶液體積/mlMnO2含量/g樣品純度（%）平均純度（%）10.15010.347217.300.146397.4796.1020.14670.335416.210.138294.2130.15740.345717.230.152196.63四 結(jié)論（1）通過本實驗我進一步熟悉掌握了萃取、過濾、滴定各種操作技能，同時也學(xué)習(xí)了各種儀器的操作規(guī)范。（2）在實驗過程中萃取用到丙酮，丙酮用毒對身體有害，在以后的實驗中我們可以嘗試這用別的無毒有機萃取劑（3）通過實驗研究，獲得了5#廢舊鋅錳干電池的各部分組成的實驗數(shù)據(jù)。（4）分別采用甲醛-酸堿滴定法和高錳酸鉀氧化法對回收的氯化銨和二氧化錳進行了純度檢驗。（5）采用丙酮萃取法分離了電解質(zhì)中的氯化銨和鋅的氯化物。利用氫氧化鋅酸堿兩性的性質(zhì)和采用通入硫化氫的方法分別實現(xiàn)了鋅離子、銨根離子和其他過渡金屬離子的分離得到了純度較高的氯化銨，制備了硫化鋅，并確定了碳包中鋅化物的含量為2.87 %（以氯化鋅計）。（6）采用在箱式電阻爐中加熱焙燒的方法回收了二氧化錳。純度不高是因為在加熱的過程中沒有完全溶解，以及在滴定過程中對滴定終點顏色的判斷不準(zhǔn)確。(7) 通過一系列的研究與討論，讓我們知道了廢舊干電池對環(huán)境的影響，但大部分對此都不太清楚，也不太在意，我們應(yīng)該通過這次研究，使人們對廢舊干電池的危害更清楚，讓人們更好地保護環(huán)境和自身利益。參考文獻（1）馮鵬棉，狄曉威，楊學(xué)娟，碘量電位滴定法車測定鋅錳舊電池中二氧化錳J.冶金分析，2007,27（4）：49-51.（2）何慶中，黎俊青。趙文純，等.廢舊鋅錳干電池機械分離回收處理技術(shù)研究J.機械設(shè)計與制造，2010，（4）：266-268.（3）蔣玉萍，張建強，李杏蘭，等.廢舊鋅錳干電池回收利用的探究J.實驗技術(shù)與管理，2002,19（6）：68-70.（4）浙江大學(xué)、華東理工大學(xué)、四川大學(xué)合編，殷學(xué)鋒主編，新編