四废旧电池的危害及回收利用
相关科目：化学、地理、物理
我国是世界上干电池生产和消费的头号大国。统计资料表明，1980年我国干电池生产量已超过美国而跃居世界第一。1998年我国干电池生产量达到1.4×1010只，而同年世界干电池总产量约3.0×1010只。随意丢弃干电池，不仅污染环境、危害人体健康，而且也浪费资源。以每年生产l.0×1010 只干电池计算，全年将要消耗l.56×105吨锌， 2.26 ×105吨二氧化锰， 2080吨铜， 2.7 ×104吨氯化锌， 7.9×104吨氯化铵， 4.3 ×104　吨碳棒。因此，实行废旧电池回收利用，利国利民，势在必行。
让同学们通过讨论，了解电池的种类和材料，废旧干电池造成的污染和废电池的资源化状况，鼓励学生使用环保型电池，减少电池对环境造成的危害。
教学目标
 关注废电动造成的危害及废电池资源化的途径
 了解电池的结构和分类、废电池对环境造成的影响及防治对策
 初步培养学生用逻辑推理的方法来研究问题和解决问题
 废电池回收利用，人人有责
 参与家庭、学校和社区的废电池回收活动
教学准备
（一）准备各种型号和种类的干电池
（二）大张的旧挂历纸、彩色笔
教学内容提要
（一）干电池的结构和种类
（二）废干电池的危害
（三）废干电池危害的防治途径
教学活动
（一）引人
1将学生分成小组，每组6人。
2拿出准备的干电池，发给学生。
（二）阅读
请学生参阅下表，将电池按照阅读材料和电池上的说明分类，说出电池中哪些材料有毒？哪些材料可以回收？
（三）讨论
各小组将下列问题的讨论结果用彩笔写在大张旧挂历纸上
1废电池进入环境会产生什么样的影响和危害？如果让废电池中的汞和镉等重金属排入土壤和水中，会对人体健康造成严重的威胁。
甲基汞具有脂溶性，在细胞中可以整个分子原型积蓄。在含有甲基汞的污染水体中，甲基汞主要通过食物链进入人体与胃酸作用，产生氧化甲基汞，经肠道几乎全部被吸收进入血液中，并输送到全身各器官，尤其是肝和肾，其中有 15％进入脑细胞。由于脑细胞富含类脂质，脂溶性的甲基汞对类脂质有很强的亲和力，所以容易积蓄在脑细胞中，主要部位为大脑皮层和小脑，造成人体运动失调、肢端感觉障碍等。甲基汞导致的脑损伤是不可逆转的，往往导致死亡或遗患终身，并能危及后代健康。最典型的例子就是日本的“水俣病”。
人体主要通过消化道摄入环境中的镉。镉进入人体，在体内形成镉硫蛋白，通过血液达到全身，并有选择地积蓄于肾、肝中，在脾、胰等器官中也有积蓄。镉与含羟基、氨基、疏基的蛋白分子结合，能使许多酶系统受到控制，从而影响肝、肾器官中酶系统的正常功能。镉还会损伤肾小管，使人出现糖尿、蛋白尿和氨基酸尿等症状，肾功能不全又会影响维生素D的活性，使骨骼疏松、萎缩、变形等。慢性镉中毒主要影响肾脏，最典型的例子就是日本的“骨痛病”。患者多数是老年妇女。起初，患者腰痛，下肢肌肉痛，以后浑身骨节疼痛，稍微受到碰撞或者咳嗽就可导致骨折，到后来骨骼严重变形，在剧痛中死亡。
2如何防治废电池污染？（从不同的角度考虑）
从电池生产角度讲，将高新技术应用于电池的生产过程，不断开发环保型电池，减少废电池的危害。
（1）绿色电池：镍氢电池是一种新型高性能、无污染的可充电电池。与传统的镍镉电池相比，在相同的尺寸下，容量可提高70%。由于用贮氢电极代替了铝电极，消除了致癌物质金属镉带来的环境污染难题。因此，被世界各国看好，被称为“绿色电池”。
（2）高效电池材料：泡沫状金属镍。这种材料在小型化、高性能、低污染的镍镉、镍氢电池生产中起关键的作用。
（3）燃料电池：开发以汽油为燃料的燃料电池。燃料电池的氮氧化物排放量较低，为了保护地球环境，使用燃料电池是未来汽车发展的趋势。
（4）环保型动力源：锌——空气电池作为一种环保型动力源已崭露头角。据介绍，这种电池的主要原料是锌粉，加上液体氢氧化钾，在与空气接触过程中产生化学反应而产生电能。它具有体积小、容量大、重量轻等优点，并能在不同温度（从-20o至+40o ）下正常工作。它的生产成本低廉，基本同于现在普遍使用的铅酸电池，但它的容量却是铅酸电池的5倍。它不污染环境，又很方便人们的使用。
（5）无污染电池：一次性无汞碱锰电池项目日前正式在我国投产，这意味着我国进入了符合世界环保最新要求的无污染电池生产行列。
从废旧电池的回收角度讲，关键是要尽快建立废旧电池回收体制。国家应在政策法规、科技创新和资金投入等方面给予一定的扶持。制定相关的政策法规，规定废旧电池必须回收，禁止将废旧干电池随意丢人生活垃圾之中，制定科学合理的干电池生产包装标准，以便把废旧电池回收后的分类；对积极回收利用废旧干电池的科研单位和企业要给予政策和资金倾斜，确保投资者资本的增值和处理单位产品的优先推广。为废旧于电池回收利用创造各种便利条件，如在公共场所设置电池回收箱。在销售电池时，实行抵押金制度，或采用以旧换新制度，确保废旧干电池的回收。另外，各级环保那门、金融机构、科研机构应促进废旧电池再生技术的开发和产业化进程。只有充分动员一切社会力量，形成全民参与、多方出力的势头，才能最终推动废旧平电池的回收、利用。
从废电池资源化技术的角度讲，目前国内主要的处理方式有4种：人工分选、干法、湿法和干湿法。人工分选回收利用法就是将回收的废旧干电池，先进行分类，人工分选出碳棒、铜帽、锌皮及各种残留物，并分别用相应的方法予以处理，这种方法简单易行，但使用劳动力多，经济效益差。所谓干法，也叫烟法或火法，就是对废旧干电池分类筛选，破碎后，再放人焙烧炉中在 600－ 800o下焙烧，将排出的气体冷凝后提取汞，再将焙烧剩余物放入回转窑在11 00－1300o煅烧，从烟气中回收氧化锌，从残渣中回收锰和铁。运用此法，一般冶炼厂无须增加设备和劳力，就可回收干电池中的锌，若需进一步回收其他物质，尚需增加设备。所谓湿法，就是将干电池分类破碎后，置于浸取槽中，加人稀硫酸进行浸取，再经过滤，从滤液中提取金属锌，从滤渣中分离出铜帽、铁皮后，再从剩余泥渣中进一步提取出锰来。此法可以利用现有湿法炼锌工厂的设备和技术，对废旧干电池进行回收利用。干湿法，就是将干法和湿法的优点结合起来，先用焙烧的方法回收汞和部分锌，再用浸取的方法回收锰和剩余的锌。运用此法，回收效果较好，但工序较复杂，成本也较高。
国外通常的做法是采用湿法，但比国内的处理方法多一道程序，也就是说，不仅用酸浸取以提取铁、锅等，而且用碱中和来沉淀锌、镍等。此外，日本二次原料研究所采取筛选、磁选、氯化、再筛选外加三次熔炼的方法来处理废电池。相比之下，国外的处理方法工序更多，更细致，更复杂，只有在较大的规模下才较经济。我国的废旧干电池处理厂家只有不断扩大规模，充分利用规模经济来降低成本，并在此基础上大幅度提高技术水平，才能兼顾环境效益、社会效益与经济效益，促进废旧干电池的有效回收与利用。原载于中国环境报,( 2000—02—17)
小组将讨论结果贴在墙上，并派代表向全班汇报。
八扩展活动建设
（一）校园行动
全班写出倡议书，贴在校园最显眼处，动员全校老师和同学将家里和学校用过的废电池回收。帮助学校在教学楼、实验楼的每一层设置电池回收箱。每星期组织志愿者将废电池送到指定的地点。
（二）社区活动
到社区办一期板报，宣传废电池回收利用的意义和价值。帮助社区建立废电池回收箱。

　　本文标题：课题之三 有关垃圾的若干研究(4)
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