常见电子废弃物回收办法.docx

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常见电子废弃物回收办法

一理论成果

（多方材料收集整理常见电子废弃物回收办法）

一废锌锰电池拆解处理办法的研究

已知成分：

锌锰干电池的外壳（锌）是负极，中间的碳棒是正极，在碳棒的周围是细密的石墨和去极化剂MnO2的混合物，在混合物周围再装入以NH4Cl溶液浸润的ZnCl2，NH4Cl和淀粉或其他填充物（制成糊状物）。

为了避免水的蒸发，干电池用蜡封好。

成分分析

1锌锌的化学性质活泼，在常温下的空气中，表面生成一层薄而致密的碱式碳酸锌膜，可阻止进一步氧化。

当温度达到225℃后，锌氧化激烈。

燃烧时，发出蓝绿色火焰。

锌易溶于酸，也易从溶液中置换金、银、铜等。

有回收的必要。

2锰是一种灰白色、硬脆、有光泽的金属，锰广泛存在于自然界中，金属锰质硬性脆，呈银白色，比重7.3，熔点1244℃，是一种难熔金属，化性活泼，易溶于酸。

锰是炼钢时不可缺少的原料，95%以上的锰都用于冶金工业，主要作为脱氧剂和冶炼合金，通常是将锰矿石炼成錳鐵合金再加入鋼中。

含錳的鋼種類很多，錳達15%的錳鋼具高硬度及高強度，可用以製造粉碎機、球磨機和鋼軌等。

錳有各種價態的氧化物：

MnO,Mn3O4,Mn2O3,MnO2,Mn2O7，以MnO2最重要，軟錳礦（MnO2）即為冶煉錳鐵合金的主要原料。

在製造玻璃時，加入少量二氧化錳作脫色劑（將二價鐵鹽氧化成三价鐵鹽而退色）。

二氧化锰也可作火柴工业的助燃剂，电池工业的氧化剂，油漆和油墨的催干剂，与氢氧化钾混合可制成高锰酸钾（KMnO4）。

3碳棒成分是碳，无害

4碱性锌锰电池凝胶剂是由聚丙烯酸及其衍生物组成

5汞有害重离子，首要清除物质

6氯化铵易溶于水，可用冷却其过饱和溶液方法可进行回收。

方法一

一种废弃锌锰电池的选择性挥发回收工艺，所述锌锰电池包括电化活性的内容物和被覆作用的表层物，该回收工艺包括如下步骤：

Ａ）将废弃锌锰电池进行表层破解，将破解并分离得到的表层物和内容物置于水洗槽中，向槽中水体施加能量，对水洗槽中的表层物和内容物进行洗涤，使得电池中的碱性物质溶解于槽水中，得到槽液、洗净的表层物及内容物；　　　　Ｂ１）将洗净的表层物及内容物一起置于适当封闭的焙烧炉中、控制炉中温度在４００～１３００℃范围内，进行高温干馏，得到含氧化锰／铁的馏余固体、馏出高温气体；

Ｂ２）对经多次洗涤的槽液进行升温浓缩得到粒状或糊状的浓缩物，将所得浓缩物加温至３４０－３９０℃范围内，升华得到氯化铵气体，将氯化铵气体进行降温收集或液体吸收，得到高纯度的氯化铵产品；

Ｃ１）将馏出高温气体导入冷凝回收器中进行降温分离和收集，得到含有锌和／或氧化锌的粉末；

Ｃ２）将焙烧炉中得到的馏余固体移出，用硫酸溶液进行酸溶得到主要含硫酸锰的初溶液，分离初溶液、含碳固体，其中含碳固体作为碳源；

Ｄ）将得到的初溶液进行氧化、碱沉、分离，得到纯化硫酸锰溶液、金属碱沉渣，其中，纯化硫酸锰溶液干燥得到纯净硫酸锰颗粒产品，金属沉渣积累后另作处理。

方法二

采用锷式或辊式破碎机对废旧锌锰碱性干电池进行破碎处理，然后按照每公斤废旧电池加入混酸３５～４５ｍｏｌ的比例加入混酸，所述混酸由体积比为（２．５～４）∶１的ＨＣｌ∶ＨＮＯ↓［３］组成，再通过加入去离子水调节液固比为３．８～７．３，机械搅拌溶解，控制温度为３８～４３℃，按照每公斤废旧电池添加５００克～７００克草酸，溶浸时间控制在１２小时以上。

本发明可以将废旧锌锰干电池中的锌、锰、铜、铁、镍和汞等金属元素转化为可溶的离子态进入溶浸液，为后续的回收利用转化提供原料。

实现“安全、清洁、低耗”的无污染生产工艺。

第一是“浸出”。

废干电池经过剥膜后加水溶剂在浸出槽内进行浸出，令锌壳及一些可溶物溶解，浸出后产出含锌的浸出液和以电芯为主的固体渣。

浸出液经净化处理后可生产电锌、回用干电池配料或配制微肥。

第二是“焙烧”。

因电芯固体渣富集大部分的汞，可将其破碎、筛分后的粉料与净化渣混合、配料制粒，随后进行干燥、焙烧。

在焙烧过程中实现汞和氯化物挥发，纸质碳化，并使铜、锰、铁等金属物料氧化、还原或磁化，以便下一步回收处理要求的物相。

碳质物料亦可活化成优质的吸附剂。

汞在焙烧废气的淋洗净化过程全部冷凝回收。

废电池无害化生物预处理方法三

在污水或污泥或按硫杆菌培养基配制的营养盐液中，按重量体积比w／v为0．2％～1％的量投加元素硫，并在反应器的好氧条件下使硫杆菌获得增殖并产生硫酸，导出的混合液经固液分离处理，引入废电池内容物处理器中，对经破碎和筛分处理的废电池内容物进行重金属的溶出处理。

本发明方法在常温下进行，不需进行加酸预处理，可连续运行，操作简便、操作环境友善、成本低廉。

经3～6天的处理，可使废电池内容物中的重金属大部分溶出

实验方法

用实验的方法验证物质成分的存在，并少量制取。

1汞：

与硫一起加热使之形成硫化汞，并检测有无。

化学式HgS。

式量232.65。

有红色六方（或粉末）和黑色立方（或无定形粉末）。

密度8.10克/厘米3。

583.5℃升华。

难溶于水。

不溶于盐酸与硝酸，溶于硫化钠溶液、王水。

自然界中呈红褐色，称为辰砂或朱砂。

2氯化铵：

将电池里的黑色物质放在水里搅拌并过滤，将部分滤液放在蒸发皿中蒸发，得白色固体，再加热，利用“升华”收集较纯的氯化铵。

3锌粒：

将锌筒上的锌片剪成碎片，放在坩埚中强热（锌熔点419度），熔化后小心将锌页倒入冷水中，得锌粒。

二废旧锂离子电池的回收方法研究

方案策略概述

锂作为负极材料各类系列电池的统称，包括一次电池和金属锂、锂离子二次电池。

具有比较量高、储存寿命长、工作温度范围宽等优点。

用于手表、照相机、计算器、计算机存储器后备电源、心脏起搏器、安全报警器等。

一些厂商纷纷推出不同的吸锂材料，开发和生产了锂离子蓄电池。

锂离子蓄电池是1990年索尼推出的新型电池，1992年才商品化。

我国已研制成个别系列的锂蓄电池，还不能商品化，对锂离子蓄电池研制也仅仅开始。

对于这类电池，危害相对较小，对其的回收利用，主要是回收其有用成分锂。

方法三种

方法1

电池完全放出电量，分离电池的正极、负极和隔膜。

将分离出的正极剪成碎片，置于Ｎ－甲基吡咯烷酮溶液中，５０～１００℃温度下搅拌，分离出铝箔，过滤出正极活性材料，真空干燥，得到正极活性材料粗产品；然后与Ｌｉ↓［２］ＣＯ↓［３］机械球磨混合均匀，在空气或氧气气氛中高温煅烧１０～２４小时，冷却研磨后得到ＬｉＣｏＯ↓［２］。

本发明回收材料所制备的草酸钴、氧化钴和钴酸锂产品的质量达到了商品级要求，完全可以在锂离子电池中得到应用，极大的降低了产品的价格，同时电化学容量高、产品质量稳定。

另外对负极、铜箔进行了有效回收，活性物质则直接燃烧处理，避免污染环境。

方法2

在废旧钴酸锂电池放电后进行物理拆解，得到含有钴酸锂的正极材料，将该正极材料进行煅烧或经有机溶剂浸泡后剥离正极材料上的铝片，得到含钴酸锂的黑色固体物料，将含钴酸锂的黑色固体物料置于酸性条件下用Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］或Ｎａ↓［２］Ｓ↓［２］Ｏ↓［３］作为还原剂，加热溶解得到含有Ｃｏ↑［２＋］和Ｌｉ↑［＋］的溶液，再以ＮａＯＨ溶液为沉淀剂，将溶液中的Ｃｏ↑［２＋］离子转化成Ｃｏ（ＯＨ）↓［２］沉淀，静置后过滤。

该方法操作简单、方便、节能，对环境不造成影响；且该方法钴的纯度和回收率都较高。

方法3

该废电池经由焙烧及筛分而产生一含金属及金属氧化物的碳灰，该方法包含下列步骤：

a）以含有氯化钠的3N-6N盐酸水溶液溶蚀该碳灰；b）以步骤a）所产生的溶蚀溶液作为一阴极液及一盐或酸的水溶液作为一阳极液于一以阳离子交换膜分隔成一阴极井及一阳极井的第一电解槽中使用一介于0.001-0.01安培/平方公分的电流密度进行隔膜电解，在该阴极井中的一阴极上还原出铜金属，其中产生于该阳极液中的氢离子穿过该阳离子交换膜，与该阴极液中的氯离子结合形成盐酸；c）将该阴极液从该第一电解槽取出并施予一扩散透析处理，而获得一盐酸水溶液及一pH值升高的溶液，其中该盐酸水溶液可被再循环用于步骤a）的溶蚀；d）以步骤c）的pH值升高的溶液作为一阴极液及一盐或酸的水溶液作为一阳极液于一以阳离子交换膜分隔成一阴极井及一阳极井的第二电解槽中使用一介于0.01-0.05安培/平方公分的电流密度进行隔膜电解，其中于该隔膜电解过程中控制该阴极液的pH值在1.5以上，在该阴极井中的一阴极上还原出钴金属；e）将该阴极液从该第二电解槽取出并将其pH值调整至5-7，形成Fe（OH）3及Al（OH）3的沉淀；f）固液分离步骤e）的混合物；及g）将一水可溶的碳酸盐加入于从步骤f）得到的水溶液，而形成碳酸锂的沉淀。

三常见小件电器回收办法

电路板

成分：

印刷电路板中，最多的金属是铜，此外还有金、铝、镍、铅、硅金属等

铜金属的回收方案：

电路板的铜箔回收方法，其主要回收步骤：

a.初级粉碎，至少包含粗粉碎与细粉碎二阶段；b.风力筛选，利用风力筛选方式将大部分质量较轻的树脂粉分离出；C.微细粉碎与筛选，将粉末再作进一步的微细粉碎，并以清除剩余的树脂，而将符合细度的铜与玻璃纤维微细粉末存入储存筒内；d.粒径分级，由筛网分级将混有铜与玻璃纤维等粒末依粒径大小分为三至四级以上；e.风力筛选，再利用风力分别筛选各级粉末，以将质量较轻的玻璃纤维粒子抽出，剩下的则全是经济价值较高的铜粒子可被收集在储存筒内，以达到回收有价金属的目的。

熔融态锡金属回收处理印刷电路板的方法及其装置。

将废弃的印刷电路板投入锡液处理炉内，通过设置于锡液处理炉内的燃烧机、多组破碎搅拌装置，浮渣刮除装置和铜箔分离装置将其进行碳化和破碎搅拌分离，通过印刷电路板中的铜箔、热固性塑胶和玻璃纤维的比重不同，分别进行分离和收集，达到将废弃的印刷电路板回收处理的目的。

导线铜丝成分；高分子聚合材料，铜。

机械拆解处理。

水中铬的测定

原理

在酸性溶液中，六价铬离子与二苯碳酰二肼反应，生成紫红色化合物，其最大吸收波长为540nm，吸光度与浓度的关系符合比尔定律。

如果测定总铬，需先用高锰酸钾将水样中的三价铬氧化为六价，再用本法测定。

一、六价铬的测定

仪器

1.分光光度计，比色皿（1cm、3cm）。

2.50mL具塞比色管，移液管，容量瓶等。

试剂

1.丙酮。

2.（1＋1）硫酸。

3.（1＋1）磷酸。

4.0.2％（m/V）氢氧化钠溶液。

5.氢氧化锌共沉淀剂：

称取硫酸锌（ZnSO4·7H2O）8g，溶于100mL水中；称取氢氧化钠2.4g，溶于120mL水中。

将以上两溶液混合。

6.4％（m/V）高锰酸钾溶液。

7.铬标准贮备液：

称取于120℃干燥2h的重铬酸钾（优级纯）0.2829g，用水溶解，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。

每毫升贮备液含0.100μg六价铬。

8.铬标准使用液：

吸取5.00mL铬标准贮备液于500mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。

每毫升标准使用液含1.00μg六价铬。

使用当天配制。

9.20％（m/V）尿素溶液。

10.2％（m/V）亚硝酸钠溶液。

11.二苯碳酰二肼溶液：

称取二苯碳酰二肼（简称DPC，C13H14N4O）0.2g，溶于50mL丙酮中，加水稀释至100mL，摇匀，贮于棕色瓶内，置于冰箱中保存。

颜色变深后不能再用。

测定步骤

1.水样预处理

（1）对不含悬浮物、低色度的清洁地面水，可直接进行测定。

（2）如果水样有色但不深，可进行色度校正。

即另取一份试样，加入除显色剂以外的各种试剂，以2mL丙酮代替显色剂，用此溶液为测定试样溶液吸光度的参比溶液。

（3）对浑浊、色度较深的水样，应加入氢氧化锌共沉淀剂并进行过滤处理。

（4）水样中存在次氯酸盐等氧化性物质时，干扰测定，可加入尿素和亚硝酸钠消除。

（5）水样中存在低价铁、亚硫酸盐、硫化物等还原性物质时，可将Cr6+还原为Cr3+，此时，调节水样pH值至8，加入显色剂溶液，放置5min后再酸化显色，并以同法作标准曲线。

2.标准曲线的绘制：

取9支50mL比色管，依次加入0、0.20、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00和10.00mL铬标准使用液，用水稀释至标线，加入1＋1硫酸0.5mL和1＋1磷酸0.5mL，摇匀。

加入2mL显色剂溶液，摇匀。

5—10min后，于540nm波长处，用1cm或3cm比色皿，以水为参比，测定吸光度并作空白校正。

以吸光度为纵坐标，相应六价铬含量为横坐标绘出标准曲线。

3.水样的测定：

取适量（含Cr6+少于50μg）无色透明或经预处理的水样于50mL比色管中，用水稀释至标线，测定方法同标准溶液。

进行空白校正后根据所测吸光度从标准曲线上查得Cr6+含量。

计算

式中：

m——从标准曲线上查得的Cr6+量（μg）；

V——水样的体积（mL）。

二、总铬的测定

仪器

同Cr6+测定。

试剂

1.硝酸；硫酸；三氯甲烷。

2.1＋1氢氧化铵溶液。

3.5％（m/V）铜铁试剂：

称取铜铁试剂[C6H5N（NO）ONH4]5g，溶于冰冷水中并稀释至100mL。

临用时现配。

（4）其他试剂同六价铬的测定试剂1、2、5—10。

测定步骤

1.水样预处理

（1）一般清洁地面水可直接用高锰酸钾氧化后测定。

（2）对含大量有机物的水样，需进行消解处理。

即取50mL或适量（含铬少于50μg）水样，置于150mL烧杯中，加入5mL硝酸和3mL硫酸，加热蒸发至冒白烟。

如溶液仍有色，再加入5mL硝酸，重复上述操作，至溶液清澈，冷却。

用水稀释至10mL，用氢氧化铵溶液中和至pH1—2，移入50mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀，供测定。

（3）如果水样中钼、钒、铁、铜等含量较大，先用铜铁试剂-三氯甲烷萃取除去，然后再进行消解处理。

2.高锰酸钾氧化三价铬：

取50.0mL或适量（铬含量少于50μg）清洁水样或经预处理的水样（如不到50.0mL，用水补充至50.0mL）于150mL锥形瓶中，用氢氧化铵和硫酸溶液调至中性，加入几粒玻璃珠，加入1＋1硫酸和1＋1磷酸各0.5mL，摇匀。

加入4％高锰酸钾溶液2滴，如紫色消退，则继续滴加高锰酸钾溶液至保持紫红色。

加热煮沸至溶液剩约20mL。

冷却后，加入1mL20％的尿素溶液，摇匀。

用滴管加2％亚硝酸钠溶液，每加一滴充分摇匀，至紫色刚好消失。

稍停片刻，待溶液内气泡逸尽，转移至50mL比色管中，稀释至标线，供测定。

标准曲线的绘制、水样的测定和计算同六价铬的测定。

注意事项

1.用于测定铬的玻璃器皿不应用重铬酸钾洗液洗涤。

2.Cr6+与显色剂的显色反应一般控制酸度在0.05—0.3mol/L（1/2H2SO4）范围，以0.2mol/L时显色最好。

显色前，水样应调至中性。

显色温度和放置时间对显色有影响，在15℃时，5—15min颜色即可稳定。

（3）如测定清洁地面水样，显色剂可按以下方法配制：

溶解0.2g二苯碳酰肼于100mL95％的乙醇中，边搅拌边加入1＋9硫酸400mL。

该溶液在冰箱中可存放一个月。

用此显色剂，在显色时直接加入2.5mL即可，不必再加酸。

但加入显色剂后，要立即摇匀，以免Cr6+可能被乙酸还原。

汞的测定

1实验部分

   　 1.1仪器和试剂

   　 970CRT荧光分光光度计（上海三科仪器有限公司）。

   　汞（Ⅱ）标准溶液:

用优级纯HgCl2按常规方法配制成1.000g/L储备液，使用时逐级稀释为工作溶液;吖啶橙（AO）溶液:

2.5×10-5mol/L;十二烷基硫酸钠（SDS）溶液:

2.0×10-2mol/L;pH7.8KH2PO4_NaOH缓冲溶液。

所用试剂均为分析纯，实验用水为去离子水。

   巯基棉的制备:

取硫代乙醇酸50mL、乙酸酐35mL、浓硫酸0.2mL及蒸馏水5mL，于250mL的磨口瓶中充分混匀后加入脱脂棉15g浸泡完全;加盖后在30℃的烘箱中保温2～3d，取出用水洗至中性后用滤纸吸干，30℃的烘箱中烘干，放磨口棕色瓶中保存。

　　1.2实验方法

    于10mL比色管中，依次加入2.5mLAO溶液，4.0mLpH7.8KH2PO4-NaOH缓冲溶液，2.0mLSDS溶液，一定量Hg（Ⅱ）标准溶液，用水稀释至刻度，摇匀。

放置12min，于λex=434nm，λem=552nm处测量配合物的荧光强度F和试剂空白的荧光强度F0，计算ΔF=F-F0。

　　2结果与讨论

　　2.1荧光光谱

　    按实验方法分别扫描AO、AO+SDS、Hg（Ⅱ）+AO、Hg（Ⅱ）+AO+SDS体系的荧光光谱。

结果表明，当溶液中加入SDS后，反应体系中形成了Hg（Ⅱ）-AO-SDS多元配合物，使体系的荧光强度显著增大，荧光反应灵敏度大大提高。

其试剂的发射光谱和配合物发射光谱相似，最大发射波长均为552nm。

　　2.2缓冲介质的影响

    按实验方法，分别试验了HAc-NaAc、NH3-NH4Cl、KH2PO4-NaOH和tris-HCl等不同介质对体系荧光反应的影响，结果表明，在KH2PO4-NaOH介质中，体系的荧光增强作用最大，反应灵敏度最高，在pH7.5～8.0范围内，体系的荧光强度最大且恒定，故本文选用pH7.8的KH2PO4-NaOH缓冲溶液为反应介质，其用量为4.0mL。

　　2.3吖啶橙（AO）用量的影响结果表明，当AO溶液用量在2.0～3.0mL，荧光强度最大且稳定，选用的AO溶液用量为2.5mL。

    2.4表面活性剂的选择及用量

    为提高荧光分析的灵敏度，试验了多种表面活性剂OP、CTMAC、DBS、CPC、SDS、Tween80和Tween20等对反应体系的影响。

结果表明，反应体系中SDS、DBS和Tween20均可使荧光强度增大，其中SDS具有明显的增敏增稳作用。

当SDS溶液用量为1.5～2.5mL时，体系反应灵敏度最大且稳定不变，故本文选用SDS溶液用量为2.0mL。

　　2.5反应温度及时间的影响

    本文在15℃～60℃温度范围内进行反应温度影响试验。

结果表明，在室温下ΔF达到最大值且稳定。

反应时间试验结果显示，在0～12min之间ΔF随反应时间的延长而迅速增大，当反应时间达到12min时ΔF达最大值且体系荧光强度稳定在3h内不变。

故本文选择实验温度为室温，反应时间为12min后进行测定。

二实践操作

1宿舍楼下的电子垃圾回收箱

2废弃手机及拆解工具

3小型充电器的拆解

3手机的拆解

4手机震动原理的探索发现（微及电机及偏心轮）

5PC机主机箱内局部图

6拆解下来的电脑CPU

7收集的部分电池

8拆解所用的部分工具

7收集部分电池