張 歆
廢鉛酸蓄電池對環境存在較大的危害性,同時也具有較高的回收價值。當前我國廢鉛酸蓄電池存在較為嚴重的污染和浪費問題。文章首先簡要分析了廢鉛酸蓄電池的問題,在針對污染防治技術進行簡要論述。最后提出相應的政策對策,以促進行業的健康可持續發展。
由于我國廢鉛酸蓄電池回收市場的規范性不強,缺少正規的、大規模的回收公司,數量也較少,整個回收市場處于分散經營的狀態,回收市場經營者都已個體回收為主,沒有形成全國性或區域性廢鉛酸蓄電池統一回收網絡。這類廢鉛酸蓄電池回收主體缺少專業處理知識以及環保意識,導致收集和運輸廢鉛酸蓄電池不科學,造成嚴重的環境污染。如廢鉛酸蓄電池中的鉛酸液未經任何有效處理后就被直接排放至下水道中;運輸廢棄鉛酸蓄電池前也為對電池做任何有效的防漏液保護措施,而且采用普通的車輛運輸廢電池,造成鉛酸液在運輸過程中直接遺漏在土壤表層,危害環境;回收廢電池后也沒有采取有效的保護措施后再堆放電池,也會導致酸液遺漏并滲入地下,污染土壤和水源。而且酸液蒸發后會形成酸霧,對空氣也有極大的影響。
我國回收的廢鉛酸蓄電池多有地下鉛冶煉廠完成拆解,回收個體戶將回收的廢電池直接轉銷給地下鉛冶煉廠。地下鉛冶煉廠缺少先進的技術和設備,更沒有與拆解技術設備配套的環境保護設備和人員保護措施,幾乎由人工完成拆解工作,拆解人員也缺少足夠防護措施的情況下完成拆解工作。而且地下鉛冶煉廠并非對所有的含鉛的材料進行拆解回收,只回收板柵、鉛塊和塑料槽等幾個部分。導致鉛酸液在拆解過程中被直接排放到自然環境中,而由多種化學物質組成的鉛膏也被直接遺棄,造成嚴重的環境污染和資源浪費。地下鉛冶煉廠將拆解得到塑料槽未經任何處理就直接轉銷至所料加工廠加工成其它產品,造成二次污染。
回收廢鉛酸蓄電池的關鍵內容是再生鉛,將廢電池拆解后可得到金屬鉛、硫酸鉛、各種鉛氧化物以及其它金屬混合物,拆解后所得的這些物質是用于生產再生鉛的主要原材料。然而我國絕大多數再生鉛生產工作多為地下鉛冶煉廠,這些缺少資質的工廠規模小、技術水平極低、能耗和污染嚴重、回收利用率低。例如許多非法的地下鉛冶煉廠仍使用小反射爐、土爐和鼓風爐等原始的設備熔煉板柵和鉛膏,這些熔煉設備不僅技術水平高,而且缺少匹配的塵煙凈化設備,熔煉過程生產的鉛塵、二氧化硫等有害氣體被直接排放到大氣層中,嚴重污染環境。熔煉過程產生的有害氣體和物質也會污染冶煉工程的工作環境,影響工人的人身安全。
廢鉛酸蓄電池預處理過程包括機械打孔、破碎和分離三個方面,分離是預處理的主要目標。通過機械打孔和破碎操作將所料、鉛板等分離,以便對各個部分采取后續處理措施。要做好預防預處理過程產生的污染問題,必須做好每個環節預防措施。機械打孔階段,必須采取有效的措施防止鉛酸液濺出和泄漏。破碎過程要盡量采用自動破碎分選設備,保證鉛板、連接器等成分容易被分離;分離過程需要將不同的原料分離。同時分離后的需要進行一定的處理,如將塑料槽上的鉛洗凈后再回收利用。拆卸后的廢物要分類、計量,并做好相應的記錄,以便了解其去向。預處理過程中產生的有效液體不得隨意排入下水道或自然環境中。
鉛回收過程的污染控制的關鍵在于先進的技術和設備,火法冶金法和濕法冶金法是兩種主要的生產工藝。火法冶金法包括預脫硫后高溫冶煉還原以及直接熔煉還原兩種回收處理工藝。預脫硫主要依靠碳酸銨(NH4)2CO3(Na2CO3)與NaOH 的混合物或者Fe2O3與CaCO3的反應達到脫硫的目的,脫硫后產生Na2SO4 可進一步初花生產高純度的鹽。直接熔煉還原法的冶煉過程可收集排放的SO2,并利用收集的SO2制酸,再將產生的尾氣凈化,待尾氣達標后再排放。火法冶金法包含的兩種回收方法都可采用鼓風爐、回轉窯、不含燃煤的反射爐等設備。此外,回收過程還應控制熔煉介質和還原介質的數量,確保熔煉過程可以去除電池碎片等雜質,提高前氧化物的還原效率。最后,保證回收環境的密閉負壓性,防止有害氣體和粉塵外溢,也有利于收集處理也有害氣體和粉塵。濕法冶金包也包括兩種工藝,一是固相電還原鉛工藝和預脫硫-電解質沉積工藝。固相電還原鉛工藝以氫氧化鈉為電解液,陰陽電極板為不銹鋼板。用氫氧化鈉先將鉛膏漿化,漿化后在將鉛膏治愈陰極板兩面的框架中,固相鉛化物質在電解作用下被直接還原為金屬鉛。固相電還原鉛工藝需要在密閉負壓環境下進行,以保證氣體可處理后再排放。預脫硫-電解沉積是在浸出前采用(NH4)2CO3uo 堿金屬碳酸鹽等脫硫劑將前高中的硫酸鉛脫硫或二氧化鉛還原,并轉化為易溶于H2SiF6或HBF4的鉛化合物。采用HBF4或H2SiF6電解液浸出脫硫料,得到電解液。最后將得到的電解液沉積,進而得到電鉛。
控制廢氣污染上,可采用布袋除塵器、靜電除塵器、實施除塵器等設備收集廢氣。收集的廢棄和費塵可直接返回鉛回收生產系統。而在處理二氧化硫上,可采用干式和半干式、濕式和半濕式等措施回收。在控制酸性電解液以及其他液體污染上,可采用化學物質中和處理措施,可達到無害化處理。在殘渣處理上,首先要對廢棄殘渣進行分類管理,再將殘渣送至相應的填埋場處理。最后,再生鉛生產裝置需安裝相應的廢氣、廢渣、廢水回收控制系統。再建立環境監測系統,對冶煉廠周邊的環境進行監測。
針對我國廢鉛酸蓄電池回收制度不足和行業現狀,我國鉛酸蓄電池污染防治政策可從以下幾個方面進行完善。一是健全已有的行業法律法規,將各項技術操作規范進行詳細的規定,提高法律法規的可操作性和實踐意義。二是協調各個管理部門的關系,明確各個部門的管理職責和范圍,避免出現職責范圍交叉重疊。同時加大執法力度,清理和關閉地下鉛冶煉工廠,對不符合要求的冶煉企業處以嚴厲的處罰和整頓,對照成嚴重后果的企業,追究其法律責任,三是規范行業發展,整治行業畸形發展現狀。如提高行業準入標準,將技術水平低的企業拒之門外。再整合規模小的冶煉企業,淘汰落后企業,控制企業數量,減少惡性競爭。四是利用稅收減免政策或補貼等經濟手段扶持鼓勵企業支持國家環保政策的企業,還能調動其它企業做好環境保護的積極性。五是鼓勵和支持廢鉛酸蓄電池回收技術的研發,促進產品升級換代,提升電池的使用壽命和環保性。
在廢鉛酸蓄電池污染問題上,提高技術水平是關鍵,它是從源頭防治污染的主要措施。此外,國家還需要從宏觀角度加強行業管理,引導行業發展,促使企業積極主動地做好污染防治措施。只有技術措施和國家政策措施雙管齊下,才能促使行業健康持續發展。