Переробка акумуляторів і батарей

1. Навіщо потрібна переробка акумуляторів батарейок?
2. Процес переробки акумуляторів і батарей
3. Читайте також статті:

Переробка акумуляторів і батарей - це проблема, яка зараз встала перед усіма країнами світу. Основна мета переробки акумуляторів полягає в запобіганні попадання небезпечних речовин в навколишнє середовище. Особливу небезпеку становлять свинцево-кислотні та нікель-кадмієві акумулятори. Не варто зберігати старі свинцево-кислотні батареї в домашніх умовах, особливо там, де грають діти. Може виявитися небезпечним навіть простий дотик до свинцевим полюсів. Про те, як правильно зберігати різні типи акумуляторів, можна прочитати в цієї статті . Також таблиця з характеристиками наведена в статті «Порівняння акумуляторів різних типів» .

З усього обсягу світового виробництва батарейок і акумуляторів переробляється тільки 3%, при цьому в якихось країнах більше займаються переробкою, в якихось взагалі не займаються. У США переробляється близько 60% батарей (20-40% літій-іонних і 97% свинцево-кислотних), в більшості європейських країн переробляється 25-45%, в Австралії - близько 80%. У країнах, що розвиваються практично не займаються переробкою і батареї викидаються зі звичайними побутовими відходами.

Навіщо потрібна переробка акумуляторів батарейок?

Незважаючи на те, що свинцево-кислотні батареї екологічно небезпечні, вони становлять чималу частку ринку. Нікель-кадмієві батареї також продовжують утримувати лідируючу позицію серед акумуляторів. У Європі заборонили продавати товари народного споживання з нікель-кадмієвих акумуляторами, оскільки їх можна замінити нікель-металогідридними. Якщо вони знаходяться в складі споживчих товарів, управляти їх утилізацією дуже складно, так як багато користувачів просто не знають, що знаходиться всередині пристроїв.

Поки токсичні акумулятори не мають адекватної альтернативи на ринку, нам доведеться змиритися з їх використанням. При правильній експлуатації, зберіганні і утилізації вони не завдають шкоди. Однак неправильна експлуатація та потрапляння на звалище нікель-кадмієвих акумуляторів в довгостроковій перспективі може принести величезний екологічний збиток. При попаданні на звалище, металевий циліндр з елемента з часом починає піддаватися корозії, і кадмій поступово розчиняється, просочуючись в систему водопостачання. У людини розчинні сполуки кадмію вражають центральну нервову систему, печінку і нирки, порушують фосфорно-кальцієвий обмін. Хронічне отруєння кадмієм призводить до руйнування кісток і анемії. Проведені вченими дослідження вже виявляють в океанах сліди кадмію (поряд з аспірином, пеніциліном і антидепресантами), однак ще немає визначеності в його походження.

Нікель-металогідридні акумулятори містять нікель і електроліт, які вважаються полутоксічнимі речовинами. У разі відсутності пунктів прийому відпрацьованих батарей, які у нас велика рідкість, окремі нікель-металогідридні акумулятори можна викинути з іншими побутовими відходами. Однак все ж краще здавати такі батареї для переробки.

Первинні (тобто одноразові) літієві батареї містять металевий літій, а при контакті з вологою він дає бурхливу реакцію, тому батарейки необхідно утилізувати правильно. При попаданні на смітник батарейки в зарядженому стані, її корпус може бути пошкоджений поваленими зверху важкими предметами, а це може привести до протікання електроліту і пожежі. Пожежі на звалищах складно гасити, при цьому в повітря піднімається величезна кількість шкідливих речовин. Так що перед переробкою літієві батареї спочатку повністю розряджаються. Одноразові літієві батарейки використовуються в армійському обладнанні, в годиннику, слухових апаратах і т.д. Літій-іонні акумулятори для стільникових телефонів і ноутбуків не містять металевий літій.

У Росії проблема утилізації акумуляторів стоїть дуже гостро в першу чергу через екологічну безграмотність населення, а також через відсутність налагодженої схеми переробки і утилізації.

У таблиці 1 наведені вартості матеріалів, що містяться в тонні літій-іонних батарей. Таблиця також включає вартість свинцево-кислотних акумуляторів, як найбільш вигідних з точки зору переробки.

Таблиця 1 - Вартість матеріалу на тонну акумуляторів. Свинцево-кислотні акумулятори залишаються найбільш підходящими для переробки; на 70% вони містять вторинний свинець

склад акумулятора

Вартість матеріалу (за тонну)

Літій-кобальт-оксидний

25,000 $

Літій-залізо-фосфатний

400 $

Свинцево-кислотний

1,500 $

Процес переробки акумуляторів і батарей

Якщо підприємство займається переробкою різних типів акумуляторів, то переробка починається з сортування батарей в залежності від складу і рівня заряду. Сортування досить трудомісткий процес. Як стверджують переробні компанії, процес переробки буде тоді вигідним бізнесом, коли налагодиться постійний потік відсортованих батарей.

Процес переробки зазвичай починається з видалення за допомогою газової установки термічного окислення горючих матеріалів, таких як пластмаса та ізоляція. Скруббер видаляє частинки, що з'являються в процесі горіння перед випуском їх в атмосферу. Після цього залишаються очищені металеві елементи. Потім елементи нарізають на дрібні шматочки і нагрівають до плавлення. Неметалеві речовини спалюються, після чого зверху залишається чорний шлак, який видаляється. Рідкі сплави розподіляються по вазі і відокремлюються один від одного так само, як знімаються вершки з молока.

Кадмій - це відносно легкий метал, який випаровується при високих температурах. У процесі переробки, де використовується схожа на жаровню установка з киплячою зверху водою, вентилятор видуває пари кадмію в більшу трубу, де вони охолоджується водяним туманом, потім пари конденсуються з отриманням 99,95% кадмію.

Деякі підприємства з переробки не займаються самостійним розподілом металів, а заливають отримані рідкі сплави в форми і відправляють на заводи, які займаються виробництвом нікелю, хрому та заліза для нержавіючої сталі та інших високотехнологічних продуктів.

На заводі Toxco в Північній Америці для подрібнення, дроблення і вилучення літію і інших компонентів з літієвих батарей використовують рідкий азот. Щоб зробити літій нереактивного, його розчиняють в спеціальному розчині. Потім розчин продають для виробництва мастила. Таким же чином відокремлюють і реалізують кобальт.

Переробка батарей - це дуже енергоємний процес, в якому для вилучення металів витрачається від 6 до 10 разів більше енергії, ніж потрібно для виробництва матеріалів іншими способами, в тому числі в гірничодобувній промисловості. Виникає закономірне питання: «Хто ж тоді платить за переробку батарей?»

Для створення умов переробним підприємствам кожна країна встановлює свої правила і збори. У Північній Америці, наприклад, деякі підприємства виставляти рахунки відповідно до ваги переробленого матеріалу, при цьому ставки варіюються в залежності від хімічного складу батарей.

При виробництві батарейок в Євросоюзі їх вартість спочатку враховує витрати на утилізацію. Покупець в магазині отримує знижку на нові батарейки, здавши старі батарейки.

Нікель-металогідридні батареї найбільш вигідні, оскільки при переробці виходить досить кількість нікелю, щоб окупити процес. Найвищі збори на утилізацію накладаються на нікель-кадмієві і літієво-іонні батареї, так як попит на кадмій низький, а літій-іонні містить мало витягується металу.

До недавнього часу в Росії були підприємства, які займалися тільки збором і зберіганням батарейок. Переробка обходиться дорого і фактично не приносить прибутку. Але в жовтні цього року на челябінському переробному заводі була запущена перша лінія переробки батарейок. Технологія підприємства дозволяє переробляти лужні батарейки гідрометалургійним способом на 80%.

Таким чином, тепер зібрані лужні батарейки будуть утилізувати в Челябінську. Посередниками між споживачем і заводом повинні стати громадські організації і великі торгові мережі. Залишається сподіватися, що система збору відпрацьованих батарейок буде добре налагоджена і знизиться кількість викидів на звалище батарейок.

Читайте також статті:

Автор: Анастасія Литвинова

За матеріалами: batteryuniversity.com

(Просмотрелі25 720 | Подивилися сьогодні 9)