张 歆
废铅酸蓄电池对环境存在较大的危害性,同时也具有较高的回收价值。当前我国废铅酸蓄电池存在较为严重的污染和浪费问题。文章首先简要分析了废铅酸蓄电池的问题,在针对污染防治技术进行简要论述。最后提出相应的政策对策,以促进行业的健康可持续发展。
由于我国废铅酸蓄电池回收市场的规范性不强,缺少正规的、大规模的回收公司,数量也较少,整个回收市场处于分散经营的状态,回收市场经营者都已个体回收为主,没有形成全国性或区域性废铅酸蓄电池统一回收网络。这类废铅酸蓄电池回收主体缺少专业处理知识以及环保意识,导致收集和运输废铅酸蓄电池不科学,造成严重的环境污染。如废铅酸蓄电池中的铅酸液未经任何有效处理后就被直接排放至下水道中;运输废弃铅酸蓄电池前也为对电池做任何有效的防漏液保护措施,而且采用普通的车辆运输废电池,造成铅酸液在运输过程中直接遗漏在土壤表层,危害环境;回收废电池后也没有采取有效的保护措施后再堆放电池,也会导致酸液遗漏并渗入地下,污染土壤和水源。而且酸液蒸发后会形成酸雾,对空气也有极大的影响。
我国回收的废铅酸蓄电池多有地下铅冶炼厂完成拆解,回收个体户将回收的废电池直接转销给地下铅冶炼厂。地下铅冶炼厂缺少先进的技术和设备,更没有与拆解技术设备配套的环境保护设备和人员保护措施,几乎由人工完成拆解工作,拆解人员也缺少足够防护措施的情况下完成拆解工作。而且地下铅冶炼厂并非对所有的含铅的材料进行拆解回收,只回收板栅、铅块和塑料槽等几个部分。导致铅酸液在拆解过程中被直接排放到自然环境中,而由多种化学物质组成的铅膏也被直接遗弃,造成严重的环境污染和资源浪费。地下铅冶炼厂将拆解得到塑料槽未经任何处理就直接转销至所料加工厂加工成其它产品,造成二次污染。
回收废铅酸蓄电池的关键内容是再生铅,将废电池拆解后可得到金属铅、硫酸铅、各种铅氧化物以及其它金属混合物,拆解后所得的这些物质是用于生产再生铅的主要原材料。然而我国绝大多数再生铅生产工作多为地下铅冶炼厂,这些缺少资质的工厂规模小、技术水平极低、能耗和污染严重、回收利用率低。例如许多非法的地下铅冶炼厂仍使用小反射炉、土炉和鼓风炉等原始的设备熔炼板栅和铅膏,这些熔炼设备不仅技术水平高,而且缺少匹配的尘烟净化设备,熔炼过程生产的铅尘、二氧化硫等有害气体被直接排放到大气层中,严重污染环境。熔炼过程产生的有害气体和物质也会污染冶炼工程的工作环境,影响工人的人身安全。
废铅酸蓄电池预处理过程包括机械打孔、破碎和分离三个方面,分离是预处理的主要目标。通过机械打孔和破碎操作将所料、铅板等分离,以便对各个部分采取后续处理措施。要做好预防预处理过程产生的污染问题,必须做好每个环节预防措施。机械打孔阶段,必须采取有效的措施防止铅酸液溅出和泄漏。破碎过程要尽量采用自动破碎分选设备,保证铅板、连接器等成分容易被分离;分离过程需要将不同的原料分离。同时分离后的需要进行一定的处理,如将塑料槽上的铅洗净后再回收利用。拆卸后的废物要分类、计量,并做好相应的记录,以便了解其去向。预处理过程中产生的有效液体不得随意排入下水道或自然环境中。
铅回收过程的污染控制的关键在于先进的技术和设备,火法冶金法和湿法冶金法是两种主要的生产工艺。火法冶金法包括预脱硫后高温冶炼还原以及直接熔炼还原两种回收处理工艺。预脱硫主要依靠碳酸铵(NH4)2CO3(Na2CO3)与NaOH 的混合物或者Fe2O3与CaCO3的反应达到脱硫的目的,脱硫后产生Na2SO4 可进一步初花生产高纯度的盐。直接熔炼还原法的冶炼过程可收集排放的SO2,并利用收集的SO2制酸,再将产生的尾气净化,待尾气达标后再排放。火法冶金法包含的两种回收方法都可采用鼓风炉、回转窑、不含燃煤的反射炉等设备。此外,回收过程还应控制熔炼介质和还原介质的数量,确保熔炼过程可以去除电池碎片等杂质,提高前氧化物的还原效率。最后,保证回收环境的密闭负压性,防止有害气体和粉尘外溢,也有利于收集处理也有害气体和粉尘。湿法冶金包也包括两种工艺,一是固相电还原铅工艺和预脱硫-电解质沉积工艺。固相电还原铅工艺以氢氧化钠为电解液,阴阳电极板为不锈钢板。用氢氧化钠先将铅膏浆化,浆化后在将铅膏治愈阴极板两面的框架中,固相铅化物质在电解作用下被直接还原为金属铅。固相电还原铅工艺需要在密闭负压环境下进行,以保证气体可处理后再排放。预脱硫-电解沉积是在浸出前采用(NH4)2CO3uo 碱金属碳酸盐等脱硫剂将前高中的硫酸铅脱硫或二氧化铅还原,并转化为易溶于H2SiF6或HBF4的铅化合物。采用HBF4或H2SiF6电解液浸出脱硫料,得到电解液。最后将得到的电解液沉积,进而得到电铅。
控制废气污染上,可采用布袋除尘器、静电除尘器、实施除尘器等设备收集废气。收集的废弃和费尘可直接返回铅回收生产系统。而在处理二氧化硫上,可采用干式和半干式、湿式和半湿式等措施回收。在控制酸性电解液以及其他液体污染上,可采用化学物质中和处理措施,可达到无害化处理。在残渣处理上,首先要对废弃残渣进行分类管理,再将残渣送至相应的填埋场处理。最后,再生铅生产装置需安装相应的废气、废渣、废水回收控制系统。再建立环境监测系统,对冶炼厂周边的环境进行监测。
针对我国废铅酸蓄电池回收制度不足和行业现状,我国铅酸蓄电池污染防治政策可从以下几个方面进行完善。一是健全已有的行业法律法规,将各项技术操作规范进行详细的规定,提高法律法规的可操作性和实践意义。二是协调各个管理部门的关系,明确各个部门的管理职责和范围,避免出现职责范围交叉重叠。同时加大执法力度,清理和关闭地下铅冶炼工厂,对不符合要求的冶炼企业处以严厉的处罚和整顿,对照成严重后果的企业,追究其法律责任,三是规范行业发展,整治行业畸形发展现状。如提高行业准入标准,将技术水平低的企业拒之门外。再整合规模小的冶炼企业,淘汰落后企业,控制企业数量,减少恶性竞争。四是利用税收减免政策或补贴等经济手段扶持鼓励企业支持国家环保政策的企业,还能调动其它企业做好环境保护的积极性。五是鼓励和支持废铅酸蓄电池回收技术的研发,促进产品升级换代,提升电池的使用寿命和环保性。
在废铅酸蓄电池污染问题上,提高技术水平是关键,它是从源头防治污染的主要措施。此外,国家还需要从宏观角度加强行业管理,引导行业发展,促使企业积极主动地做好污染防治措施。只有技术措施和国家政策措施双管齐下,才能促使行业健康持续发展。