1、废旧电池的回收与利用
关键词:废旧电池;回收与利用
前言:建设节约型社会,就要依靠科技进步和科技创新;废干电池也是 “ 放错了地方的资源 ” ,是完全可以变废为宝的。据测算:1吨废干电池可回收131公斤钢,160公斤锌,375公斤二氧化锰。这些金属的再生要比矿石中提取容易得多,同时又能 消除对环境的污染。因此,对废干电池进行资源化利用,是利国利民、一举多得的好事。废电池并不是仅给人类带来危害,它里面还蕴含着很多资源。例如纽扣电池含有锂、锰、银等稀有金属;铅蓄电池中含有铅;手机电池中含有镉,这些物质回收价值很高。现已有工厂开始进行这方面的回收、提取工作。另外在普通干电池中还含有锌、铜、锰粉等
2、资源。
废旧电池的危害:人们在日常生活中使用的电池是靠化学作用,通俗一点讲就是靠腐蚀作用产生电能的,而其腐蚀物含有大量的重金属污染物。当其被随意丢弃,混 在一般生活垃圾中,堆放在自然界时,这些有毒物质便会慢慢从电池中溢出来,经过雨水的冲刷渗透到土壤或地下水源中,再通过农作物进入人的食物链。这些有毒 物质在人体内会长期积累难以排除,损害人的肌体,甚至致癌。有这样一组数据:一粒纽扣电池可以污染60万公升水,相当于一个人一生的饮水量!一个一号电池 可以让一平方米土壤的庄稼绝收!若把废电池混入生活垃圾中一起填埋,久而久之,渗出的重金属可能污染地下水和土壤。
长期以来,我国在生产干电池时,要
3、加入一种有毒的物质──汞或汞的化合物。汞和汞的化合物都是有毒的,科学家发现,汞具有明显的神经毒性,此外对内分泌 系统、免疫系统等也有不良影响。20世纪50年代发生在日本的震惊世界的公害病──“水俣病”,就是由于汞污染造成的。
实验目的:倡导节约环保,减少环境污染,回收废旧电池中的金属,环境友好型处理废旧电池,变废为宝,减少废旧电池给环境带来的众多负面影响。回收废旧电池中的Cu,Zn等金属及碳棒,氯化铵,二氧化锰²等物质,。
实验原理:将电池粉碎分类,得到锌皮、铜帽、石墨棒、黑色物以及其他。取黑色物质家在水里水浸,过滤后取剩下的滤渣,经过烘炒(除去碳),水浸处理过滤,得到滤渣在烘干,即得
4、到粗的二氧化锰,滤液经过加热、蒸发、浓缩、结晶、得到氯化铵晶体。
实验器材:剪刀、钳子、毛刷、烧杯、蒸发皿、漏斗、玻璃棒、铁架台、滤纸、铁坩埚
实验药品:9.8%稀硫酸、废旧电池、3%的过氧化氢溶液;合成洗涤剂;硝酸银水溶液;氢氧化钠溶液
实验步骤:
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1.二氧化锰的回收
将废电池小心打碎,取出黑色内容物,用清水洗涤多次,晒干后,放在蒸发皿中加热,使二氧化锰中的碳粒等燃烧掉,边加热边搅拌,冷却后即可用于制氯气和制氧其中。加热时不宜温度过高,以防变质:
4MnO2 == 2Mn2O3+O2↑
2. 提取氯化铵
将电池理的黑色物质放在水里搅拌溶解并过滤,将部分滤液放在蒸
5、发皿中蒸发,得白色固体,在加热,利用“升华”收集较纯的氯化铵。
3. 制取锌粒
将锌筒上的锌片剪成碎片,放在坩埚中强热(锌熔点419℃),熔化后小心地将锌液倒入冷水里,得锌粒。
4.验证二氧化锰
在两个试管中分别加入3%的过氧化氢溶液3ml和合成洗涤剂溶液3—4滴。在其中的一个试管里加入少量的制取的黑色固体,若反应相对于另一个试管反应速度迅速加快,则黑色固体为二氧化锰。
5.验证氯化铵
在两个试管中分别滴加由白色固体配成的浓溶液3ml,在第一个试管中滴加氢氧化钠溶液,若有刺激性气味气体逸出,说明溶液中含铵根离子。在第二个试管中滴加酸化的硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,说明
6、该溶液中含有氯离子。从而证明白色固体为氯化铵。
实验过程中出现的问题:
1.加热二氧化锰时加热温度过高,导致物质变质
2.过滤时,使用玻璃棒不当,将滤纸捅破
3.在验证二氧化锰过程中,反应未相对于另一个试管反应速度加快
4.未加尾气处理装置,导致环境污染
反思:
在此次实验中,我们收获了很多。
1.实验过程中要细心,避免出错,造成不必要的浪费。
2.尽可能降低化学过程所需能量,还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。
3.对于产生污染环境气体的实验要添加尾气处理装置,防止大气污染
4.提高化学反应的原子转化率,充分体现绿色化学
5.启发我们在日常生活中要注意电池的回收与分类,不可随意丢弃,爱护自然,保护环境
特别鸣谢:
亲爱的江丹同学的友情援助,王老师与周老师的大力支持与指导