Переработка аккумуляторов и батареек. Переработка батареек Переработка батареек как бизнес

Возьмите любую батарейку и внимательно рассмотрите. Видите на ней рисунок контейнера, перечеркнутого крест-накрест? Нетрудно догадаться, что так нас информируют о запрете выбрасывать этот предмет в обычный мусорный бак. А если все-таки выбросить? К сожалению, даже она отравит вредными веществами 20 квадратных метров земли или 400 литров воды.

В современной жизни одна среднестатистическая российская семья использует до полукиллограмма элементов питания в год. В средней величины городе так ежегодно скапливается тонна-другая, а в мегаполисе – и до нескольких тонн использованных батареек и аккумуляторов.

Не все люди знают, почему батарейки нельзя выбрасывать в мусор. Тогда как каждая из них – это соединение металлов и химических веществ, зачастую ядовитых и опасных для всего живого. Наиболее часто при производстве элементов питания используются:

Никель и кадмий. Оба этих тяжелых металла являются токсичными. Вода и урожай, выросший на земле, отравленной кадмием, способны вызвать у человека деформацию скелета, дисфункцию легких или почек и даже злокачественные опухоли.
Цинк. Соли цинка обладают прожигающим действием, способны повредить кожу и слизистые оболочки. Отравление большим количеством цинка может закончиться отеком легких, нарушением работы сердца и кровеносной системы.
Литий. Обладает слабой токсичностью. Однако утилизация литиевых батарей также требует специального подхода, так как этот элемент способен самовоспламеняться, вступая в реакцию с кислородом воздуха или влагой, что может стать причиной пожара.
Ртуть. Смертельную опасность представляют ее пары. Они очень ядовиты и могут привести человека к тяжелой болезни, слабоумию и даже смерти.
Оксид серебра. Не является токсичным.
Свинец. При отравлении поражает мозг, кости, печень и почки. Особенно опасен для детей. Известны конкретные случаи высокой детской смертности от массового отравления свинцом в Нигерии и Синегале. Причиной стало поражение свинцом почвы из-за неправильной переработки батарей и аккумуляторов.
Кобальт. Избыток кобальта способен вызывать у человека неврит слухового нерва, увеличение щитовидной железы, дерматиты, аллергии, нарушения в работе сердца.

По уровню опасности для человека кадмий, ртуть, свинец, цинк отнесены к 1-ому классу (особо опасные), кобальт и никель – ко 2-ому. Даже незначительное на первый взгляд отравление данными веществами может представлять серьезную угрозу для его здоровья и жизни.

Что происходит с аккумуляторными устройствами, которые мы легкомысленно выбросили в обычный мусорный бак?

Как утилизировать батарейки безопасно? Ответ очень прост и очевиден: ни в коем случае не «просто выбросить»! Они должны обязательно попасть на специализированное предприятие, которое профессионально занимается их утилизацией.

Особенности технологического процесса

Полностью безопасная для экологии технология переработки элементов питания – актуальная проблема для всего мира. К сожалению, даже в передовых странах эти процессы утилизации до сих пор далеко не совсем экологически чисты.

По статистике, в мире вторая жизнь достается всего лишь 3% от полного объема выпущенных аккумуляторных устройств. Конечно, ситуация кардинально отличается в разных странах. Например, в Австралии переработка и утилизация составляет почти 80% от общего объема по стране, в США – около 60%.

Большое внимание отжившим элементам питания уделяют в Европе. Как правило, сдать батарейки на утилизацию можно во многих крупных торговых центрах стран Евросоюза, там установлены специальные контейнеры для сбора. К тому же, сдав старые элементы питания, потребитель получает скидку на приобретение нового аналогичного товара.

В России еще несколько лет назад экологичная утилизация батареек практически отсутствовала. Переработка батареек возможна только на специализированных предприятиях, но как бизнес такой вид деятельности был нерентабелен: сам процесс стоил дороже, чем последующая продажа полученного сырья.

В итоге в стране существовал небольшой ряд компаний, занимавшихся сбором и хранением этой специфической продукции. Но проводилась утилизация батареек за деньги. То есть, мало того, что такое предприятие нужно найти, нужно еще заплатить из своего кармана. И сколько стоит сдать батарейки на утилизацию? Оказывается, не так уж и мало: на сегодня около 100 рублей за килограмм.

У добровольцев, готовых собирать аккумуляторный утиль у населения бесплатно, возникали и другие ощутимые трудности. Например, в 2004 году ИКЕА начинала сбор, организовав точки приема в своих магазинах, но этот процесс пришлось прекратить по требованиям Роспотребнадзора. Государственный Биологический Музей им К.А.Тимирязева какое-то время принимал аккумуляторные мини-устройства на хранение, но имеющиеся в распоряжении резервуары оказались быстро заполнены.

К счастью, сегодня ситуация начинает меняться. С 2013 года в Челябинске работает завод по переработке батареек. Именно туда в настоящее время поступают отработанные элементы питания со всей страны. Его технологии, по оценке представителей Гринпис, позволяют перерабатывать батарейки и аккумуляторы на 80%. Завод по переработке активно сотрудничает с предприятиями, готовыми взять на себя функции по сбору опасного мусора у населения. Однако проблем в этом вопросе утилизации, в стране остается все так же много.

Существуют разные технологии работы с опасным вторсырьем.

Например, извлечение свинца происходит в несколько шагов:

Батарейки загружаются в бетонный колодец, сверху оснащенный электромагнитом, а снизу – сеткой.
Магнит притягивает лишний металл, а электролиты вытекают сквозь сетку в отдельный контейнер.
Основная масса размалывается дробилкой на мелкие кусочки.
Водяной пылью под высоким давлением осуществляют разделение материалов: отдельно мелкие части с пластиком и крупные куски.
Крупные части затем перемещают в специальную емкость с каустической содой, где все в итоге превращается в свинцовую пасту.
Свинцовая паста переплавляется в отдельном бункере.
В результате плавки получают твердый и мягкий свинец, а также его сплавы по конкретным заказам. Слитки готового свинца по качеству не уступают только что произведенным из свинцовой руды.

Извлечение кадмия осуществляется двумя основными методами:

Гидрометаллургический (с использованием аммиака, серной кислоты и солевых растворов). При высокой степени экологичности данный способ дает низкую степень извлечения кадмия.
Пирометаллургический, например, вакуумная дистилляция. Производство с высокой степенью экологической опасности. Получаемый оксид кадмия низкого качества.

К сожалению, универсальных и полностью экологичных методов, обладающих высокой рентабельностью, пока нет. Но наука постоянно ищет новые пути решения проблем.

Что делать с отработанными элементами питания?

Очевидно, что легкомысленно относиться к вопросу, как правильно утилизировать батарейки, просто нельзя.

Что же делать обычному рядовому потребителю? Куда утилизировать опасный мусор, куда можно сдать его быстро и без особых временных и денежных затрат?

По счастью, сегодня варианты есть.

Во многих городах волонтеры и активисты – защитники окружающей среды проводят сбор батареек для утилизации самостоятельно. Во время акции они либо обходят дома, либо устраивают пункты, где происходит прием элементов питания.
В продаже есть специальные контейнеры именно для хранения отживших аккумуляторных мини-устройств в домашних условиях. Они герметично закрываются съемной крышкой, позволяя в любой момент емкость. Таким образом, вы сможете достаточно долго хранить дома отработанные батарейки, пока не представится возможность сдать их на переработку.
Сегодня прием батареек на утилизацию уже осуществляют многие магазины электроники, заключившие договор с утилизирующим предприятием. Для этого в салонах расположены специальные контейнеры для сбора. Если вы такого контейнера не видите, поинтересуйтесь у продавцов, возможно, они знают, где расположен ближайший в вашем районе.
К приему старых приборов взамен ну покупку новых подключился крупный бизнес по продаже бытовой техники – торговые сети, салоны розничных продаж которых есть практически в любом крупном городе России. В перечень принимаемых товаров входят и элементы питания. Сдав их, вы получите бонус в виде ощутимой скидки на покупку новых товаров.

Во многих развитых странах вопрос, можно ли выбрасывать батарейки в мусор, решен на уровне закона. Мусоросборщики, обнаружив опасный мусор, скажем, в обычных пищевых отходах, просто оштрафуют домовое управление, а уж те, в свою очередь, найдут и накажут нарушителя. Население хорошо информировано, где утилизировать батарейки и прочий опасный мусор. Предусмотрены штрафы и для производителей, и для крупных магазинов продажи электроники – за отсутствие у них пунктов приема элементов питания, куда должна централизованно осуществляться сдача батареек населением.

Конечно, в России такого контроля пока нет. Но каждый из нас, лично, вполне способен осмысленно и ответственно отнестись к проблемам экологии. Ведь земля, воздух и вода общие, и в чистоте и безопасности окружающей среды мы все нуждаемся одинаково.

Переработка аккумуляторов и батареек – это проблема, которая сейчас встала перед всеми странами мира. Основная цель переработки аккумуляторов заключается в предотвращении попадания опасных веществ в окружающую среду. Особую опасность представляют свинцово-кислотные и никель-кадмиевые аккумуляторы. Не стоит хранить старые свинцово-кислотные батареи в домашних условиях, особенно там, где играют дети. Может оказаться опасным даже простое прикосновение к свинцовым полюсам. О том, как правильно хранить различные типы аккумуляторов, можно прочитать в . Также таблица с характеристиками приведена в статье .

Из всего объема мирового производства батареек и аккумуляторов перерабатывается только 3%, при этом в каких-то странах больше занимаются переработкой, в каких-то вообще не занимаются. В США перерабатывается около 60% батарей (20-40% литий-ионных и 97% свинцово-кислотных), в большинстве европейских стран перерабатывается 25-45%, в Австралии - около 80%. В развивающихся странах практически не занимаются переработкой и батареи выбрасываются с бытовым мусором.

Зачем нужна переработка аккумуляторов батареек?

Несмотря на то, что свинцово-кислотные батареи экологически небезопасны, они составляют немалую долю рынка. Никель-кадмиевые батареи также продолжают удерживать лидирующую позицию среди аккумуляторов. В Европе запретили продавать потребительские товары с никель-кадмиевыми аккумуляторами, поскольку их можно заменить никель-металлогидридными. Если они находятся в составе потребительских товаров, управлять их утилизацией очень сложно, так как многие пользователи просто не знают, что находится внутри устройств.

Пока токсичные аккумуляторы не имеют адекватной альтернативы на рынке, нам придется смириться с их использованием. При правильной эксплуатации, и утилизации они не причиняют вреда. Однако неправильная эксплуатация и попадание на свалку никель-кадмиевых аккумуляторов в долгосрочной перспективе может принести огромный экологический ущерб. При попадании на свалку, металлический цилиндр из элемента со временем начинает подвергаться коррозии, и кадмий постепенно растворяется, просачиваясь в систему водоснабжения. У человека растворимые соединения кадмия поражают центральную нервную систему, печень и почки, нарушают фосфорно-кальциевый обмен. Хроническое отравление кадмием приводит к разрушению костей и анемии. Проведенные учеными исследования уже выявляют в океанах следы кадмия (наряду с аспирином, пенициллином и антидепрессантами), однако еще нет определенности в его происхождении.

Никель-металлогидридные аккумуляторы содержат никель и электролит, которые считаются полутоксичными веществами. В случае отсутствия пунктов приема отработанных батарей, которые у нас большая редкость, отдельные никель-металлогидридные аккумуляторы можно выбросить с другими бытовыми отходами. Однако все же лучше сдавать такие батареи для переработки.

Первичные (т.е. одноразовые) литиевые батареи содержат металлический литий, а при контакте с влагой он дает бурную реакцию, поэтому батарейки необходимо утилизировать правильно. При попадании на свалку батарейки в заряженном состоянии, ее корпус может быть поврежден сваленными сверху тяжелыми предметами, а это может привести к протеканию электролита и пожару. Пожары на свалках сложно тушить, при этом в воздух поднимается огромное количество вредных веществ. Так что перед переработкой литиевые батареи сначала полностью разряжаются. Одноразовые литиевые батарейки используются в армейском оборудовании, в часах, слуховых аппаратах и т.д. Литий-ионные аккумуляторы для сотовых телефонов и ноутбуков не содержат металлический литий.

В России проблема утилизации аккумуляторов стоит очень остро в первую очередь из-за экологической безграмотности населения, а также по причине отсутствия налаженной схемы переработки и утилизации.

В таблице 1 приведены стоимости материалов, содержащихся в тонне литий-ионных батарей. Таблица также включает стоимость свинцово-кислотных аккумуляторов, как наиболее выгодных с точки зрения переработки.

Таблица 1 – Стоимость материала на тонну аккумуляторов. Свинцово-кислотные аккумуляторы остаются наиболее подходящими для переработки; на 70% они содержат вторичный свинец

Процесс переработки аккумуляторов и батареек

Если предприятие занимается переработкой различных типов аккумуляторов, то переработка начинается с сортировки батарей в зависимости от состава и уровня заряда. Сортировка достаточно трудоемкий процесс. Как утверждают перерабатывающие компании, процесс переработки будет тогда выгодным бизнесом, когда наладится постоянный поток отсортированных батарей.

Процесс переработки обычно начинается с удаления при помощи газовой установки термического окисления горючих материалов, таких как пластмасса и изоляция. Скруббер удаляет частицы, появляющиеся в процессе горения перед выпуском их в атмосферу. После этого остаются очищенные металлические элементы. Затем элементы нарезают на мелкие кусочки и нагревают до плавления. Неметаллические вещества сжигаются, после чего сверху остается черный шлак, который удаляется. Жидкие сплавы распределяются по весу и отделяются друг от друга так же, как снимаются сливки с молока.

Кадмий – это относительно легкий металл, который испаряется при высоких температурах. В процессе переработки, где используется похожая на жаровню установка с кипящей сверху водой, вентилятор выдувает пары кадмия в большую трубу, где они охлаждается водяным туманом, затем пары конденсируются с получением 99,95% кадмия.

Некоторые предприятия по переработке не занимаются самостоятельным разделением металлов, а заливают полученные жидкие сплавы в формы и отправляют на заводы, которые занимаются производством никеля, хрома и железа для нержавеющей стали и других высокотехнологичных продуктов.

На заводе Toxco в Северной Америке для измельчения, дробления и извлечения лития и других компонентов из литиевых батарей используют жидкий азот. Чтобы сделать литий нереактивным, его растворяют в специальном растворе. Затем раствор продают для производства консистентной смазки. Таким же образом отделяют и реализуют кобальт.

Переработка батарей – это очень энергоемкий процесс, в котором для извлечения металлов тратится от 6 до 10 раз больше энергии, чем требуется для производства материалов другими способами, в том числе в горнодобывающей промышленности. Возникает закономерный вопрос: «Кто же тогда платит за переработку батарей?»

Для создания условий перерабатывающим предприятиям каждая страна устанавливает свои правила и сборы. В Северной Америке, например, некоторые предприятия выставлять счета в соответствии с весом переработанного материала, при этом ставки варьируются в зависимости от химического состава батарей.

При производстве батареек в Евросоюзе их стоимость изначально учитывает затраты на утилизацию. Покупатель в магазине получает скидку на новые батарейки, сдав старые батарейки.

Никель-металлогидридные батареи наиболее выгодны, поскольку при переработке получается достаточно количество никеля, чтобы окупить процесс. Самые высокие сборы на утилизацию накладываются на никель-кадмиевые и литиево-ионные батареи, так как спрос на кадмий низок, а литий-ионные содержит мало извлекаемого металла.

До недавнего времени в России были предприятия, которые занимались только сбором и хранением батареек. Переработка обходится дорого и фактически не приносит прибыли. Но в октябре этого года на челябинском перерабатывающем заводе была запущена первая линия переработки батареек. Технология предприятия позволяет перерабатывать щелочные батарейки гидрометаллургическим способом на 80%.

Таким образом, теперь собранные щелочные батарейки будут утилизировать в Челябинске. Посредниками между потребителем и заводом должны стать общественные организации и крупные торговые сети. Остается надеяться, что система сбора отработанных батареек будет хорошо налажена и снизится количество выбрасываемых на свалку батареек.

Как металлы извлекаются из батареек?

Суть процесса — в дроблении и измельчении материала батареек с последующей магнитной сепарацией частичек металла. Другие их составляющие не подлежат переработке. Оставшаяся масса накапливается и нуждается в транспортировке к местам специального захоронения либо химической переработки. Помимо оборудования для переработки и утилизации, в ассортименте «Нетмус» есть различные типы для накопления, перевозки и хранения отходов. Поэтапно переработка батареек выглядит так:

вибрационный конвейер равномерно распределяет массу сырья по ленте;
транспортёр подаёт сырьё в молотковую мельницу для размола мелких отходов до однородного состава;
магнитный сепаратор отделяет металлические вкрапления.

Комплекс оборудования состоит из загрузочного бункера, конвейера, мельницы, молотковой дробилки, вибрационного сита, сепаратора и панели управления. Процесс отвечает всем стандартам экологической безопасности. Поскольку батарейки дают относительно немного вторсырья, в их переработке важна экономичность. Предлагаемые мельницы долговечны, износостойки и экономят электроэнергию. Устанавливать их можно в небольших помещениях.

Переработка аккумуляторов

Технология существенно отличается от переработки батареек по используемому оборудованию и результату. В автоматических боксах происходит слив электролита под действием температуры в герметичные контейнеры. На конвейерах корпуса аккумуляторов раскалывают, отделяя от них свинцовые электроды. Затем происходит дробление и переплавка свинца, вновь идущего на выпуск аккумуляторов. Деятельность требует особого лицензирования.

«Нетмус» предоставляет оборудование для переработки практически всех возможных отходов. Чтобы купить мельницы, шредеры и другие специальные устройства — проконсультируйтесь со специалистами «Нетмус». Возможен подбор отдельных его единиц или поставка заводов и перерабатывающих линий по типовым проектам под ключ. Состав, производительность и другие параметры типовых линий могут широко варьироваться по необходимости.