废干电池综合利用必威体育精装版.docVIP

废干电池的综合利用 一、实验意义 人们通常称电池为“电的罐头”，它可以产生光、声、力、热和信息处理，给人们的生活带来很大的方便。如果不合理回收，不仅造成资源浪费，也会给环境造成严重污染。如电池中含有大量金属——锌、铅、镉、汞等，一节纽扣电池能污染60KL水，等等。我国每年报废50万吨废锌锰电池，若能全部回收利用，可再生锰11万吨、锌7万吨、铜1.4万吨，是相当可观的资源。因此，必须对废旧电池进行科学的合理回收，从而保护人类生存环境。 二、实验目的 1. 了解废干电池对环境的污染的危害，以及有效成分的利用方法； 2. 熟悉无机物的实验室制备、提纯、分析等方法与技能； 3. 分析废干电池黑色粉体中二氧化锰、氯化锌、氯化铵、二氯化锰、碳粉的含量；分析锌片纯度； 4. 利用黑色粉体制备二氧化锰、氯化铵，用废锌片制备七水硫酸锌 5. 分析氯化铵、二氧化锰、七水硫酸锌的产率和纯度。 三、实验原理 日常生活中所用的干电池为锌锰电池。其负极为电池壳体的锌电池，正极是被二氧化锰(为增弹导电性,填充有碳粉)包围的石墨电极,电解质是氯化锌及氯化铵的糊状物。在使用过程中，锌皮消耗最多，二氧化锰只起氧化作用，糊状氯化铵作为电解质不会消耗，炭粉是填料。为了防止锌皮因快速消耗而渗漏电解质，通常在锌皮中掺入汞，形成汞齐 电池反应为：Zn+2NH4Cl+2MnO2→Zn(NH3)Cl2+2MnOOH. 锌锰电池的构造 主要成分： 1. 二氧化锰(深褐色或黑色 混有导电材料石墨或 乙炔黑) 2. 锌筒 3. 炭棒 铜帽 (导电) 4. 电糊 (几毫米宽的间隙中充填糊状电解质由浓 缩的氯化铵水溶液、微量升汞和氯化锌以及淀 粉组成) 5. 封口剂(沥青 树脂或石蜡的) 6．其他 包装（1号废旧锌锰电池的组成，重量70 克左右，其中碳棒5.2克，锌皮7.0克，锰粉 25克，铜帽0.5克，其他32克） 在使用过程中，锌皮消耗最多，二氧化锰只起氧化作用，氯化铵做为电解质没有消耗，碳粉为填料，电池里黑色物质为二氧化锰，碳粉，氯化铵，氯化锌，氯化锰的混合物，回收时，剥去电池外层包装纸，用螺丝刀撬去顶盖，用小刀挖去盖下面的沥青层，即可用钳子慢慢拔出炭棒(连同铜帽)，可留着作电解食盐水等的电极。使黑色的物质混合物溶于水，滤液为NH4Cl,ZnCl2,MnCl2,混合物，滤渣为二氧化猛、碳粉及其它少数有机物，加热可除去碳粉和其他少数有机物，加酸溶解可分离出碳粉。电池的锌壳，可用以制备锌盐。 本实验对废干电池进行如下回收： 锌皮 制备ZnS04·7H20 废干电池 回收二氧化锰 黑色糊状物 回收氯化铵 本实验流程如图： 纸等杂物 滤液 氯化锰、氯化锌、氯化铵 过滤 废电池 黑色粉体 滤渣 二氧化锰、碳粉 锌皮 硫酸锌 七水硫酸锌 (1) 锌分析 样品经过酸分解后，用氨水和氯化铵、硫酸铵、高硫酸铵使锌和其他元素分离，在PH值5.8~6.0的条件下，用硫代硫酸钠掩蔽铜，用氟化物掩蔽铝，以二甲酚橙作指示剂，用EDTA进行锌的滴定。 (2) 氯化铵氯化铵氯化铵氯化铵 614 （本表摘至《综合化学实验》 科学出版社） NH4Cl在100 摄氏度挥发，338 摄氏度开始分解，350摄氏度升华。利用氯化铵溶解度的特点，通过反复抽提来提纯产品纯度。 氯化铵与甲醛作用生成六亚甲基四胺和盐酸，后者用NaOH标准液滴定，便可求出产品中NH4Cl的含量。 反应式为：4NH4Cl+6HCHO→(CH2)6N4+4HCl+6H2O 。 测定结果可以按下式计算： W(氯化铵)= *100% (3) 二氧化锰的提取和含量测定 提取:将提取过滤所得的滤渣置于蒸发皿中，先用小火烘干，再在搅拌下用强火灼烧，以除去其中所含炭和有机物。到不冒火星时，再灼烧5～10分钟，冷却后，再加水溶解，搅拌后过滤，再烘干滤渣既得二氧化锰。 测定应用草酸盐容量法滴定四价锰的含量。草酸盐容量法是基于在硫酸介质 中，用过量的草酸盐将四价的猛还原成二价后在用高锰酸钾溶液