化學電源可分為一次電池、二次電池(又稱蓄電池)和燃料電池三種。顧名思義,一次電池就是使用一次后就被廢棄的電池。例如鋅錳干電池、鋅銀鈕扣式電池等。

1.什么是鋅錳干電池

鋅錳干電池, 屬于化學電源里的一次電池,即使用一次后就被廢棄的電池,分為酸性和堿性鋅錳干電池。

鋅錳干電池分兩種:酸性鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池。

1、酸性鋅錳干電池

酸性鋅錳干電池是以鋅筒作為負極,并經汞齊化處理,使表面性質更為均勻,以減少鋅的腐蝕,提高電池的儲藏性能,正極材料是由二氧化錳粉、氯化銨及碳黑組成的一個混合糊狀物.正極材料中間插入一根碳棒,作為引出電流的導體.在正極和負極之間有一層增強的隔離紙,該紙浸透了含有氯化銨和氯化鋅的電解質溶液,金屬鋅的上部被密封。

2、堿性鋅錳干電池

堿性鋅錳電池簡稱堿錳電池,它是在1882年研制成功,1912年就已開發,到了1949年才投產問世.人們發現,當用KOH電解質溶液代替NH4Cl做電解質時,無論是電解質還是結構上都有較大變化,電池的比能量和放電電流都能得到顯著的提高。

什么是鋅錳干電池

2.鋅錳干電池反應原理

鋅錳干電池的主要工作原理就是氧化還原反應在閉合回路中實現!(和原電池非常類似,就是將化學能轉變為電能)

例如:堿性鋅錳干電池電極反應式為:Zn+2MnO2+2NH4Cl= ZnCl2++Mn2O3+2NH3+H2O

金屬鋅皮做的筒,也就是負極,電池放電就是氯化氨與鋅的電解反應,釋放出的電荷由石墨傳導給正極碳棒,鋅的電解反應是會釋放氫氣的,這氣體是會增加電池內阻的,而和石墨相混的二氧化錳就是用來吸收氫氣的。但若電池連續工作或是用的太久,二氧化錳就來不及或已近飽和沒能力再吸收了,此時電池就會因內阻太大而輸出電流太小而失去作用。但此時若將電池加熱,或放置一段時間,它內部的聚集氫氣就會受熱放出或緩慢放出。

鋅錳干電池反應原理

3.鋅錳干電池的回收及處理

鋅錳干電池回收利用主要解決2個問題,首先是金屬汞和其它有用物質的回收,其次是廢氣、廢液和廢渣的處理。“ 焙燒一電解” 回收處理工藝,主要包括焙燒、造液、電解以及廢氣、廢渣處理等工序。

1、首先將廢舊鋅錳電池經過機械切割,分選出炭棒、銅帽、塑料,使電池內部粉料和鋅筒充分暴露。

2、將炭棒、銅帽、塑料予以回收。

3、未回收成份送人密閉的焙燒爐,在600℃ 的溫度條件下,隔絕空氣焙燒3h ( 熱重分析顯示600 ℃時反應完畢) 。

4、在焙燒中被還原成一氧化錳,便于用硫酸浸取(二氧化錳必須用濃硫酸加碳粉在383 K的溫度條件下才能溶解) 。焙燒產生的尾氣含有汞、蠟、氛化按和氨氣,從焙燒爐導出后經過冷凝罐,使大部分汞蒸氣凝結回收,尾氣進人噴淋罐,用水噴淋(pH = 6 ) ,吸收氨氣、抓化錢和蠟。

鋅錳干電池的回收及處理