我国是干电池的生产和消费大国，年产量达150 亿只，居世界 第一位，占世界总量的1/3 左右，其中70 ％是锌锰干电池。以每年生产100 亿只干电池计算，全年 将要消耗15.6 万吨锌，22.6 万吨氧化锰，2 080 吨铜，2.7 万吨氯化锌，7.9 万吨氯化铵，4.3 万吨碳棒，相当于三四个大冶炼厂的年产锌、锰量。目前国内外都很重视对废干电池资源化的研究，废旧锌锰干电池尚无较好的处理方法，用固化法处理废干电池[6]填埋后的废锌锰干电池中的锌、锰等有用物质不能回收，也不利于土地资源的开发与利用。作者对废旧锌锰干电池中锌锰回收工艺进行了探索，找到了锌、锰回收的工艺条件。

一、实验部分

实验仪器：电池破解设备、马弗炉、1 000W 电炉、AA370 原子吸收分光光度计、雷磁25 酸度计、汞回收装置等。

实验药品：硫酸、硫化钠、氨水等。

实验方法：用自制的电池破解设备将废锌锰干电池剖开，使碳棒、金属帽、锌皮、铁片、碳包得到分离。将碳包中内含物置于瓷坩埚内，送入马弗炉在7501h （ 烟气排放处设回收汞装置 ），取出冷却，将内含物全部倒入1 000 ml 的烧杯中，用1∶1 硫酸适量浸取，放置过夜，过滤，沉淀物用硫酸溶解，稀释法除铁[6]，结晶得硫酸锰。在滤液中加入1∶1的氨水，调节pH值为8~9，过滤，向滤液中加入20％硫化钠，过滤。将沉淀物与锌皮一起铸锭。工艺流程如图1 所示。

取出冷却，将内含物全部倒入的烧杯中，用硫酸适量浸取，放置过夜过滤沉淀物用硫酸溶解二、结果与讨论锌锰干电池的组成按实验方法将锌锰干电池剖开，分析每种型号和品牌废电池中碳包、碳棒、锌皮、铜帽、铁皮和浆糊、沥青、塑料等的含量，结果见表1。

焙烧温度和时间的选择焙烧的目的是除碳和汞以及使高价锰的氧化物分解。在500℃时分解，碳不易烧去，温度越高，碳越易烧去；在600℃时，碳可以烧去，但锰的高价氧化物不易还原为氧化锰；而温度大于750℃，锌将以蒸汽形式进入烟气。在750℃下焙烧0.5 h，碳没有烧尽，焙烧l h，碳已烧尽。所以，本实验选定焙烧温度为750℃，焙烧时间为l h。

酸浸时酸的种类选择按实验方法，分别用1∶1 的硫酸、盐酸、硝酸和磷酸浸取焙烧后的粉末，分析浸取液中锌和锰的浓度，计算浸取率，结果见表2。

磷酸的浸取率最低，而硫酸、盐酸、硝酸的浸取率基本相同，由于本实验要制取硫酸锰，故本实验选择硫酸。

酸的浓度选择按实验方法，分别用1∶1 的硫酸、1∶2 的硫酸、1∶3 的硫酸浸取焙烧后的粉末，分析浸取液中锌和锰的浓度，计算浸取率，结果见表3。

由此可知：1∶1 的硫酸浸取率最高，故本实验选择1∶1 的硫酸。

酸浸时间的选择按实验方法，分别用1∶1 的硫酸浸取焙烧后的粉末，浸取时间分别为1h、2h、3h、4h 和放置过夜，分析浸取液中锌和锰的浓度，计算浸取率，结果见表4。

由此可知：随着浸取时间的延长，浸取率也增加，故本实验选择放置过夜。

pH 的选择按实验方法，用氨水调节不同的pH 值，过滤，测定滤液和沉淀中锌和锰的含量，结果见表5。

由表可知：在pH＝8~9时，锌和锰的分离较好，故本实验选择pH ＝ 8~9。

锌、锰回收率计算   取5号英雄牌电池2节，按实验方法，制得硫酸锰29.72g， 纯度为98.9%，锌块8.10g，纯度为99.1%，求得锌的回收率为94.5%，锰的回收率为93.6%。

三结论

由以上实验结果可知：将废锌锰干电池经过剥离，将碳包中内含物焙烧的适宜温度为750℃，焙烧时间为1h，浸取用酸适宜为1∶1的硫酸，沉淀法分离锌和锰的适宜pH 为8。本实验流程操作简单，锌和锰的回收率较高，是锌锰废干电池中的锌和锰的较好方法。