Riciclo delle batterie - PowerPoint PPT Presentation

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Riciclo delle batterie

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Title: Riciclo delle batterie Author: abs Last modified by: Ingegneria dei materiali e dell'ambiente Created Date: 3/7/2003 10:58:18 AM Document presentation format – PowerPoint PPT presentation

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Title: Riciclo delle batterie


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Riciclo delle batterie
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Pile e batterie
I termini pila e batteria sono indifferentemente
usati nel linguaggio comune PILA La pila non è
ricaricabile BATTERIA La batteria o accumulatore
è ricaricabile I processi di scarica e ricarica
non sono infiniti e, alla fine, anche la batteria
cessa di svolgere la sua funzione d'uso. La
batteria, dopo una serie di cicli di scarica e
ricarica, non è più in grado di accumulare e
conservare l'energia e si esaurisce. Da questo
momento essa diventa un rifiuto ambientale.
http//www.cobat.it/cobatper_scuola-pila.htm
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Pile e batterie
Accumulatori al piombo piombo, acido solforico,
polipropilene PVC Accumulatori al
Nichel-Cadmio L'altro sistema elettrochimico che
compete col piombo è quello sviluppato nei primi
anni del 1900 che utilizza idrossidi di nichel e
cadmio. Le doti di miglior energia e potenza
specifica, oltre che di durabilità, ne hanno
consentito lo sviluppo per l'alimentazione di
apparati portatili diffusi in milioni di
esemplari (telefoni cellulari, computer,
videocamere etc.). Il cadmio presenta problemi d
compatibilità ecologica 10 volte maggiori del
piombo.
http//www.cobat.it/comunicazione_batterie.asp
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Pile e batterie
Accumulatori al Litio Con l'obiettivo di superare
i limiti ecologici del cadmio, il sistema con più
alto tasso di sviluppo nel campo dei portatili è
quello di recente industrializzazione che
utilizza litio ed ossidi metallici. Le pile
Nella versione più diffusa (le pile alcaline,
con l'elettrolita costituito da idrossido di
potassio) occupano il 60 del mercato italiano
che, in totale, consuma circa 15.000 ton/anno di
pile. Le pile alcalino-manganese contenevano
inizialmente qualche unità di mercurio per
amalgamare lo zinco e rallentarne l'attacco
inibendo lo sviluppo di idrogeno
http//www.cobat.it/comunicazione_batterie.asp
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Comè fatta una batteria
  • Contenitore monoblocco
  • La piastra positiva si ottiene spalmando su un
    supporto reticolare (griglia) la materia attiva,
    detta anche pasta o massa. Questa è il derivato
    di un amalgama composto da ossido di piombo in
    polvere (PbO), acido solforico (H2SO4), acqua ed
    altri additivi inorganici

http//www.cobat.it/cobatper_scuola-partibatteria.
htm
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Comè fatta una batteria
(3) La piastra negativa si ottiene con il
medesimo procedimento sopra descritto, impiegando
pero additivi diversi. Ha uno spessore maggiore
della piastra negativa, ed è quello che sopporta
il maggior funzionamento della batteria.
http//www.cobat.it/cobatper_scuola-partibatteria.
htm
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Comè fatta una batteria
(4) Separatore Serve ad evitare che le piastre di
segno opposto vengano a contatto, provocando il
cosiddetto cortocircuito. Consentono pero' lo
scambio ionico fra le stesse perchè costituiti da
materiale microporoso, abbastanza resistente
meccanicamente, e buon isolante anche se immerso
nell'elettrolita.
http//www.cobat.it/cobatper_scuola-partibatteria.
htm
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Comè fatta una batteria
La quantità di energia immagazzinabile in un
accumulatore dipende dalla superficie delle
piastre Collegando in parallelo più piastre
positive di ridotte dimensioni, intercalate da
più piastre negative delle stesse dimensioni
ugualmente disposte, e inserendo tra le une e le
altre il separatore. Ogni elemento è formato da
un numero dispari di piastre le negative sono
sempre più numerose di quelle positive di una
unità. Ogni elemento ha una tensione
caratteristica di 2 Volt pertanto per avere una
batteria da 12 Volt occorreranno 6 elementi.
http//www.cobat.it/cobatper_scuola-partibatteria.
htm
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Danni per lambiente
http//www.cobat.it/comunicazione_finevita.asp
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Obblighi di legge
Obblighi del cittadino Se il cittadino procede
all'autosostituzione della sua batteria, ponendo
in essere la cosiddetta "attività fai da te", la
batteria esausta è classificata come rifiuto
urbano pericoloso. La batteria deve essere
conferita negli appositi siti messi a
disposizione dai Comuni in base a convenzioni
specifiche stipulate con il COBAT o nei
contenitori che saranno messi a diposizione
presso i punti vendita. In caso contrario si
configura l'abbandono di rifiuti sanzionato dal
Dgs 22/97 con la sanzione amministrativa
pecuniaria da 103,29 a 619,75.
http//www.cobat.it/chisiamo_legislazione.asp
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Obblighi di legge
Obblighi del rivenditore Il rivenditore o
commerciante, alla luce della recente circolare
del Ministero dell'Ambiente sul conferimento di
accumulatori presso esercizi commerciali, a
differenza dell'autoriparatore-artigiano non si
inquadra né nella figura di produttore né in
quella di detentore del rifiuto. Il commerciante
dovrà mettere a disposizione dell'utenza un
cassonetto idoneo per lo stoccaggio del
particolare rifiuto.
http//www.cobat.it/chisiamo_legislazione.asp
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Obblighi di legge
Il Sovrapprezzo Il finanziamento delle attività
consortili avviene attraverso a) i proventi del
sovrapprezzo di vendita applicato sulle batterie
nuove immesse in commercio, versato al Cobat dai
produttori e importatori di batterie con diritto
di rivalsa sugli acquirenti in tutte le
successive fasi di commercializzazione fino
all'utilizzatore finale b) i proventi della
cessione delle batterie esauste alle imprese di
riciclaggio. Il sovrapprezzo è determinato con
Decreto del Ministero dell'Ambiente e
del Ministero dell'Industria Esso garantisce che
la raccolta ed il recupero riescano comunque ad
essere svolti in qualsiasi condizione di mercato.
http//www.cobat.it/chisiamo_legislazione.asp
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Obblighi di legge
Con il Cobat l'Italia primeggia in Europa non
solo per quanto riguarda le percentuali di
raccolta del rifiuto batteria (circa il 96 sugli
accumulatori d'avviamento), ma anche per i bassi
costi applicati per effettuarne il recupero.
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Ciclo di riciclo
Dall'area di stoccaggio le batterie vengono
caricate in una tramoggia e, tramite nastri
trasportatori, sono inviate alla sezione
frantumazione composta da mulini a martelli. Il
prodotto frantumato con pezzatura calibrata viene
trasferito ad un sistema vagliante a umido dove
avviene la separazione accurata della parte
metallica fine ossidata dal mix di griglie
metalliche e materie plastiche.
http//www.cobat.it/comunicazione_sk4.asp
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Ciclo di ricicloFrantumazione
La parte metallica fine (detta "pastello") viene
trasferita ad un filtro pressa. Il mix di griglie
metalliche e materie plastiche viene avviato,
mediante nastri, al separatore idrodinamico in
controcorrente che, sfruttando la differenza di
densità dei vari componenti frantumati, separa le
componenti plastiche da quelle metalliche. In
questa fase viene anche liberata la parte liquida
della batteria (soluzione acquosa di acido
solforico) che viene inviata all'impianto di
neutralizzazione.
La plastica, polipropilene e PVC, viene
accuratamente lavata e ridotta in scaglie ed è
pronta per essere riutilizzata anche, per
esempio, per produrre nuove scatole di batterie
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Ciclo di ricicloFrantumazione
Nell'impianto di neutralizzazione avviene
l'attacco dell'acido con calce idrata Ca(OH)2
H2SO4 CaSO4 2H2O e con agenti
flocculanti che consentono la decantazione dei
solidi disciolti edil raggiungimento della
neutralizzazione del liquido ai valori fissati
dalla normativa sugli effluenti.
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Ciclo di ricicloFusione
La fusione del pastello avviene alla temperatura
di circa 800 - 1.000 C in forni rotativi a
fiamma diretta alimentati a metano e
ossigeno. Impianti di captazione e abbattimento
delle polveri a valle con filtri a maniche
consentono un controllo in continuo delle
emissioni in atmosfera, nel rispetto dei criteri
imposti per legge.
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Ciclo di ricicloFusione
Nei forni avviene la riduzione del materiale da
solfato (PbSO4) e ossido di piombo (PbO) a piombo
metallo (Pb) attraverso l'aggiunta di appositi
reagenti tra cui il ferro Tale "piombo d'opera".
viene successivamente inviato alla raffinazione -
alligazione per ottenere piombo raffinato o leghe
per vari utilizzi.
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Ciclo di ricicloRaffinazione
  • Il piombo d'opera, in blocchi o allo stato
    liquido, proveniente dalla fonderia viene immesso
    in caldaie, dove subisce trattamenti diversi
    aseconda del prodotto finale che si vuole
    ottenere.
  • Ad esempio, per ottenere piombo raffinato al
    99,97, si può procedere a
  • Decuprazione (eliminazione del rame)
  • Destagnazione (eliminazione dello stagno)
  • Depurazione dell'antimonio

http//www.cobat.it/comunicazione_sk4.asp
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Ciclo di ricicloRaffinazione
Per la produzione di leghe di piombo si procede
con l'aggiunta dei metalli alliganti necessari.
Il processo di raffinazione avviene a
temperature oscillanti tra i 350 ed i 500 C
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Ciclo di ricicloRaffinazione
Gli impianti presenti in Italia dispongono di una
capacità complessiva installata di ca. 233.000
tonnellate annue in termini di piombo
prodotto(pari ad oltre 442.000 tonnellate di
batterie esauste) e sono in grado di smaltire
tutto il gettito nazionale di batterie al piombo
esauste.
Per produrre un Kg di piombo, lavorando quello
delle batterie esauste, occorre poco più di un
terzo dell'energia che ci vuole per lavorare il
minerale estratto dalla terra
http//www.cobat.it/cobatper_scuola-batteria.htm
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Ciclo di ricicloRiutilizzo
Il piombo ottenuto dal processo di riciclaggio ha
gli stessi utilizzi del piombo ottenuto da
minerale in quanto ha le stesse caratteristiche
fisico-chimiche e grado di raffinazione. Il
mercato è internazionale e le quotazioni sono
determinate al London Metal Exchange. Il consumo
nazionale di piombo si attesta intorno alle
250.000 ton. di cui 200.000 ton. prodotte in
Italia. Di queste oltre 90.000 ton/anno sono di
piombo ottenuto dal riciclaggio delle batterie
esauste.
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Ciclo di ricicloRiutilizzo
  • Gli utilizzi si articolano come segue
  • produzione di accumulatori nuovi (60)
  • rivestimento cavi di trasporto energia (18)
  • industria chimica e industria delle ceramiche
    (15)
  • lastre e tubi per l'edilizia, pallini da caccia,
    apparecchiature
  • radiologiche (17)

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Ciclo di ricicloLe pile
Metodo pirometallurgico Macinazione seguita
dallallontanamento del ferro per via magnetica.
La polvere viene poi trattata in fornaci a
temperatura tra 700 e 1200 C con lo scopo di
recuperare dai fumi mercurio, cadmio e zinco il
residuo è composto per lo più da leghe
ferro-manganese o talora da ossidi di manganese
molto impuri. Metodo idrometallurgico Le polveri
sono sottoposte a lisciviazione acida che porta
in soluzione gli ioni zinco, manganese e cadmio e
da cui grafite e biossido di manganese sono
separati con varie metodologie e lo zinco
recuperato per lo più tramite elettrolisi.
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Ciclo di ricicloLe pile
La comparsa sul mercato delle pile ricaricabili
al nichel-cadmio obbliga il recupero del cadmio
data la alta tossicità dell'elemento. I processi
di recupero sono validi sia per le piccole pile
ricaricabili ad uso domestico, previa
naturalmente la separazione dalla massa delle
alcalino-manganese, sia per quelle di dimensioni
maggiori di uso industriale. Molto spesso, dopo
frantumazione, il cadmio viene recuperato per via
pirometallurgica. Altri sistemi idrometallurgici
prevedono una lisciviazione della polvere
elettrodica e l'estrazione di cadmio e nichel con
solventi organici, recipitazione selettiva,
scambiatori ionici oppure elettrolisi.
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