Riciclo delle batterie

Presentazione sul tema: "Riciclo delle batterie"— Transcript della presentazione:

1 Riciclo delle batterie

2 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.

3 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.

4 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 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

5 Com’è 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:

6 Com’è 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.

7 Com’è 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.

8 Com’è 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.

9 Danni per l’ambiente

10 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.

11 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.

12 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.

13 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.

14 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.

15 Ciclo di riciclo Frantumazione
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

16 Ciclo di riciclo Frantumazione
Nell'impianto di neutralizzazione avviene l'attacco dell'acido con calce idrata Ca(OH)2 + H2SO 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.

17 Ciclo di riciclo Fusione
La fusione del pastello avviene alla temperatura di circa 800° ° 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.

18 Ciclo di riciclo Fusione
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.

19 Ciclo di riciclo Raffinazione
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

20 Ciclo di riciclo Raffinazione
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

21 Ciclo di riciclo Raffinazione
Gli impianti presenti in Italia dispongono di una capacità complessiva installata di ca tonnellate annue in termini di piombo prodotto(pari ad oltre 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

22 Ciclo di riciclo Riutilizzo
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 ton. di cui ton. prodotte in Italia. Di queste oltre ton/anno sono di piombo ottenuto dal riciclaggio delle batterie esauste.

23 Ciclo di riciclo Riutilizzo
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%)

24 Ciclo di riciclo Le pile
Metodo pirometallurgico Macinazione seguita dall’allontanamento 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.

25 Ciclo di riciclo Le 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.