Riciclo delle batterie
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
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
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
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Com’è fatta una batteria
(1) Contenitore monoblocco
(2) 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:
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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.
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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.
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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.
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Danni per l’ambiente
http://www.cobat.it/comunicazione_finevita.asp
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
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.
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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.
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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
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
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Ciclo di riciclo
Frantumazione
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 riciclo
Fusione
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 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.
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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
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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
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Ciclo di riciclo
Raffinazione
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
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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 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.
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%)
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.
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 alcalinomanganese, 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.