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我有啊~~~你们班上学期没写过？？？你不会是要写社会实践吧？？？

高铝矾土感应炉衬的研究与应用 (XXXXXXX 材料工程系 内蒙古 包头 014030) XX XXX XXX[提要] 阐述了高铝矾土炉衬较高的耐火度、优良的热稳定性、较好的抗渣性、良好的抗蚀性、炉衬的致密化烧结。适用于多种有色金属，普通铸铁、球墨铸铁、及多种合金铸铁，碳钢、合金钢、不锈钢和耐热钢的熔炼。熔炼中金属合金元素烧损低，可超装一倍的金属炉料。炉衬采用低温烘烤、快速升温、高温短时间致密烧结的工艺措施。炉衬的使用寿命多在150炉次左右，最高可达200炉次。关键词：高铝矾土 炉衬 感应炉 致密烧结一、前言本文研究的高铝矾土炉衬从冶金反应上，不仅适用于各种有色金属、普通铸铁、球墨铸铁，及各种合金铸铁，而且还适用于各种碳钢、合金钢、不锈钢和耐热钢的熔炼。用高铝矾土炉衬熔炼金属合金其元素烧损要比石英砂、镁砂炉衬低，不仅提高了合金的利用率，而且大大增强了抵抗合金、溶渣对炉衬的侵蚀能力。高铝矾土炉衬的另一大优点是耐热度高、寿命长、线膨胀系数小、仅是酸性、碱性炉衬的 1/2～1/3, 大大提高了炉衬在间歇生产生条件下的使用寿命。炉衬的热稳定性好，耐急冷急热性强，高温荷重大，抵抗金属冲蚀作用强及合金元素烧损少，是石英砂、镁砂炉衬所不及的。高铝矾土炉衬的壁厚可做得较薄 , 在生产中几乎能超装一倍的金属炉料。此外，炉衬的结烧工艺采用低温烘烤、快速升温、高温短时间烧结的工艺措施。采用这一新工艺所用的时间仅为旧工艺的 2/3～1/2。省时省电炉衬烧结良好。高铝矾土炉衬的使用寿命多在150炉次左右，最高可达200炉次。二、高铝矾土炉衬的性能1、物理性能（1） 较高的耐火度高铝矾土化学成份AL2O3 80～90% ；Si02 7～15% ；Fe203 ～ ；Ca0 ～ ；MgO ～； K20 ～.5%；Na20 ～ ；Ti02 ～ 。耐火度 1750℃～1800 ℃，可在 1650 ℃1～750 ℃下稳定工作。能减轻钢水对炉衬的冲涮损耗，延长炉衬寿命。而较纯的石英砂耐火度为 1710 ℃。（2）优良的热稳定性高铝矾土用作炉衬,烧结后的矿物组成相中多为莫来石,其次为刚玉及少量方石英和玻璃相。莫来石的线胀系数 ( × 10-6mm/mm•℃ ) 大约只有镁砂和石英砂的 1/3，刚玉的线胀系数 (× 10-6mm/mm •℃ ) 也比镁砂和石英砂低。当 属于硅线石组成时 (含AL2O3 ), 其线胀系数可低为 × 10-6mm/mm•℃。因 此，高铝矾土炉衬较镁砂和石英砂炉衬的抗热冲击性能优良得多，有助于减轻热应力，使它的耐急冷急热性较好。在使用中即使产生裂纹也极小，若配料、打结得当，就是采用问歇式熔炼，也不会产生裂纹。石英砂、镁砂炉衬线膨胀系数大，工作时内外温差大，炉衬易产生裂纹和开裂。石英砂炉衬其寿命一般只有几十次 , 而镁砂炉衬的寿命则更低。镁砂、石英砂炉衬在烘炉升温时，体积发生较大膨胀，不得不采取缓慢升温延长烘炉时间的操作，以尽量减少裂纹和防止塌炉。而高铝矾土炉衬就无上述问题，可大大缩短烘炉时间，又不会产生裂纹，从而既保证了炉衬质量又降低了能耗。（3）耐压强度 30-40N/mm2( 经5小时1000℃煅烧 )是普通粘土砖的3-4倍。炉衬的机械强度好、壁厚可以减薄，可超装一倍的金属炉料。在固定的感应器条件下，壁厚薄则增揭容量就相对大些；同时减少了感应器内部不导磁的空间，漏磁减少，能得到较高的电效率。这样，生产率较高且耗电量又低。（4）导热系数 。（5） 松容重 1600kg/m3。（6）显微孔隙率 18-22%。（7）烧结后的容重 1750-1770kg/m3。2．较好的抗渣性能高铝矾土炉衬抗碱性渣的能力优于石英砂炉衬, 高铝矾土炉衬中 AL203比 MgO更稳定,两者反应较弱可生成铝镁尖晶石，其熔点 2135 ℃ ,AL203 与MnO 作用生成锰尖晶石，其熔点1560℃, AL2O3与 FeO 作用生成铁尖晶石，其熔点 1780 ℃ 。AL203与MnO、Fe2O3复合作用生成熔点为 1520 ℃的共晶体，与 Cr203 形成固溶体 , 此固溶体对炉衬有增强作用。直得注意的是若熔炼完高铬合金后最好不要熔炼无铬或低铬合金，否则会造成 Cr203 脱溶使炉衬表面疏松、强度下降。高铝矾土炉衬与 C、Fe203、SiO2基本不反应,而与 ZnO 生成尖晶石与B203、P205、CaO生成难溶的铝酸盐。CaO、AL203、Fe203 复合作用对炉衬的侵蚀作用要比单独作用强一些。与 Na20、K20 作用生成易溶化的共晶体及化合物。故溶渣中 Na20、K20、CaO 对高铝矾土炉衬侵蚀较大，而石英砂炉衬对溶渣中的 MgO、Zn0、PbO、CaO、Na20、K20反应激烈更易造成炉衬的侵蚀，CaO、Si02、FeO复合作用形成易溶化合物，特别是ZnO、PbO对炉衬侵蚀极大。石英砂炉衬中 Fe203 含量要求严格控制、由机械破碎，研磨的石英砂( 碱性炉衬中的镁砂 )应严格磁选 , 否则会造成炉衬漏电，产生炉衬的烧穿事故。3、良好的抗蚀性能高铝矾土炉衬因其矿物组成主要是莫来石其次是刚玉及少量方石英和玻璃相，其化学稳定性高，在高温下呈弱碱性与AL、Mn、Fe、Si、Sn、Go、Cr、Ni基本不发生化学反应。与Zn、Pb、Mg、Ti等反应微弱与Cu反应较明显( 熔炼铜合金时 )。而石英砂炉衬与Al、Mg、Pb、Zn、Mn等均有明显反应。Zn、Pb ( 黄铜 ) 会使炉衬严重侵蚀，甚至常常在短时间内将炉衬烧穿，Al、Mg、Ca等均会使炉衬严重侵蚀。在熔炼低硅铸铁时，碳对炉衬的侵蚀，炉衬裂纹的扩展影响也较大。一般来讲高铝矾土炉衬比石英砂炉衬对合金的收得率高 , 而总烧损不可回收损失低 1. 4%。其原因是高铝矾土炉衬造渣作用小，液体不易氧化而且从渣中还原金属的反应较强。高铝矾土炉衬在 1500 ℃以上长时间保温对Cr、Ni、Al、Cu几乎没有烧损 ,1350 ℃以下C、Si无变化，1400 ℃-1500 ℃C、Si每小时烧损 ；Si每小时烧损 ；1500 ℃保温 3 小时Mn的相对烧损仅为 。石英砂炉衬熔炼耐蚀铸铁时其元素烧损为：C 、Si 、、Cr 、、 、S 。对可锻铸铁其元素平均烧损为：C 、Si 8%、Mn 7%。对高强度铸铁元素烧损为：C 2%、Si 、Mn 、P 、 、 。由于高温下高铝矾土比镁砂更稳定，在一般条件下与Cr、C、Mn元素的作用较弱，故炉衬浸蚀轻微。由此可知，高铝矾土炉衬不仅适用于多种有色金属、普通铸铁、球墨铸铁，及各种合金铸铁，而且还适用于各种碳钢、合金钢、不锈钢和耐热钢的熔炼。 三、高铝矾土炉衬的致密化烧结感应炉炉衬烧结的目的是把打结好的靠近 融熔金属一面一定厚度的耐火材料转变为致密体。只有致密化烧结的坩埚才能承受高温钢(铁)水的冲刷和熔渣的侵蚀。坩埚烧结的致密化程度与耐火材料的化学组成、粒度配比、烧结工艺和烧结温度等因素有关。1、粒度配比合理的粒度配比可获得烧结前的最小气孔率。如果粒度配比不合理，打结后炉衬内的气孔率较高。烧结过程是由颗粒重排、气孔充填和晶粒长大等阶段组成。如果气孔率较高，在烧结过程中难以使绝大部分气孔被充填而影响其致密化。另外，合理的粒度配比还可获得最大抗热冲击性。为兼顾低的气孔率和高的抗热冲击性，粒度的配比是：粗（3～5mm）：中（～1mm）: 细（﹤）＝60:10:30。2、粘结剂在高温下,少量的添加剂,与主晶相生成少量液相，可加速烧结过程的进行, 并能起到 -定的粘结作用。高铝矾土熟料中含有均匀分布的 Fe203、CaO、MgO、TiO2等微量杂质，在高温下它们与主晶相生成少量液相, 能够满足烧结过程中扩散传质的需要Fe203、CaO 和MgO在烧结过程中还是莫来石化的促进剂。故 -般情况下不需加入任何粘结剂。但对小容量感应炉,因打结完毕后胎具要取出,为防止烘烤过程骨料颗粒散落,故要加入1～工业硼酸 (H3B03 )。3、烧结温度由烧结机理可知，只有体积扩散才能导致坯体致密化。表面扩散只能改变气孔形状而不 能引起颗粒中心距逼近，因而不发生致密化过程。在高温烧结阶段主要以体积扩散为主，而在低温阶段以表面扩散为主。在坩埚的烧结过程中，如果在低温停留时间较长则不仅不发生致密化反而因表面扩散使气孔封闭，内部气体难以排出遗留在烧结层中。这样将会使坩埚的使用性能降低。通常取 Ts=～ (Ts为烧结温度 ,Tm 为熔融温度 )。从烧结理论上讲，在烧结过程中应尽快地从低温升到高温，以便为体积扩散创造条件。因此，采用高温短时间烧结是获得致密坩埚的有效手段。烧结温度一般控制在1450℃～1500℃较为合理，过高的烧结温度将导致晶界迅速移动而使处于晶界上的气孔来不及向外扩散就被包入大 晶粒内，其结果必然产生晶体缺陷。因此，必须控制烧结温度，使晶界缓慢移动，最大限度地消除气孔，从而获得较致密的坩埚烧结体。4、烧结工艺在烧结坩埚过程中的具体做法是：炉衬打结完毕后，自然风干24小时，以5～30% 的功率烘烤。间断送电让炉衬保持初期红色（≤500 ℃）, 直至烘干（4～5小时即可）。随之加入 1/3 的炉料并以大功率全负荷运行使炉料快速熔清，在熔化温度保温一小时。接着进入后期的熔炼工序。这就是所谓的低温烘烤、快速升温、高温短时间烧结的工艺措施。采用这一新工艺所用的时间仅为旧工艺的 2/3～1/2。省时省电操作方便且烧结良好。使用中未发现裂纹和其他不良现象。炉衬使用寿命可超过150炉次。最高可达 200 炉次。四、结论1、 适用于多种有色金属 , 普通铸铁、球墨铸铁，及各种合金铸铁，而且还适用于各种碳钢、合金钢、不锈钢和耐热钢的熔炼。2、 用高铝矾土炉衬熔炼金属合金其元素烧损要比酸性、碱性炉衬低，不仅提高了合金的利用率，而且大大增强了抵抗合金、溶渣对炉衬的侵蚀能力。3、 耐热度高 , 寿命长，线膨胀系数小，仅是酸性、碱性炉衬的 1/2-1/3, 大大提高了炉衬在间歇生产生条件下的使用寿命。4、 高铝矾土炉衬的壁厚可做得较薄 , 在生产中几乎能超装一倍的金属炉料。5、炉衬采用低温烘烤、高温短时间快速烧结工艺，时间仅为原工艺的 2/3~I/2, 致密化速率为原工艺 的 2 倍以上。不仅节省了烘干烧结的时间， 而且也节省了电力。6、炉衬烧结良好、致密，使用中未发现裂纹和其他不良现象，高铝矾土炉衬的使用寿命多在150炉次左右，最高可达 200 炉次。参考文献1 李景仁。高铝矾土感应炉坩埚的致密化烧结。铸造 1991。32 詹国祥。熔炼络系铸铁的感应炉炉衬。铸造 1995。53 《熔模精密铸造》编写组。熔模精密铸造 国防工业出版社 19844Research and application of induction furnace lining of high bauxite(Baotou vocation technology college, Department of material engineering, Inner Mongolia Baotou 014030)SunMin WangShuTian ShiJiDongAbstract：Furnace lining of high bauxite have get high refractoriness, fine heat resistance, better resist press residues, and well resist corrosion .By means of Tight agglutination used for smelting of many kinds of non-ferrous metals, ordinary cast iron, cast iron with graphite, cast alloy iron, carbon and alloy steel, stainless steel and heat resisting steel. Alloy element loss by burning is lower in smelting; Furnace material can be loading one multiple. Techniques measures of hypothermia bake, quick lift temperature and short time high temperature tight agglutination are applied in Furnace lining. The life period of furnace lining usually are 150 times and200 times in words ：High bauxite; Furnace lining; Induction furnace; Tight agglutination

废电池的回收、利用 指导教师： 刘晓妮 研究组成员： 赵妍妍（组长）、史秀文、刘晶、张秀云、孔祥雯 摘要：废电池对环境的污染非常严重，现已成为全世界共同关注的问题。我们结合这些实际，运用多种研究方法，积极组织、参与废电池的回收宣传活动，并利用回收的废电池设计了一套适合我校的废电池回收方案，为学校增加了药品。提高了大家的环保意识。 课题的选择 在选择研究性课题时，我们对《废电池的回收与利用》这个课题非常感兴趣。大家都知道，随着科学技术的不断发展,人民生活水平的不断提高,使用电池已成为我们日常生活中不可缺少的一部分。然而，电池可以说是生产多少,最终就废弃多少；集中生产,分散污染；短期使用,长期污染。如今废电池的危害已成为全世界人们共同关注的环境问题。世界各国都在研究处理废电池的最佳方案。虽然现在已取得了卓有成效的成果，但还不能根本解决这个问题。因此，寻找处理废电池的最佳方案已成为各国许多科学家的科研方向。 我们学生也是使用电池的一个群体。作为跨世纪的一代,我们应该提高自己的环保意识,回收电池从我做起。因此我们高一共有五人选择此课题作为自己的研究性课题。 研究过程及结果 一、选题 刚开始我们几个在日常生活中都发现一些商场内设有废电池回收箱。电池用过后为什么要回收呢？我们对此非常好奇。因此当学校在去年11月末开设研究性学习课程后我们选择了这个课题作为研究性课题。 二、定题 最初，我们确定的课题是《为什么废电池要回收》。为此，我们广泛收集了相关问题。在第一次小组集中时，我们通过激烈的讨论并听取了老师的意见后，认为，我们不应只把目光局限在回收上，还应把课题拓展到另一个更受人关注的问题——能源问题上，因此我们最终将课题确定为《废电池的回收与利用》。 三、开题 第二次集中，我们就这个题目分析了课题现状，明确了该课题的目的与意义、课题研究的学术目的、课题研究的主要内容和研究特色和创新之处，另外进行了小组分工、设计了活动步骤。依据这些我们填写了开题报告。 四、我们课题研究的实施共分为了五个阶段： 第1阶段：今年1月17日至2月14日，通过上网和到图书馆查阅等方式查找相关资料。我们在查找大量资料后了解到（一）、废电池是人类健康的潜在杀手 人们日常使用的电池是靠化学作用,通俗的讲就是靠腐蚀作用而产生电能的。其中的有害物质如重金属铬、汞、镉等对人体的危害是极大。一节纽扣电池能污染60万升水，而一节一号电池烂在地里能使一平方米的土地失去使用价值。所以废电池的回收势在必行。 （二）、废电池废中有宝 废电池并不是仅给人类带来危害，它里面还蕴含着很多资源。例如纽扣电池含有锂、锰、银等稀有金属；铅蓄电池中含有铅；手机电池中含有镉，这些物质回收价值很高。现已有工厂开始进行这方面的回收、提取工作。另外在普通干电池中还含有锌、铜、锰粉等资源。 随着课题的不断深入,我们又对废电池的实际回收、处理过程产生了兴趣。于是 第2阶段：2月中旬，我们参观了废电池回收工厂---大连开发区东泰公司。并采访了他们的刘总工程师。 通过采访我们了解到国际上对废电池的处理十分重视，国际上通行的废旧电池处理方式大致有三种：固化深埋、存放于废矿井、回收利用。 西欧许多国家将收集起来的废电池先用专门筛子筛选出纽扣电池，提取其中所含的汞加以利用。其余的各类废电池一般运往专门的有毒、有害垃圾填埋场。这种做法不仅花费太大，而且还造成其中有用物质的浪费。 德国马格德堡近郊区正在兴建一个“湿处理”装置，在这里除铅蓄电池外，各类电池均溶解于硫酸，用这种方式获得的原料比较纯净，电池中包含的各种物质有95%都能提取出来。 我国废电池的危害已受到国家的高度重视,并被列入十五计划的重点项目中,有关政策今年就要出台。目前我国还没有统一处理废旧电池的方法。不过据悉我国将采取湿法处理废电池。 通过这次实地访问我们不仅进一步对废电池的危害和里面蕴含的资源有了更深刻的认识，而且增强了我们保护环境的社会责任感。从而我们进入了第三阶段。 第3阶段：今年2月末，在校团委等老师及校学生会的帮助下，我们在校内外搞了一次有关废电池回收的宣传活动。宣传活动结束后，同学们并不只局限于这些。大家都希望能根据我校实际情况也设计一套回收方案。于是我们进入了第4阶段。 第4阶段：3月初，利用回收回来的废电池，根据学校的实际，利用校实验室设计一套废电池再利用的回收实验。回收方案如下： [实验药品]一号干电池若干；3%的过氧化氢溶液；合成洗涤剂；硝酸银水溶液；氢氧化钠溶液 [实验仪器]锤子、剪子、烧杯、带铁圈的铁架台、漏斗、滤纸、玻璃棒、蒸发皿、坩埚、酒精灯、试管 [实验步骤] 1. 二氧化锰的回收 将废电池小心打碎，取出黑色内容物，用清水洗涤多次，晒干后，放在蒸发皿中加热，使二氧化锰中的碳粒等燃烧掉，边加热边搅拌，冷却后即可用于制氯气和制氧其中。加热时不宜温度过高，以防变质： 4MnO2 2Mn2O3+O2↑ 2. 提取氯化铵 将电池理的黑色物质放在水里搅拌溶解并过滤，将部分滤液放在蒸发皿中蒸发，得白色固体，在加热，利用“升华”收集较纯的氯化铵。 3. 制取锌粒 将锌筒上的锌片剪成碎片，放在坩埚中强热（锌熔点419℃），熔化后小心地将锌液倒入冷水里，得锌粒。 4．验证二氧化锰 在两个试管中分别加入3%的过氧化氢溶液3ml和合成洗涤剂溶液3—4滴。在其中的一个试管里加入少量的制取的黑色固体，若反应相对于另一个试管反应速度迅速加快，则黑色固体为二氧化锰。 5．验证氯化铵 在两个试管中分别滴加由白色固体配成的浓溶液3ml，在第一个试管中滴加氢氧化钠溶液，若有刺激性气味气体逸出，说明浓溶液中含铵根离子。在第二个试管中滴加酸化过的硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，说明该溶液中含有氯离子。从而证明白色固体为氯化铵。 第5阶段：到了今年4月初，我们小组开始结题，汇总资料，撰写论文。4月末我们小组通过选拔，被推荐参加全校性的研究性学习成果汇报展示， 在校研究性学习汇报结束后，我们想进一步扩大有关废电池回收的宣传范围，因此我们选择了学校附近刚开业的沃尔玛超市。在那里我们通过发宣传单和张贴宣传标语的形式向人们宣传废旧电池应回收的道理。 感 受 它让我们知道了应该如何学习。以前总是老师教一点儿就学一点儿，一遇到老师没讲过的就束手无策了。通过这次研究性学习，即使以后再遇到老师没讲过的，我们也知道要到图书馆或上网查找资料，进行自学。 ——史秀文 研究性学习活动拓展了我们的知识面，提高了我们的社会交际能力。为了完成这次研究性学习，我们不仅在网上查找了有关资料，而且还到工厂实地参观、访问。虽然在采访刘总工程师时我们都很紧张，很多东西都忘了问，但是我们都认为这次活动特别有意义。 —刘晶 通过这次研究性课程的学习，使我感受到集体协作的重要性，增强了我的组织能力。最重要的是使我们认识到环境污染问题的严重性，使我们树立起热爱环境，保护环境的意识。 ——赵妍妍 我们不再怕做化学实验了。在我们的印象里，化学药品似乎很可怕，但通过这次研究性学习，我们才认识到，化学药品只要正确使用，是不会伤害到我们的。现在我希望第二轮研究性学习活动快点开始。 ——张秀云 通过研究性学习活动，我体会到科学就是实事求是，追求真理要有坚定的信念，面对挫折，不能言败，不能放弃，要有急流勇进、勇于探究的精神。我真的体会到了科学成果来之不易。 ——孔祥雯 致谢:大连市第二十三中学校团委 大连市二十三中学政治组 大连市二十三中学化学组 大连开发区东泰公司 指 导 教 师 评 语 在研究性课题实施过程中,该课题小组成员能够充分应用查找资料、采访专家、实验等多种研究方法，积极组织、参与社会宣传活动。表现出了勤于思考、吃苦耐劳和团结合作的精神，严谨的治学态度,体现了自己的创新能力。 在成果汇报方面，小组成员能充分运用多媒体课件、演示实验等手段，报告条理清楚，内容严谨，具有一定的创新性。体现了她们良好的素质。 由于第一次参加研究性学习活动，小组成员都没有经验，所以在整个过程中存在着一定不足。如：某些问题考虑的不全面、细致，做事缺乏信心。希望在以后的学习中能扬长避短，不断进步！ 指导教师：刘晓妮 二00一年四月十日 参考资料: 雅琥网站 搜狐网站 电池网站 课 题 题目 废电池的回收与利用 导 师 刘晓妮 课题组成员 赵妍妍、刘晶、史秀云、张秀云、孔祥雯 组 长 赵妍妍 班 级 高一5、6、7班 课题现状分析 废电池的危害已经被越来越多的国家所重视，各国已开始着手进行废电池的回收工作，并不断寻找废电池再利用的最佳方案。 课题的目的与意义 通过该课题的研究，提高大家的环保意识，培养我们的动手能力 课题要研究的基本内容 1. 废电池有哪些危害2. 借鉴世界各国回收废电池的措施，设计一套适合在校内开展的回收废电池活动方案3. 利用学校的实验设备设计一套废电池再利用的可行性的实验方案 活动计划⑴任务分工：实地调查 ：全体成员 访问专家：全体成员上网：史秀云、赵妍妍 查书面资料：刘晶、张秀云、孔祥雯总结论文：全体成员 发倡议书：史秀云、赵妍妍、刘晶 ⑵活动步骤： 阶段 时间 主要任务 阶段目标1 1月17日至2月14日 查找有关资料 对课题有一个整体认识并借鉴前人经验2 2月中旬 设计回收方案 策划一次全校范围的废电池回收宣传活动3 2月末 设计再利用方案 有自己独特的设计 理念，有实验样品4 4月初 成果展示 以论文作为书面材料，能通过多种形式进行成果汇报展示⑶计划访问的专家：大连市开发区东泰公司总工程师⑷活动所需条件、困难及解决途径： 预期成果(论文、调研报告、制作模型、实验报告等)：论文、制作的实验样品 表达形式（文字、图片、实物、音像资料等）：文字、多媒体课件、实物 研究特色及创新之处：整个研究过程充分体现化学学科以实验为根本的特点。所设计的废电池的回收方案，不仅可以减少废电池中可利用物的浪费，而且为我校的实验室能提供一些实验药品。 指导教师意见 开题报告设计的比较合理。我希望大家在研究性学习过程中充分发挥自己的聪明才智和团结合作精神，使这次学习活动圆满完成 研究性学习计划暨开题报告 （时间： 2001 年 1月6日）

废电池的回收、利用 指导教师： 刘晓妮 研究组成员： 赵妍妍（组长）、史秀文、刘晶、张秀云、孔祥雯 摘要：废电池对环境的污染非常严重，现已成为全世界共同关注的问题。我们结合这些实际，运用多种研究方法，积极组织、参与废电池的回收宣传活动，并利用回收的废电池设计了一套适合我校的废电池回收方案，为学校增加了药品。提高了大家的环保意识。 课题的选择 在选择研究性课题时，我们对《废电池的回收与利用》这个课题非常感兴趣。大家都知道，随着科学技术的不断发展,人民生活水平的不断提高,使用电池已成为我们日常生活中不可缺少的一部分。然而，电池可以说是生产多少,最终就废弃多少；集中生产,分散污染；短期使用,长期污染。如今废电池的危害已成为全世界人们共同关注的环境问题。世界各国都在研究处理废电池的最佳方案。虽然现在已取得了卓有成效的成果，但还不能根本解决这个问题。因此，寻找处理废电池的最佳方案已成为各国许多科学家的科研方向。 我们学生也是使用电池的一个群体。作为跨世纪的一代,我们应该提高自己的环保意识,回收电池从我做起。因此我们高一共有五人选择此课题作为自己的研究性课题。 研究过程及结果 一、选题 刚开始我们几个在日常生活中都发现一些商场内设有废电池回收箱。电池用过后为什么要回收呢？我们对此非常好奇。因此当学校在去年11月末开设研究性学习课程后我们选择了这个课题作为研究性课题。 二、定题 最初，我们确定的课题是《为什么废电池要回收》。为此，我们广泛收集了相关问题。在第一次小组集中时，我们通过激烈的讨论并听取了老师的意见后，认为，我们不应只把目光局限在回收上，还应把课题拓展到另一个更受人关注的问题——能源问题上，因此我们最终将课题确定为《废电池的回收与利用》。 三、开题 第二次集中，我们就这个题目分析了课题现状，明确了该课题的目的与意义、课题研究的学术目的、课题研究的主要内容和研究特色和创新之处，另外进行了小组分工、设计了活动步骤。依据这些我们填写了开题报告。 四、我们课题研究的实施共分为了五个阶段： 第1阶段：今年1月17日至2月14日，通过上网和到图书馆查阅等方式查找相关资料。我们在查找大量资料后了解到（一）、废电池是人类健康的潜在杀手 人们日常使用的电池是靠化学作用,通俗的讲就是靠腐蚀作用而产生电能的。其中的有害物质如重金属铬、汞、镉等对人体的危害是极大。一节纽扣电池能污染60万升水，而一节一号电池烂在地里能使一平方米的土地失去使用价值。所以废电池的回收势在必行。 （二）、废电池废中有宝 废电池并不是仅给人类带来危害，它里面还蕴含着很多资源。例如纽扣电池含有锂、锰、银等稀有金属；铅蓄电池中含有铅；手机电池中含有镉，这些物质回收价值很高。现已有工厂开始进行这方面的回收、提取工作。另外在普通干电池中还含有锌、铜、锰粉等资源。 随着课题的不断深入,我们又对废电池的实际回收、处理过程产生了兴趣。于是 第2阶段：2月中旬，我们参观了废电池回收工厂---大连开发区东泰公司。并采访了他们的刘总工程师。 通过采访我们了解到国际上对废电池的处理十分重视，国际上通行的废旧电池处理方式大致有三种：固化深埋、存放于废矿井、回收利用。 西欧许多国家将收集起来的废电池先用专门筛子筛选出纽扣电池，提取其中所含的汞加以利用。其余的各类废电池一般运往专门的有毒、有害垃圾填埋场。这种做法不仅花费太大，而且还造成其中有用物质的浪费。 德国马格德堡近郊区正在兴建一个“湿处理”装置，在这里除铅蓄电池外，各类电池均溶解于硫酸，用这种方式获得的原料比较纯净，电池中包含的各种物质有95%都能提取出来。 我国废电池的危害已受到国家的高度重视,并被列入十五计划的重点项目中,有关政策今年就要出台。目前我国还没有统一处理废旧电池的方法。不过据悉我国将采取湿法处理废电池。 通过这次实地访问我们不仅进一步对废电池的危害和里面蕴含的资源有了更深刻的认识，而且增强了我们保护环境的社会责任感。从而我们进入了第三阶段。 第3阶段：今年2月末，在校团委等老师及校学生会的帮助下，我们在校内外搞了一次有关废电池回收的宣传活动。宣传活动结束后，同学们并不只局限于这些。大家都希望能根据我校实际情况也设计一套回收方案。于是我们进入了第4阶段。 第4阶段：3月初，利用回收回来的废电池，根据学校的实际，利用校实验室设计一套废电池再利用的回收实验。回收方案如下： [实验药品]一号干电池若干；3%的过氧化氢溶液；合成洗涤剂；硝酸银水溶液；氢氧化钠溶液 [实验仪器]锤子、剪子、烧杯、带铁圈的铁架台、漏斗、滤纸、玻璃棒、蒸发皿、坩埚、酒精灯、试管 [实验步骤] 1. 二氧化锰的回收 将废电池小心打碎，取出黑色内容物，用清水洗涤多次，晒干后，放在蒸发皿中加热，使二氧化锰中的碳粒等燃烧掉，边加热边搅拌，冷却后即可用于制氯气和制氧其中。加热时不宜温度过高，以防变质： 4MnO2 2Mn2O3+O2↑ 2. 提取氯化铵 将电池理的黑色物质放在水里搅拌溶解并过滤，将部分滤液放在蒸发皿中蒸发，得白色固体，在加热，利用“升华”收集较纯的氯化铵。 3. 制取锌粒 将锌筒上的锌片剪成碎片，放在坩埚中强热（锌熔点419℃），熔化后小心地将锌液倒入冷水里，得锌粒。 4．验证二氧化锰 在两个试管中分别加入3%的过氧化氢溶液3ml和合成洗涤剂溶液3—4滴。在其中的一个试管里加入少量的制取的黑色固体，若反应相对于另一个试管反应速度迅速加快，则黑色固体为二氧化锰。 5．验证氯化铵 在两个试管中分别滴加由白色固体配成的浓溶液3ml，在第一个试管中滴加氢氧化钠溶液，若有刺激性气味气体逸出，说明浓溶液中含铵根离子。在第二个试管中滴加酸化过的硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，说明该溶液中含有氯离子。从而证明白色固体为氯化铵。 第5阶段：到了今年4月初，我们小组开始结题，汇总资料，撰写论文。4月末我们小组通过选拔，被推荐参加全校性的研究性学习成果汇报展示， 在校研究性学习汇报结束后，我们想进一步扩大有关废电池回收的宣传范围，因此我们选择了学校附近刚开业的沃尔玛超市。在那里我们通过发宣传单和张贴宣传标语的形式向人们宣传废旧电池应回收的道理。 感 受 它让我们知道了应该如何学习。以前总是老师教一点儿就学一点儿，一遇到老师没讲过的就束手无策了。通过这次研究性学习，即使以后再遇到老师没讲过的，我们也知道要到图书馆或上网查找资料，进行自学。 ——史秀文 研究性学习活动拓展了我们的知识面，提高了我们的社会交际能力。为了完成这次研究性学习，我们不仅在网上查找了有关资料，而且还到工厂实地参观、访问。虽然在采访刘总工程师时我们都很紧张，很多东西都忘了问，但是我们都认为这次活动特别有意义。 —刘晶 通过这次研究性课程的学习，使我感受到集体协作的重要性，增强了我的组织能力。最重要的是使我们认识到环境污染问题的严重性，使我们树立起热爱环境，保护环境的意识。 ——赵妍妍 我们不再怕做化学实验了。在我们的印象里，化学药品似乎很可怕，但通过这次研究性学习，我们才认识到，化学药品只要正确使用，是不会伤害到我们的。现在我希望第二轮研究性学习活动快点开始。 ——张秀云 通过研究性学习活动，我体会到科学就是实事求是，追求真理要有坚定的信念，面对挫折，不能言败，不能放弃，要有急流勇进、勇于探究的精神。我真的体会到了科学成果来之不易。 ——孔祥雯 致谢:大连市第二十三中学校团委 大连市二十三中学政治组 大连市二十三中学化学组 大连开发区东泰公司 指 导 教 师 评 语 在研究性课题实施过程中,该课题小组成员能够充分应用查找资料、采访专家、实验等多种研究方法，积极组织、参与社会宣传活动。表现出了勤于思考、吃苦耐劳和团结合作的精神，严谨的治学态度,体现了自己的创新能力。 在成果汇报方面，小组成员能充分运用多媒体课件、演示实验等手段，报告条理清楚，内容严谨，具有一定的创新性。体现了她们良好的素质。 由于第一次参加研究性学习活动，小组成员都没有经验，所以在整个过程中存在着一定不足。如：某些问题考虑的不全面、细致，做事缺乏信心。希望在以后的学习中能扬长避短，不断进步！ 指导教师：刘晓妮 二00一年四月十日 参考资料: 雅琥网站 搜狐网站 电池网站 课 题 题目 废电池的回收与利用 导 师 刘晓妮 课题组成员 赵妍妍、刘晶、史秀云、张秀云、孔祥雯 组 长 赵妍妍 班 级 高一5、6、7班 课题现状分析 废电池的危害已经被越来越多的国家所重视，各国已开始着手进行废电池的回收工作，并不断寻找废电池再利用的最佳方案。 课题的目的与意义 通过该课题的研究，提高大家的环保意识，培养我们的动手能力 课题要研究的基本内容 1. 废电池有哪些危害2. 借鉴世界各国回收废电池的措施，设计一套适合在校内开展的回收废电池活动方案3. 利用学校的实验设备设计一套废电池再利用的可行性的实验方案 活动计划⑴任务分工：实地调查 ：全体成员 访问专家：全体成员上网：史秀云、赵妍妍 查书面资料：刘晶、张秀云、孔祥雯总结论文：全体成员 发倡议书：史秀云、赵妍妍、刘晶 ⑵活动步骤： 阶段 时间 主要任务 阶段目标1 1月17日至2月14日 查找有关资料 对课题有一个整体认识并借鉴前人经验2 2月中旬 设计回收方案 策划一次全校范围的废电池回收宣传活动3 2月末 设计再利用方案 有自己独特的设计 理念，有实验样品4 4月初 成果展示 以论文作为书面材料，能通过多种形式进行成果汇报展示⑶计划访问的专家：大连市开发区东泰公司总工程师⑷活动所需条件、困难及解决途径： 预期成果(论文、调研报告、制作模型、实验报告等)：论文、制作的实验样品 表达形式（文字、图片、实物、音像资料等）：文字、多媒体课件、实物 研究特色及创新之处：整个研究过程充分体现化学学科以实验为根本的特点。所设计的废电池的回收方案，不仅可以减少废电池中可利用物的浪费，而且为我校的实验室能提供一些实验药品。 指导教师意见 开题报告设计的比较合理。我希望大家在研究性学习过程中充分发挥自己的聪明才智和团结合作精神，使这次