I termini pila e batteria sono spesso usati indifferentemente nel linguaggio comune, ma tra loro esistono delle differenze:
-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 e si esaurisce. Da questo momento essa diventa un rifiuto ambientale.
Nella versione più diffusa , le pile alcaline 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.
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 nei Centri di Raccolta 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.
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.
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.
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
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.
Il piombo d’opera, in blocchi o allo stato liquido, proveniente dalla fonderia viene immesso in caldaie, dove subisce trattamenti diversi a seconda 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
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
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
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.
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%)
Riciclo delle 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.
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.
(Fonte: COBAT, Consorzio Obbligatorio per le Batterie al Piombo Esauste e i Rifiuti Piombosi)