1、目录1.介绍12.泰国废弃X光胶片管理现状12.1废弃X光胶片源头32.2废弃X光胶片处理33.白银回收工艺63.1回收技术讲述63.2白银回收方法建议63.2.1分析方法73.2.2结果及探讨73.3技术比较84.废弃物管理94.1从源头及处理方法着手94.2废弃X光胶片管理所面临的问题105.废弃X光胶片管理前景105.1总结(结论)11泰国废弃X光胶片管理和白银浸出清洁工艺P. Khunprasert a, N. Grisdanurak b,*, J. Thaveesri c, V. Danutra a, W. Puttitavorn d摘要在泰国，大量废弃X光胶片源于医院。根据物体曝光
2、度不同，定色剂和显影液总会带走胶片中35-45%的白银感光成分。冲洗后胶片一般会保留5-10年或更久，而溶剂只能用2次左右。此后，这些东西将作为废物卖给商家，但90%以上的商家都没正式注册过。废弃胶片或溶剂将被运至室内工厂，通过电解，HNO3浸出或氧化方法来回收白银，其中大多废物处理器并非真的用来处理废气物的，以致剧毒化学成分通常溢出并泄漏到周围环境中，为解决这种情况，通过乙酸、草酸、丙二酸等弱酸来测试从X光胶片中过滤白银的清洁理论变应景而生。最佳浸出条件为放置在浓度为5%的草酸剂中，在100下持续20分钟，能回收到所有在胶片中的白银。回收到的白银一般为合金物，可制成银锭。据此，人们研究出一套
3、废弃X光胶片的管理理论来降低白银泄漏及污染环境风险。关键词:放射性废物；银洗脱；废弃物管理 1.介绍至今为止，只有少之又少的文章报道了白银的循环利用，其大都谈论白银在商业用途中如何循环利用，却甚少研究白银在医学上的循环利用。泰国的努力提高废弃胶片管理力度使照片处理时白银的储存及流动广为人关注。X光胶片是两面都涂有放射性材料的聚酯薄片，对于光源非常敏感，一般用于工业、医疗、牙科上。每年全世界都拍摄将近2百万张X光胶片，包括胸部X光，乳腺X光，CT扫描等。一般情况下，94-98%的X光胶片都用于医疗服务。医院放射科便成了一些废弃胶片的源头，比如说含照片聚合剂的污水，从老胶片中剥落的碎片，处理不佳而
4、从胶片中带走的溶液成分及白银，定色剂和溢出的溶液成分等等。以上的废弃物因含有重金属成分，都被归类为危险物品。正如其他国家，泰国也意识到照片处理过程中产生的废弃物及成品废弃物的危害性,并在工业通告第六条中将其列为危险物品。尽管早在几年前立法将其归为危险物品，仍可发现一些定色剂的白银溶度为2000-6000MG/L。除外，60%以上的白银还将残留在冲洗后的照片上。现有的白银回收技术为先沉降分离再电解。一些医院为白银回收的即时处理提供电解技术服务。许多研究人士也在研究怎样从显影液中回收银，例如活性碳或甲壳素吸附分离等等。就我们目前拥有的知识，从旧胶片中回收银的信息太少了。特别是在泰国，旧胶片处理一直
5、为人忽视。本文就废弃X光胶片展开以下主要论点：l 废弃X光胶片管理现状及物质流动分析l 白银回收工艺l 废弃物管理中存在问题及相关理论2.泰国废弃X光胶片管理现状物质流动分析法应用工业经济概念研究了物体及其能量在系统中的参与、融入到完结。这种跟踪系统有助于估算产品从被选取、消耗到最终的废弃过程中对社会、经济及环境的效益影响。用一个能量守恒方程式来描绘白银在限定范围内的物质流动便可发现白银循环利用的流动模式，也可测定废弃胶片中能回收多少白银，更可决定废弃库存。能量守恒方程式如下： (1)式中F表示物体进出每家医院的可控数量，S指在某段时间内物体的库存量或消耗量。每家医院的胶片消耗量都有相关文档记
6、录，但库存却没任何记录，不过每年库存都应该没多大变化，因为医院储存量有限。Fig.1.阐明了关于白银废弃的整个流程，物体的流动连接起包括细节流程的所有一切。白银在医疗服务上主要用于X光胶片，目前，泰国还没有胶片制造厂，因此泰国所有胶片都靠进口，胶片都分配给公立医院、私立医院及大学附属等几大类医院，各个医院管理政策及负责部门又有所不同，包括工业部门、教育部门，还有公共卫生部门。在室内冲洗成影后，溶液或残留在薄片上的白银都成了废弃物。废弃物回收流程因医院及种类不同而有异。这些废弃物在保存许些年后再卖给废弃物处理中心作进一步回收处理，从这点出发，一些旧胶片也进口到泰国作回收处理。有些技术，如电解、酸
7、剂浸出，氧化等，都被用来提取白银混合物。含白银的溶剂通过电解方法回收，旧照片中的白银由氧化及酸剂浸出分离开来。白银混合物卖给熔炼厂后制成银锭，同时含杂质白银溶剂则通过其他方法处理。然后，银锭将从上图流程中卖出作进一步制作。白银在一年之内保持稳定状态，储存量趋近于零。累积量应等于白银在明确的可控量上从参与减去到结束的系统守恒系数，根据2003-2004年的数据，其公式可表示为： (2)2.1废弃X光胶片源头泰国X光胶片进口数量由其海关部门负责统计，具体数量请见Fig.2.。每年进口数量都有所增长，之后保持在630-640吨左右。根据表格1所示，胶片中白银含量，每年大约有13吨白银进入该国的环境周
8、期中。根据我们的分析，冲洗后35-45%的白银成分残留在片基上，跟科罗拉多州2004年的数据接近。他们也发现残留在片基上的白银大约为60%。医院污水通常直接排放到下水道，大多医院放射科实验室排出的污水中白银污染物程度达12-1000MG/L。若其浓度超过5MG/L便得归类到危险物品行列中。2.2废弃X光胶片处理旧胶片及废弃冲洗溶液收集然后保存在医院里，每年集中后卖给回收商家。液态废弃物大概保存一年，相较之下，将近87%的医院会综合考虑医疗处理标准和储存空间后保存旧X光胶片5-10年之久。1992年颁发的工厂法附注目录内阁规章中将具放射性废弃物处理分类为第106种工厂再循环、再使用、再回收工厂。
9、工厂只能接受正式注册过的废弃物。表格2中列出了白银回收处理厂的数量。最近，产业部门只批准过一家白银回收处理厂。这家工厂先焙烧再熔炼回收白银。但是，这家工厂注册为进口再出口类型，这意味着只能处理进口的旧胶片。现有25家接受中心都没注册，而且他们都通过电解或酸剂浸出技术自行处理。拥有电解处理器的工厂从显影剂中回收白银，有酸剂浸出设备的工厂从旧胶片回收白银，。但是，他们都缺乏合理的管理系统。Fig.3. 提供了几处简易废物室内处理器。泄露溢流现象主要被发现于进入处理器的途中，回收白银后的杂质溶液中仍残留着银，因此需要进一步处理。大约60%的冲洗水给运至处理厂边界外，至于剩下的由室内处理器中和或稀释后
10、回放到周边环境中。我们的调查发现处理厂排出的污水中含银量高达5400-8700MG/L。回收流程中含银混合物熔炼后铸成银锭，再销售给制造商或出口商。从进口再出口流程线中精炼出来的银锭全部用于出口，由室内工厂提炼的银锭将送至制造商制成内销手工产品。对生物圈造成的损害可通过质量平衡方程式计出。Fig.4.中呈现了白银在医疗服务和废弃物处理工厂中的流动环节。近乎91.8%的白银来自X光胶片及相关溶液回收，经草酸浸出及电解分离的胶片成分含量分析中，仍可发现平均占0.08%的白银还残留在胶片上，含银污水跟胶片却拿给文中系统分界图外的处理中心。跟流程图外的损耗相比，流程图中损耗的量不怎么大，但每一步操作中
11、白银浓度还是超过标准。从室内废物处理厂排水道中可发现污水含银量很高，我们应该考虑到如何防止环境污染。3.白银回收工艺3.1回收技术讲述氧化及草酸浸出是从旧X光胶片中回收白银较常用的方法。先高温(980摄氏度以下)焚烧氧化旧胶片，再从灰烬中熔炼回收。通常情况下，从焚烧后得到的剩余物还没到原来重量的95%。酸浸出时，将旧胶片浸在强酸溶液中。如氯化物、氯化铁、氢氧化物、氢氧离子等几种化学物都曾被使用过。用化学溶液回收的方法，回收率达99%。在70-80下保持30分钟，作为开放系统般操作。两种方法对环境都具有一定的危害性。3.2白银回收方法建议为减少高温条件及含剧毒溶液的使用，我们研究了用弱酸浸出来回
12、收白银，乙酸、草酸、丙二酸都被测试过。浸出过程中我们分析了酸度、温度及时间对回收的影响。将同样大小的旧胶片碎片称后放置在浓度1-5%、温度60-100的酸剂中保持10-120分钟，通过逆流方式提取白银。接下来，胶片和污泥被42张滤纸从浸出液中分离出来。整个流程请见Fig.5.。 3.2.1分析方法在105温度下将银泥焙烧两个小时，然后在烘干器中将其温度冷却至室温，再在温度500的熔炉中焙烧3.5小时。用HNO3微波消化分解灰烬直至溶液变得澄清。溶液中银的溶度及污泥液中银的浓度用原子吸收光谱测出，浸出液的白银的浓度也是由原子吸收光谱来测量。而银泥的形态则通过能量弥散力射线探测器及X射线衍射仪装备
13、的扫描电镜测试。3.2.2结果及探讨测验过程用了一张规格为11cm2的X光胶片碎片以避免受杂质影响。在研究中，溶剂溶度从1-5%(w/v)逐一测试。如Fig.6(a).中所示。我们可以观察到白银的溶脱速度随溶剂浓度加大而加快。跟丙二酸及乙酸溶剂相比，草酸的白银回收效益最好。每种情况都做好几次的重复试验，之后发现在浓度5%、温度100下的草酸溶剂中回收效果最理想，将近100%。浓度为5%，保持时间为10分钟时不同温度的影响详见Fig.6(b).。各种化学溶剂的回收率随温度上升而有所提高。但是，我们也应该注意胶片残留物及使用过溶液的循环利用。例如，浸出温度不应超过或接近胶片的熔点。为此，建议温度1
14、00已足够。如数据表中所示，在80下，提取到的白银很少，可以解释此时温度不足以溶解明胶。但是，当温度在90或以上，化学反应进行得非常好。从实验结果中，Fig.7.列出了在温度90100时浸出过程中出现的一些极端情况。加热时间在10120分钟范围内对萃取过程的影响，这与温度密切相关。当然，温度越高，回收情况越好。理论上，当温度为100时，胶片在溶液中的保留时间也相应短些。最好回收条件，也具最高回收率的情况出现于在浓度5%，温度100的酸剂中保留20分钟。胶片残留物在适当时候会显示其特性，X射线衍射仪、扫描电镜及能量弥散X射线探测器都用于测验。研究检查了浸出后污泥的X射线衍射分布情况，主要衍射线分
15、布在以下点：38(111)，44(200)，77(311)及81(222)。根据白银成分特性，其它白银混合物例如含银乙二酸酯和其它易爆材料并不会发生这种现象。Fig.8.为扩大3000倍的白银粒子结构图。胶片层中及浸出后的白银废弃物用能量弥散X射线探测器观看，胶片上的粒子便是白银成分。白银粒子为明胶所包围并呈现球状。经处理后，酸剂溶解了明胶的连结物，明胶因此变得薄而脆，但是白银粒子还是保持原状。结果表明用草酸溶剂浸出白银并不会让白银发生任何化学反应，此外，溶剂还可以循环使用。3.3技术比较在这部分中，可行技术及我们的研究的优缺点都列明在表3中，温度、毒性及其它操作条件都有考虑到。从操作情况来看，很显然各个条件对于回收工作都起到很好的推进作用。尽管如此，从毒性强弱及最终产品质量出发，草酸浸出的结果较其它两种要好很多。4.废弃物管理4.1从源头及处理方法着手 根据从泰国424家医院中100家收集得来的信息，2002年及2003年每吨旧胶片的价格接近839美元和777美元。胶片洗脱液中，只有用过的定形剂卖得出去，因为其含银量高。显影剂跟洗脱废水则被排放到医院废污水处理中心。2002年和2003年定色剂的价格都在680美元每立方左右。为获取最高收益，每家医院都会为此举行竞拍活动。废弃X
