摄影感光材料(黑白胶片、彩色胶片、X光胶片、印刷胶片、相纸)的核心成分是卤化银(AgBr、AgCl、AgI)晶体,涂布在片基(醋酸纤维素、聚酯)或纸基上。在冲洗加工(显影、定影)后,胶片和相纸上仍含有大量未曝光的卤化银(约占原银量的40%-70%),这些废胶片、废相纸以及冲洗废液(定影液、漂白定影液)是回收白银(贵金属)的重要二次资源。每吨废X光胶片含银约1-3公斤,每吨废彩色相纸含银0.5-1.5公斤,定影液含银1-5克/升。生石灰在银回收中作为沉淀剂、助熔剂和中和剂,是“土法炼银”的主要材料之一,尤其在中西部地区的中小回收企业和个体户中仍有使用。

废胶片、废相纸的焚烧法(“烧灰”)是最原始、最简单的银回收方法。将胶片(相纸)切碎(或撕碎),放入焚烧炉(或露天焚烧坑、铁锅)中焚烧,控制温度(500-800℃),使片基(醋酸纤维素、聚酯)和纸基燃烧,残留灰烬(含Ag、Ag₂O、AgCl、金属氧化物、炭灰)。将灰烬收集后,与石灰粉(CaO)、硼砂(Na₂B₄O₇·10H₂O)、碳酸钠(Na₂CO₃)混合(配比灰烬:石灰:硼砂:碳酸钠=10:1-2:0.5:1-2),装入石墨坩埚或粘土坩埚,在炉中加热至1100-1200℃,熔炼1-2小时。石灰在熔炼中的作用是:与灰烬中的二氧化硅(来自纸基的填料、粘土)反应生成硅酸钙(CaSiO₃)炉渣,降低熔体粘度,促进银液滴沉降;同时,石灰吸收熔体中产生的酸性气体(氯化氢、硫氧化物),减少环境污染。熔炼后,将熔体倒入模具,冷却后上层为炉渣(硅酸盐、硼酸盐),下层为粗银锭(含银90%-95%、杂质铜、铅、锡、铁等)。粗银可进一步电解精炼得到99.9%以上的纯银。焚烧法的优点是设备简单(砖砌炉或铁锅)、技术门槛低、投资小;缺点是焚烧过程产生大量有毒烟气(氯化氢、氮氧化物、二噁英、呋喃),严重污染环境,已被国家明令禁止(《废胶片、废相纸回收利用污染控制技术规范》HJ 364-2022要求采用湿法或低温热解工艺,禁止露天焚烧)。现仅有偏远地区或无证作坊采用此法,环保风险极高。
湿法化学浸出-沉淀法(较环保)流程为:胶片(相纸)粉碎后,用稀硝酸(2-5mol/L HNO₃)或硫代硫酸钠溶液(5%-10% Na₂S₂O₃)浸泡,卤化银溶解:AgBr + 2Na₂S₂O₃ → Na₃[Ag(S₂O₃)₂] + NaBr;或AgBr + 2HNO₃ → AgNO₃ + NO₂↑ + NO↑ + H₂O(产生氮氧化物)。浸出液经过滤除去片基碎片后,加入氯化钠(或盐酸)沉淀为氯化银(AgCl,白色沉淀):AgNO₃ + NaCl → AgCl↓ + NaNO₃;或Na₃[Ag(S₂O₃)₂] + NaCl → AgCl↓ + 2Na₂S₂O₃。氯化银沉淀过滤、洗涤后,用石灰乳(Ca(OH)₂)还原:4AgCl + 2Ca(OH)₂ → 2Ag₂O + 2CaCl₂ + 2H₂O(加热),Ag₂O在高温下分解为银和氧气(2Ag₂O → 4Ag + O₂↑),或用蔗糖(葡萄糖、甲醛)还原AgCl得到金属银。石灰还原法成本低(石灰便宜),但反应不完全(部分AgCl残留),银回收率80%-90%,产品纯度低(含钙、氯)。现代回收厂采用铁粉、锌粉或水合肼还原,回收率>98%,产品纯度>99%。

从含银废液(定影液、漂白定影液)中回收银,可采用石灰沉淀法:向废液中加入石灰乳(或烧碱),调节pH至8-10,银以氧化银(Ag₂O,棕黑色)或碳酸银(Ag₂CO₃,淡黄色)沉淀:2Ag(NH₃)₂⁺(定影液中银与硫代硫酸盐、氨络合)+ Ca(OH)₂ → Ag₂O↓ + ... 。沉淀物过滤、洗涤后,用稀硫酸(或硝酸)溶解,再还原为金属银。石灰法的优点是沉淀剂便宜(相比硫化钠、硼氢化钠),但沉淀物含钙(硫酸钙、碳酸钙),影响银粉纯度;且废液中的氨(NH₃)在碱性条件下挥发,造成空气污染(刺激性臭味)。大型感光材料回收企业(如贵金属精炼厂)采用电解法(电积提银),回收率高(>99%)、银纯度高(99.9%),无需化学试剂,且不产生废液。但电解设备投资大(需整流电源、电解槽、阴阳极板),不适合小批量处理。
生石灰在银回收中的环保问题日益突出。焚烧法的烟气治理、湿法浸出的废酸废碱处理、沉淀法产生的含银污泥(危险废物)都需要规范处置。国家环保法规(《国家危险废物名录》HW16感光材料废物)要求废胶片、废相纸、废定影液必须交给有资质的危险废物处理企业回收,禁止无证回收和作坊式冶炼。大型感光材料回收企业采用“热解-焚烧-烟气净化-熔炼”或“酶解脱银-电解提银”工艺,在密闭系统中回收银,同时回收片基(聚酯、聚乙烯)作为燃料或再生塑料,实现资源全利用。在这些先进工艺中,生石灰已无应用空间。
生石灰在感光材料银回收中的应用史,是环保意识薄弱时代“资源掠夺式回收”的缩影。它用最低的成本提取了银,却以环境污染为代价。今天,我们回顾这些“土法”,并非为推广,而是为警醒——任何资源回收都不能以牺牲环境为代价。对于摄影爱好者、医院放射科、印刷厂等产生废胶片、废相纸的单位,应委托有资质的企业回收,而不是自行焚烧或丢弃。对于银回收技术研究者,石灰法可作为低浓度含银废液预处理(粗沉淀)的选项,但必须配套完善的污染防治设施。
