DE2256601A1 - Verfahren zur behandlung von photographischen abfallbehandlungsloesungen - Google Patents
Verfahren zur behandlung von photographischen abfallbehandlungsloesungenInfo
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Description
Verfahren zur Behandlung von photographischen
Abfallbehandlungslösungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung und Regenerierung von Abfallösungen aus photographischen
Behandlungen, insbesondere ein Verfahren zur Behandlung von Abfallösungen, die Ferricyanid- und/oder
Ferrocyanidionen aus photographischen Behandlungen enthalten.
Gemäss der Erfindung v/erden Ferricyanid- und/oder Ferrocyanidionen in wirksamer Weise aus photοgraphischen
Abfallbehandlungslösungen entfernt, indem die Lösungen' mit schwach-basischen Anionenaustauschharzen in Berührung
gebracht werden. Verbesserte Ergebnisse werden mit der freien Basenform des -schwach-basischen Anionen-
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austauschharzes erhalten, wenn die Kontaktierung in Gegenwart
einer Verbindung mit einer Pufferwirkung bei pH 7 "bis 9i z· B. in Gegenwart von Borsäure, Metaborsäure
oder eines wasserlöslichen Borats, stattfindet. Nach der Regenerierung des Anionenaustauschharzes können die
eluierten Ionen als photographische Behandlungslösung, z. B. eine Bleichlösung, unter Zugabe von Ergänzungsbestandteilen wieder verwendet werden.
In einigen Fällen ist eine Bleichstufe in die Behandlungen
für photographische Materialien eingeschlossen.
Das Bleichen ist eine Behandlung, bei· der Materialien, wie beispielsweise durch Entwicklung gebildetes
Silber, unter Verwendung eines Oxidationsmittels in ionische Form zurückgeführt wird, und ist in die Behandlungen
für farblichtempfindlichö Silberhaiοgenidmatefcrialien
und lichtempfindliche Silberfarbstoff-Bleichmaterialien
und Reduktionabehandlungen für photographische Materialien,
die zum Drucken verwendet werden, eingeschlossen.
Im allgemeinen werden Ferricyanide, wie Kaliumferricyanid,
als Oxidationsmittel in Bleichiösungen verwendet.
In einigen Fällen werden Kaliumbichromat, Eisenchelate, Chinone und Kupfersalze als Oxidationsmittel anstelle von
Ferricyaniden verwendet. Jedoch sind die Ferricyanide die bevorzugtesten Bleichmittel vom Gesichtspunkt der
Oxidationskraft, der Einfachheit des Bleichvorgangs und deren Stabilität. Jedoch bestehen die bei Verwendung von
Ferricyanide enthaltenden Bleichlösungen angetroffenen
Fehler darin, dass die verschlechterte Bleichlösung ersetzt werden muss und Ferricyanidionen durch Oberlauf
wahrend der Behandlung oder durch Spülen nach dem Bleichvorgang abgezogen werden und aus reduzierten Ferricyanidionen
erhaltene Ferrocyanidionen Cyanverbindungen durch
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photochemische Oxidation erzeugen (vgl. "Behavior of
Cyano Compounds in Water Ponds" Gidrokhim. Materialy 37»
133 - 43 (1964), von Yu. Yu. Lur'c und Y.A. Panova und
"Toxicity of Ferro- and Ferricyanide Solutions to Pish and Determination of the Cause of" Mortality" Trans. Am.
Fish Soc. 78, 192 (1948) von George Edgar and Morris
Lipschuetz).
Diese Cyano verbindungen besitzen eine hohe Toxizitat
und üben, wenn sie an die Umgebung eingeführt werden, eine sehr schädliche Verunreinigungswirkung aus.
Bisher wurden sehr häufig Abfallösungen, die Ferri-
*cyanid- und/oder Ferrocyanidionen enthielten, ohne irgendeine Behandlung abgelassen.
Bei dem Versuch, die Verunreinigungswirkungen von Cyanverbindungen auf die Umgebung zu verhindern, wurde
vorgeschlagen, überlaufende Bleichlösungen und verschlechterte Bleichlösungen, die Ferrieyanid— und/oder
Ferrocyanidionen enthalten, durch Regenerierung dieser Lösungen wieder zu verwenden. Um eine Bleichlösung unter
Regenerierung wieder zu verwenden, wurde vorgeschlagen, Persulfate (U.S.-PS 2 944 895), Ozon (französische
Patentschrift 2 015 461), Jod (britische Patentschrift
1 229 077) und Peressigsäure (französische Patentschrift
2 005 207) und dgl., zu verwenden.
Jedoch dann, wenn eine Regenerierung unter Verwendung dieser Verfahren erfolgt, werden die Ferricyanidionen
und/oder Ferrocyanidionen noch.in ein Waschbad getragen, an das sich ein Spülbad anschliesst. Da die
Menge der Ferricyanidionen und/oder Ferrocyanidionen in dem Spülwasser sehr gering ist, kann das oben erwähnte
Verfahren zur Regenerierung überhaupt nicht in wirtschaftlicher Weise eingesetzt werden. Da die aus den
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Ferricyanid- und Ferrocyanidionen durch photochemische
Zersetzung gebildeten Cyanverbindungen eine sehr hohe Toxizität aufweisen, ist es notwendig, die Cyanverbindungen
zu entfernen, selbst obgleich sie in einer kleinen Menge im Spülwasser vorliegen. Ferricyanid- und Ferrocyanidionen
in diesen geringen Konzentrationen können nichts desto weniger durch die Bildung von Niederschlagen
unter Umsetzung mit Eisensalzen, durch Elektrodialyse, durch Umkehrosmose oder durch eine Verbrennungs- oder
Pyrolysemethode und dgl. entfernt werden.
Die Bildung von Niederschlägen durch Umsetzung mit Eisensalzen verwendet die Reaktion zwischen Ferricyanidund
Ferrocyanidionen und Eisenionen unter Bildung von Preußsischblau. Jedoch besitzt diese Methode
den Fehler, dass sie eine lange Zeit für die Sedimentation benötigt und grosso Absetzvorrichtungen, weil die
Teilchen des gebildeten Preussischblau sehr fein sind. Insbesondere im Fall einer geringen Ionenkonzentration
und einer grossen Menge Wasser, wie beispielsweise bei Spülwasser, ist die Fällmethode schwierig auszuführen
und erfordert eine Anlage in grossem Masstab.
Obgleich die Elektrodialysemethode und die Methode der Umkehrosmose für die Behandlung von Lösungen mit
einer geringen Konzentration, wie beispielsweise Spüloder Waschwasser, wirksam sind, besitzen sie den Fehler,
dass die notwendige Anlage teuer ist. Dieser Fehler tritt insbesondere bei Behandlungslösungen mit einer grossen
Menge Wasser, wie beispielsweise Spülwasser auf, d. h.,
die Kosten der Anlage werden sehr hoch, weil grosse Vorrichtungen erforderlich sind. Ferner sind die Verfahrenskosten
wegen der grossen Menge verbrauchter Elektrizität hoch.
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Die Verbrennungsmethode umfasst das Verdampfen und Zersetzen der Abfallosung "bei einer hohen Temperatur
mittels eines Schwerölbrenners oder dgl. Das Pyrolysevorfahren
besteht in einer ähnlichen Methode, wobei Chemikalien, wie beispielsweise Natriumhypochlorit zu
dor Abfallösung zugegeben werden mit anschliesserider
Zersetzung bei hoher Temperatur. Bei Anwendung dieser Methode auf Abfallösungen aus photographischen Behandlungen,
die Ferricyariid- und/oder Ferrocyanidionen enthalten,
sind sehr grosse Wärmequellen erforderlich wegen der grossen Menge V/asser. Ferner schädigen die Ferricyanidionen
einen Verbrennungsofen auf Grund ihrer hohen Oxidationsfähigkeit, beides ernsthafte Nachteile der
VerbrennungE™ oder Pyrolyseraethode.
Andererseits führt bei den von der Verbrennungso
<3 ex· Pyrolyeemethode abweichenden Methoden die Behandlung
von Abfallflüssigkeit zu einem Sedimentruckstand
oder flüssigem Abfallmaterial. Diese Produkte müssen behandelt werden, um sie unschädlich zu machen, Jedoch
ist dies sehr schwierig. Falls die in einer photographischen Abfallflüssigkeit enthaltenen Ferricyanid-
und/oder Ferro cyanidionen zurückgewonnen und wieder verwendet
werden könnten, beispielsweise als Bleichlösung, wäre die.s die beste Lösung dieses Problems, weil Ferricyanidund/oder
Eerrocyanidionen überhaupt nicht verworfen
bzw. abgezogen werden müssen.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht somit in einem
wirt schaftlich en Verfahren zum wirksamen Entfernen von Ferricyanid- und/oder Ferrocyanidionen, die in Abfalllösungen
aus photographischen Behandlungen enthalten sind.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht in einem
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Verfahren zur Rückgewinnung von Ferricyanid- und/oder
Ferrocyanidionen, die in Abfallösungen aus photographisehen
Behandlungen enthalten sind und in der Wiederverwendung dieser Ionen, beispielsvreise in einer Bleich«
lösung.
Als Ergebnis vieler Untersuchungen wurde nun gefunden,
dass schwach-basische lonenaustauF.chharze äussornt
wirksam hinsichtlich der Entfernung von Ferricyanid-
und/oder Ferrocyanidionen aus derartigen Abfallösungen sind und dass ferner bei der Behandlung
dieser Abfallösungen (die zur photographischen Behandlung
verwendet worden sind) unter Verwendung eines schwach-basischen Anionenaustauschharzes die Anwesenheit
von Borationen die 'lonenaustauschfahigkeit dieser Harze gegenüber Ferricyanid- und/oder Ferrocyanidionen
erheblich erhöht und dass ein mit Ferricyanid- und/oder Ferrocyanidionen ausgetauschtes Harz gleich mit einer
wässrigen Alkalilüsung, z. B. einer wässrigen Natriumhydroxidlösimg,
regeneriert werden kann und dass die Herabsetzung der lonenaustauschfahigkeit des regenerierten
Harzes äusserst gering ist.
Es wurde nun ferner gefunden, dass Ferrocyonid- und/oder Ferricyanidionen in wirksamer Weise aus Lösungen
mit erheblich gesteigerter Wirksamkeit unter Verwendung der freien Basenform eines schwach-basischen
Anionenaustauschharzes in Gegenwart einer Verbindung mit einer Pufferwirkung bei einem pH-Wert von 7 bis 9 entfernt
werden können.
In jüngster Zeit wurden Verfahren zur Behandlung von Industrie-Abfallösungen unter Verwendung von lonenaustauschharzen
entwickelt, um die Abfallösungen unschädlich zu machen. Beispielsweise gab es Behandlungen
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radioaktiver Abfallstoffe in der Atomenergieindustrie
und Behandlungen von Abfallö stangen, die Schwermetalle enthalten, in der Plattierungsindustrie. Es war jedoch
nicht bekannt, Ionenaustauschharze zum Entfernen von Ferricyanid- und/oder Ferrocyanidionen in Abfallösungen
aus photograph! seilen Behandlungen zu verwenden. Ferner
gibt es in der Literatur keine Veröffentlichung hinsichtlich der lonenaustauschfähigkeit von Ferricyanidionen,
die Ionenaustauschharze beschreiben. Ein Grund,, warum die lonenaustauschfähigkeit von Ferricyanidionen
mit lonenaustauschharzen bisher nicht untersucht worden ist, liegt darin, dass Ionenaustauschharze als sehr
unbeständig gegenüber Oxidation angesehen werden. Um die Ferricyanidionen zu entfernen, werden Anionenaustauschharze
verwendet, die leichter oxidiert werden als Kationenaus tauschharse. Komplexionen·, wie beispielsweise
Ferricyanidionneii und Ferrocyanidionen sind schwierig
von den Ionenaustauschharzen zu desorbieren, wenn sie an die Ionenaustauschharze adsorbiert sind, weil sie
eine grosse lonenaustauschfähigkeit besitzen.
Im allgemeinen werden verfügbare Ionenaustauschharze
grob in die folgenden vier Grundtypen eingeteilt:
(1) Stark-saure Kationenaustauschharze (Freier Säuretyp
7SaIζtyp
(Austauschgruppe: -SO5M, -CH2SCUM)
(2) Schwach-saure Kationenaustausch- (Freier Sä ure typ
harze . ISalztyp
(Austauschgruppe: -COOM)
(3) Stark-basische Anionenaustausch- fFreier Basentyp
harze ■ (salztyp
(Austauschgruppe: =Ή X~)
3 0 9 8 21/0 Ö 7 8
(4) Schwach-basische Anionenaustausch- (Freier Basentyp harze O
(Austauschgruppe: -NH^, =NH, =
€L
In den obigen Austauschgruppen stellt M ein Kation und
X ein Anion dar.
Bei dem Versuch des Ionenaustauschs von Ferricyanidionen
und Ferrocyenidionen unter Verwendung von Anionenaustauschharzen wurde gefunden, dass schwach-basische
Anionenaustauschliarze zur Erreichung dieses Zweckes
sehr wirksam sind.
Unter den Anionenaustauschharzen werden gewöhnlich stark-basische Anionenaustauschharze verwendet. Es
wurde nun Jedoch festgestellt, dass Ferricyanidionen und Ferrocyanidionen an die Ionenaustauschharze stark
adsorbiert werden, wenn der Ionenaustausch von Ferricyanidionen oder Ferrocyanidionen unter Verwendung
stark-basischer Anionenaustauschharze (welche die Ammoniumgruppe
enthalten) erfolgt, und somit ist es schwierig, das Anionenaustauschharz selbst durch Behandlung
mit Chlorwasserstoffsäure, Natriumchlorid oder Alkalihydroxid zu regenerieren, oder sonst, wenn nie
Regenerierung möglich ist, wird die Ionenaustauschfähigkeit der regenerierten Ionenaustauschharze erheblich
auf nur 10 bis 40 Gew.% der Ionenaustauschfähigkeit des frischen Harzes herabgemindert. Andererseits wird bei
der Prüfung des Verhaltens stark-basischer Anionenaustauschharze in Gegenwart von Borationen die Einfachheit
der Regenerierung des Ionenaustauschharzes nicht wesentlich
verbessert, obgleich die Ionenaustauschfähigkeit gegenüber Ferricyanid- und/oder Ferrocyanidionen etwas
ansteigt, und wiederum erreicht die Ionenaustauschfähigkeit des regenerierten Harzes 10 bis 40 % derjenigen
des frischen Harzes.
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Ferner konnte, selbst wenn das stark-basische Anionenaustauschharz in Gegenwart starker Säuren, wie
beispielsweise Schwefelsäure oder Chlorwasserstoffsäure oder organische Säuren, wie beispielsweise Essigsäure
oder Citronensäure, die lonenaustauschfähigkeit des
stark-basischen Anionena us tauschharz es gegenüber IPerrieyanid-
und/oder fferrocyanidioneii nicht wesentlich verbessert
werden.
Es wurde nun jedoch gefunden, dass, wenn schwachbasische Anionenaustauschharze, die nicht üblicherweise
in Vergleich zu den stark-basischen Anionenaustauschharzen verwendet v/erden, für die Zwecke der Erfindung
eingesetzt werden, diese Harze in unerwarteter Weise
sehr wirksam hinsichtlich der Entfernung von Ferricyanidionen
und Ferrocyanidionen sind und dass IOrri eyanidionen
und i'errocyanidior.en, die an schwa/ch-basischer
Anion(iiiaustauüchharze adsorbiert sind, durch Hogenerierung
des schwach-basischen Anionenaustauschharzes mit
wässrigen Lösungen von Säuren, Alkalien oder Salzen, wie Natriumhydroxid, Kaliuaihydroxid, Natriumcarbonat, EaIiumcarbonat
oder wässrige Ammoniaklösungen, leicht getrennt werden können. Tatsächlich ist die Herabsetzung der
lonenaustauschfähigkeit der schwach-basischen Anionenaustauschharze
nach Regenerierung sehr gering, gewohnlich weniger als 10 Gew-%.
Da Ionenaustauschharze den Vorteil besitzen, dass
sie durch Regenerierung wieder verwendet werden können, jedoch teuer sind, ist es in wirtschaftlichem Sinn unmöglich,
sie nach der Verwendung wegzuwerfen. Es wird somit erstmalig möglich, Ferricyanid- und/oder Jferrocyanidionen,
die in Abfallösungen aus photographischen Behandlungen enthalten, unter Verwendung schwach-basi-
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scher Anionenaustauschharze zu entfernen.
Die gemäss eier Erfindung verwendeten schwachbasischen
Anionenaustauschharze sind vorzugsweise Styrol-Divinylbanzol-Copolymere, Methacrylat-Divinylbenzol-Copolymere
und Phenol-Pormaldehyd-Polykondensate mit primären,-sekundären oder tertiären Aminogruppen
als Ionenauotauschgruppe. Jedes beliebige schwach-basische
Anionenaut; tauschharz kann verwendet werden, unabhängig
von eier Art des Bacisteils der Harze, dein Verfahren
zur jgo3?K te llung, dem Polyrnerisationegrad, der
strukturellen Gestalt oder deren Herstellungsverfahren, solange es wenigstens eine primäre, sekundäre oder
tertiäre Acj ino gruppe auf v/ei st.
Typische zur Verfügung stehende schwach-basische
Anionenaustuuschharzo sind Diaion WA-10, UA-11, VA-20,
WA-21 und WA-JO (hergestellt von Mitsubishi-Chemical Ind
Ltd.), Araberlite lRA-45, IEA-93, IE-4B und IPJ?-58 (hergestellt
von der Organo Go.) und DOWEX-44 (hergestellt
von der Dow Chemical Co.). Diese Materialien dienen natürlich lediglich zur Erläuterung. Im folgenden sind
die Strukturformeln einiger dieser Materialien wiedergegeben.
Diaion WA-10
-CH-CH0-CH-CHo-COM-
-CH-CH0-CH-CH0- „„
2 , 2 CH3
COWH-(CH2) N'
CH3
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Diaion WA-20
-CH-CH2-CH-
CH2NH(CH2CH2NH)nH
-CH-CH2-CH-
Dialon WA-30
-CH-CH2-CH-
-CH-CH2-
In den obigen Formeln stellen m und η jeweils ganze
Zahlen dar.
Unter den schwach-basisehen Anionenaustauschharzen,
die im Verfahren der Erfindung eingesetzt werden, sind leichter zu regenerierende Harze solche mit tertiären
Aminogruppen als Austauschgruppe« Unter diesen Harzen ist Diaion WA-10 das bevorzugteste. VA-10 besitzt die
höchste Adsorption je Einheitsvolumen des Harzes für
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Ferricyanid- und Ferrocyanidionen und kann am einfachsten regeneriert werden. WA-11 stellt eine zweite
bevorzugte Auswahl dar. In diesen Harzen ist die Menge an adsorbierten Ferricyanid- und Ferrocyanidionen, bezogen
auf das Yolumen der Harze, am grössten, und die Harze sind am einfachsten zu regenerieren.
Unter den schwach-basischen Anionenaustauschharzen gibt es Harze vom freien Basentyp und Harze vom Salztyp,
und beide Typen können im Verfahren der Erfindung verwendet werden. Die Harze von Salztyp können in situ
Ferricyanid- und Ferrocyanidionen adsorbieren, müssen jedoch mit einem Alkali und dann mit einer Säure zur
Regenerierung der Harze behandelt werden. Die Säurebehandlung wird durchgeführt, um die Harze in den Salztyp
zu überführen. Andererseits besitzen, obgleich die Harze vom freien Baeentyp in situ eine geringere Ionenaustauschfähigkeit
gegenüber Ferricyanid- und Ferrocyanidionen aufweisen, die gleiche Fähigkeit, wenn sie
in Gegenwart eines Materials mit einer Pufferfähigkeit bei einem pH-Wert von 7 bis 9 verwendet werden. Diese
Harze vom freien Basentyp müssen nicht mit einer Säure behandelt werden, an die sich eine Alkalibehandlung anschliesst,
um sie zu regenerieren wie bei den Harzen des Salztyps und sie sind im Handel erhältlich, so dass sie
allgemein verwendet werden. Die Harze der Erfindung sind jedoch nicht auf die Harze vom freien Basentyp beschränkt.
Als Verbindung mit einer Pufferfähigkeit bei einem pH-Wert von 7 bis 9>
wodurch die Brauchbarkeit der freien Basenform der erfindungsgemäss verwendeten schwach-basischen
anionischen Ionenaustauschharze gesteigert wird, kann jede beliebige Verbindung verwendet werden. Jedoch
sind auf dem photo graphischen Gebiet die verwendeten Ma-
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terialien im allgemeinen Säuren oder Säuresälze. Beispiele
derartiger Materialien sind anorganische- and organische Säuren uncl deren Salze, wie beispielsweise
Phosphorsäure, wasserlösliche Phosphate, Bicarbonate, organische Carbonsäuren und deren Salze, wie beispielsweise
Zitronensäure, Weinsäure, Phthalsäure und Essigsäure. Organische Polycarbonsäuren und deren Salze werden
bevorzugt. Ba^orzugte Salse sind die Alkali- und Ammoniumsalze, z. B- Matrium- und Kaliumsalze. Jedoch
umfasst eine besonders bevorzugte Klasse von Materialien zur Erreichung dieses Zwecks, wobei diese Klasse im
einzelnen später in der Beschreibung erläutert wird,
Borsäure, Hetaborsäure und verschiedene Box*ate3 wie
beispielsweise Batriuaborat, £al±umborat, Amraoniuniborat,
Natriuminetaborat und ähnliche wasserlösuche Borate.
Gewöhnlich liegt die Menge an vorliegender Pufferverbindung
im Bereich von etwa 1/10 bis etwa 10^ molarer
Menge der Summe der vorliegenden Mole an I'erricyanid-
und Perroeyanidionen. Wie nachfolgend näher erläutert
wird, können die Pufferverbindungen zu der zu behandelnden lösung zugegeben werden, so dass die Pufferverbindung während des Eontaktes mit der freien Basenform
des schwach-basischen Anionenaustauschharzes vorliegt.
Gewöhnlich werden Alkalimaterialien zur Eegenerierung der durch Ferricyanid- und/oder Perrocyanidionen
ausgetauschten Harze in typischer Weise in Form einer wässrigen Lösung verwendet, obgleich Alkalien, Säuren ·
oder Salze verwendet werden können. Als Alkali können wässrige Lösungen von Alkalihydroxiden, wie beispielsweise
Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid und Alkalicarbonate,
z. B. Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat oder eine wässrige Ammoniaklösung und dgl., verwendet werden.Bei Ver-
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wendung der Harze vom SaIζtyp werden diese manchmal
durch eine starke Säure, wie Chlorv/asserstoff säure oder
ein Salz einer starken Säure, z. B. Natriumchlorid, regeneriert.
Die Regeneriermittel werden im allgemeinen in einer Konzentration von etwa 1 bis etwa 20 Gew.%, bevorzugt
5 bic 10 Gew.%, verwendet, obgleich die bevorzugten Masßnahme
bei der Borationenausführungsform eine Mindestkonzentration von 2 % einschiiesst.
Als die borationenhaltige Verbindung, die in den
bevorzugten Ausführungsform en der Erfindung eingesetzt
wird, können Borsäure, Metaborsäure, Natriumborat, Kaliuinborat,
Ammoniumborat, Natriummetaborat oder ähnliche wasserlösliche Borate verwendet werden. Borsäure und/oder
diese Borate können zu einer Ferricyanid- und/oder Ferrocyanidionen
enthaltenden Abfallösung, die zur photοgraphischen
Behandlung verwendet worden ist, zugegeben werden oder können in der photo graphischen Behandlungslösung, z. B. eine Bleichlösung, Bleich-Fixierlösung
oder Beduziermittel, enthalten sein. Borsäure und/oder ein wasserlösliches Borat können in einer Menge im Bereich
von etwa 1/10 bis etwa 10^fachen Menge der Summe der Mole
an Ferricyanid- und Ferrocyanidionen' verwendet werden, die in der Abfallösung, die zur photographischen Behandlung
verwendet wurde oder einer photοgraphischen Behandlungslösung,
wie beispielsweise Bleichlösung, Bleich-Fixierlösung, Beduziermittel und dgl., enthalten sind.
Besonders bevorzugt werden Borsäure und/oder ein wasserlösliches Borat in einer Menge von 1/5 bis der 10 fachen
Menge der Summe der Mole an Ferricyanid- und/oder Ferrocyanidionen verwendet. Der Bereich ausgedrückt als Borationen
betrag
Abfallösung.
Abfallösung.
ionen beträgt etwa 10 bis etwa 10 Mol Je Liter
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Das Verfahren der Erfindung kann auf irgendeine Abfallösung angewendet werden, die Ferricyanid- und/oder
Ferrocyanidionen enthält. Lösungen, die ein Ferricyanid und Alkalibroraid enthalten, werden im allgemeinen als
Bleichlösung für farblichtempfindliche Silberhalogenidmaterialien
und farblichtempfindliche Materialien vom Silberfarbstoff-Bleichtyp verwendet. In einigen Fällen
enthalten diese Bleichlösungen ein Mittel zur Einstellung
des pH-Wortes, wie beispielsweise Kaliumhydroxid, Eisessig,
Ealiumdihydrogenphosphat, Hatriumacetat oder Natriumhydrogensulfat
und Kalialaun. Gelegentlich werden Ferrocyanid- und Ferricyanidionen in Bleich-Fixierbädern
in Kombination mit einem SiIberhalogenidlösungsmittel
, wie beispielsweise Thiosulfat, Thiocyanat und dgl», verwendet.
Bei der Beharnlung einer zum Drucken verwendeten photographischen Platte wird manchmal zum Retouschieren
des Bildes nach der Entwicklung ein Farmer's Reduziermittel verwendet. Farmer's Reduzierniittel besteht aus
einer Lösung, die ein Ferricyanid, wie beispielsweise Kaliumferricyanid und Natriumthiosulfat enthält.
Das nach der Behandlung mit einer derartigen Bleichlösung, Bleich-Fixierlösung oder einem Reduziermittel
und dgl. verwendete Ferricyanid- und/oder Ferrocyanidionen enthaltende Spül- oder Waschwasser oder die in
ein anderes Bad gebrachte Ferricyanid- und Ferrocyanidionen enthaltende Abfallösung wird durch eine Schicht
aus schwach-basischem Anionenaustauschharz geleitet,
wodurch die Ferricyanid- und/oder Ferrocyanidionen, die giftige Bestandteile darstellen, entfernt werden können.
Abfallösungen mit beliebiger Konzentrationen an Ferricyanid- und Ferrocyanidionen können durch das Ver-
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fahren der Erfindung behandelt werden. Insbesondere werden Abfallösungen, in denen die Summe an Ferricyanidionen
und Ferrocyanidionen unter 2000 ppm liegt, am günstigsten behandelt, obgleich bei der Borationenausführungsform
wirksame Behandlung bei Konzentrationen bis zu 3000 ppm erreicht wird. Die Wirksamkeit der Behandlung
der Abfallösungen, die unter 2000 ppm Ferricyanidionen und Ferrocyanidionen enthalten, ist der
bisherigen Methode zur Entfernung derartiger Ionen durch Bildung von Niederschlägen durch Umsetzung mit Eisensalzen
oder die Verbrennungsmethode unterlegen.
Das Ionenaustauschverfahren unter Verwendung schwachbasischer Anionenaustauschharze gemäss der Erfindung
übt seine Wirkung insbesondere aus, wenn Abfallösungen behandelt werden, die unter 500 ppm Gesamtmenge an Ferricyanidionen
und Ferrocyanidionen (1000 ppm für die Borationenausführungsform) enthalten, d. h. eine geringe Konzentration,
mit der geringer wirtschaftlicher Nutzen verbunden ist, wenn andere Methoden eingesetzt werden. Somit
eignet sich das Verfahren besonders zur Entfernung von Ferricyanid- und/oder Ferrocyanidionen im Spülwasser nach
dem Bleichen.
Es kann jede Methode oder jede beliebige Vorrichtung
in der Erfindung angewendet werden, um die Ferricyanid- und Ferrocyanidionen enthaltende Abfallösung mit dem
schwach-basischen Anionenaustauschharz in Berührung zu
bringen. Im allgemeinen bildet man eine Harzschicht, indem das Ionenaustauschharz in einen Zylinderbehälter gepackt
wird und leitet die Abfallösung abwärts durch diese Harzschicht. Natürlich kann gegebenenfalls die Abfallösung
auch aufwärts durch die Harzschicht geführt v/erden. Durch diese Methoden können die Ferricyanid- und/oder Ferro-
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cyanidionen kontinuierlich entfernt werden. Gegebenenfalls
kann die Abfallösung durch Zugabe des lonenaustauschhaEzes
zu aufbewahrter Abfallösung unter Anwendung einer absatzweisen Behandlung behandelt werden und dann
das Harz durch Ausfällung desselben unter Rühren oder durch Filtrieren entfernt werden. Jedoch wird es im allgemeinen
bevorzugt, eine lonenaustauschharzschicht zu
verwenden, weil ein Vorteil der Erfindung darin besteht, dass sie kontinuierlich durchgeführt werden kann.
Die zur- Regenerierung zu verwendende wässrige Alkalilösung kann mit dem Ionenaustauschharz in beliebiger
Weise in Berührung gebracht werden. Die vorstehenden Methoden der Kontaktierung der zu phofcogrsphischen Behandlung
verwendeten Abfallösung mit dem Ionenaustauschharz kann per se bei der Regenexderung angewendet werden.
Bei der Regenerierung werden Perrieyanid- und/oder Perrocyanidionen
aus dem Ionenaustauschharz entfernt, während eine Perrieyanid- und/oder Perrocyanidionen enthaltende
Lösung daraus eluiert wird. Die Abfallösung aus der Regenerierung enthält Perricyanid-und/oder Perrocyanidionen
in einer Konzentration von im allgemeinen 10000 bis 100 000 ppm, was etwa 10 bis etwa 100 g Kaliumfericyanid
je Liter Regenerierlösung entspricht. Da die Abfallösung aus der Regenerierung an Perrieyanid- und/oder Perrocyanidionen
angereichert ist und sehr geringe Mengen an von Hydroxylionen abweichenden anorganischen Anionen
enthält, können Perrieyanid- und/oder Perrocynidionen in einfacher Weise daraus gegebenenfalls durch das Verfahren
der Pyrolyse oder der Ausfällung mit Eisensalzen und dgl. entfernt werden.
Andererseits wird gemäss einer bevorzugten Ausführungsform
die aus der Anionenaüstauschharzregenerierung
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stammende Atfallösung, die Ferricyanidionen und/oder
Ferrocyanidionen in hoher Konzentration enthält'(im allgemeinen liegen wenig oder keine von Hydroxylionen
abweichende anorganische Anionen, v/ie beispielsweise Nitrate, Broniid- oder Borationen vor, die nur mit
Schwierigkeit an das Harz adsorbiert werden) mit Wasser verdünnt, unzureichende anorganische Salze, wie beispielsweise
Bromidt werden ergänzt, der pH-Wert wird mit Säure eingestellt und die so "regenerierte" Lösung
kann als Bleichflüssigkeit wieder verwendet werden. Die wesentlichen zu der Abfallregcneriorlößung zuzusetzenden
Bestandteile sind das Ferricyanid, z. B. Kaliumöder
Natriumferricyanid und das Bromid. Sie können in
einer für die Bleichiösuag notwendige Menge zugesetzt
werden. Da die Bleichlösungszusammensetzung je nach dem
Zweck variiert, kann die Zusammensetzung vom Fachmann
bestimmt werden. Der pH-Wert der Eegenerierlösung wird gewöhnlich auf einen Wert von etwa 5 bis etwa 9 durch
Zugabe einer Säure eingestellt. Die Einstellung ist gewöhnlich erforderlich, weil die Lösung auf Grund des
zur Regenerierung des Anionenaustauschharzes zugesetzten Alkali sich bei einem höhreren pH-Wert befindet.
Es wird häufig bevorzugt, ein Oxidationsmittel, z. B. Kaliumpersulfat, zur Oxidation der Ferrocyanidionen
zu Ferricyanidionen vor der Verwendung als Bleichflüssigkeit zuzusetzen. Gegenbenenfalls können andere
Zusätze zu der Regenrationslösung, wie bekannt, zugesetzt werden, z. B. ein pH-Puffermittel, ein Antikorrosionsmittel
und dgl. Der Fachmann kann die zuzusetzenden Bestandteile und deren Menge leicht ermitteln, wenn die
Regenerationslösung analysiert wird.
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Natürlich kann die Abfallflüssigkeit nach der Regenerierung zur Abtrennung von beispielsweise Kaliumferricyanid
und Perrocyanid konzentriert werden, und kann dann zur Herstellung der Bleichflüssigkeit verwendet
werden. In diesem Pail sind von Ferrieyanid- und Perrocyanidionen abweichende anorganische Anionen vorzugsweise
nicht in der Abfallflüssigkeit aus der Regeneration enthalten.
Obgleich sich die obige Erörterung auf die Wiederverwendung als eine'Bleichlösung'erstreckt, ist es offensichtlich,
dass die Regenerationslösung nach entsprechender Ergänzung nicht nur als Bleichflüssigkeit,
sondern auch als Bleich-Fixierflüssigkeit oder als Reduziermittel und. dgl. wieder verwendet werden kann. Natürlich
müssen diese Flüssigkeiten auf der Grundlage von Ferricyanid sein und während die Ergänzungsbestandteile
von solchen,die für ein Bleichbad erforderlich sind, abweichen, liegt das wesentliche Kriterium lediglich
darin, die ursprüngliche anerkannte Zusammensetzung wieder herzustellen, was im Rahmen des Standes der Technnik
liegt.
Das Verfahren der Erfindung besitzt folgende Vorteile. (1) Die Anlage ist klein und die Kosten der Anlage
sind gering im Gegensatz zu der bei dem Elektrodialyseverfahren und der Methode der Umkehrosmose erforderlichen
grossen und kostspieligen Vorrichtung. (2) Das Ionenaus tauschliarz kann wiederholt verwendet werden, weil
es regeneriert werden kann. Daher ist dieses Verfahren sehr wirtschaftlich. (3) Die Elektrodialysemethode, die
Methode der Umkehrosmose und die Verbrennungs- und Pyrolysemethoden erfordern eine grösse Quelle für Energie,
wie beispielsweise Elektrizität, ein Schweröl und dgl.,
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und die Energiekosten zur Durchführung dieser Verfahren
sind hoch. Dagegen erfordert das Ionenaus tauschverfahren
der Erfindung lediglich eine kleine Menge an Chemikalien
als Regeneriermittel und deren Kosten sind sehr gering. (4) Da die Behandlung sehr einfach ist, sind keine Fachleute
oder ist keine grosse Anzahl von Personal erforderlich. (5) Da die von dem Harz durch Regenerierung
unter Verwendung des Begeneriermittels abgegebene Abfalllösung
so konzentriert ist, dass sie 10 bis 50 ß/1 Ferricyanid-
und/oder Fcrrocyanid aufweist, kann sie in einfacher Weise durch Ausfällung und dgl. behandelt werden.
(6) Die durch die Regenerierung erhaltene Abfallflüssigkeit enthält Ferricyanidionen und/oder Ferrocyanidionen
in hoher Konzentration, so dass sie beispielsueise als
Eleichflüßsigkeit v/ieder verwendet werden kann, wodurch
die schädlichen Ferricyanidionen und Ferrocyauidioncn
überhaupt nicht verworfen werden und die Ab fall flüssigkeit in sehr wirtschaftlicher Weise wieder verwendet wird.
Das Verfahren der Erfindung kann auf die Behandlung von lichtempfindlichen Farbnegativmaterialien, lichtempfindlichen
Farbuiükehrmaterialien, Farbpapieren und
Farbpositiven und dgl. unter Verwendung einer Silberhalogenidbeliandlung,
von Farbbehandlungen, wie beispielsweise ein Silberfarbstoff-Bleichverfahren und anderer
Behandlungen unter Verwendung von Ferricyaniden angewendet werden. Das Verfahren kann unabhängig von der Konzentration
an Ferricyaniden angewendet werden. Folglich kann das Verfahren auf alle Lösungen angewendet werden,
die Ferricyanid- und/oder Ferrocyanidionen enthalten,
z. B. Bleichlösungen, Bleich-Fixxerlösungen, Beduktionslösungen
und daraus gebildetes Spülwasser. Ferner kann das Verfahren auf ein Ferricyanidbad, das für andere
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Aufgaben als das Bleichen wie in der US-PS J
gezeigt, verwendet worden ist,· und danacli verwendetes
Spülwasser verwendet werden. Ferner kann das Yerfahren
in Entvd-cklungsvorrichtungen verwendet werden 9 wie beispielsweise
eine automatische Entwicklungsvorrichtung vom t-inotyp, eine automatische Entwicklungsvorrichtung
vom Hängetyp, eine automatische Entwicklungsvorrichtung vom Walzen typ oder eine automatische Entwicklungsvorrichtimg
vor« Forde-slasndtyp- .
Die Erfindung wird anhand der Beispiele näher erläutert.
Es wurden zwei Zylinder mit einem Innondorchmesser
von 4,5 cm vorgesehen. 3OO ml eines schwach-basischen.
Aniori-anaustauschharzes (Biaion WA-IQ),fes geisass der ■
Erfindung verwendet wird, wurde in einen fler oben erwähnten
Zylinder gepackt und 3OO ml e.ines stark-basischen A nionenaustatischharzes (Biaion SA-iOA), das aasserbalb
des Bahm&ns der Erfindung liegt," wurde in den anderen
Zylinder gepackt.
Eine Lösung, die durch Verdünnen einer Bleichlösung der nachfolgenden Zusammensetzung mit 20 Liter Ifesser
hergestellt wurde, wurde durch die beiden Ionenaustauschharze
enthaltenden Zylinder mit einer Geschwindigkeit von jeweils 300 ml/Min, geleitet.
Zusammensetzung der Bleichlösung:
Kaliumferricyanid 20,0 g
Kaliumbromid 15,0 g
Borax 10,0 g
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BAD ORfGiNAL
Borsäure 15iO g
Natriumnitrat 20,0 g
Natriumferrocyanid 4,0 g
Wasser zu 11
Die Hence der durch die Zylinder hindurchgeleiteten
νciy!U])IiUen Lösung, wenn Ferric;/onidionen oder Ferrocyanidionen
durch das System hindurch zu gehen "begannen, wurden gemeinen. Die Bestimmung des Ferricyanids und
der» Ferro cyan! us erfolgte durch Cpektorphotometrie des
Ultraviolettboreichs.
Diese lonenaustaur.chharze vmrden dann regeneriert,
indem sie in !)%ige Atznatronlösungen in Bechergläsern
gebracht; wurden und 1 Ütunde stehengelassen wurden. Die
lonenauötuuschharze wurden dann gut mit Wasser gespült
und wieder in ihre ursprünglichen Zylinder gepackt.
In der gleichen V/eise wie oben beschrieben, wurde eine Lösung, die durch Verdünnen der obigen Bleichlösung
mit 20 1 Wasser hergestellt worden war, dann hindurchgeleitet und die Flüssiglteitsinenge, die hindurchging,
wenn Ferricyanid- oder Ferrocyanidionen begannen durch
das System zu wandern, wurde gemessen.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in dsr folgenden
Tabelle aufgeführt. Die erhaltenen Werte nach ^aliger
Regenerierung durch das gleiche Verfahren sind gleichfalls wiedergegeben.
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Ionenaustauschharz Frisch Nach der Nach der
ersten Rege- fünften Regenerierung nerierung
Schwach-basisches
Anionenaustauschharz . · (Diaion WA-10) 26,1 25,1 23,1 ' Stark-basi sches
Anionenaustauschharz . · (Diaion WA-10) 26,1 25,1 23,1 ' Stark-basi sches
Anioncnaußtausch-
(Diaion.SA-1OA) 17,1 5,1 3,1
Wie in der Tabelle gezeigt, ist die Fälligkeit der schwach-basischen Anionenaustauschharze der Erfindung
bezüglich der Entfernung von Ferricyanid- und Ferrocyanidionen grosser als diejenige des stark-basischen
Anioneiiaustauschharzes in frischem Sustand, und die
Versohlechterung der Fähigkeit zum Entfernen von Ferricyanid-
und. Ferrocyanidioiien des schwachbasischen Anionenau&tauschharzes
ist sehr gering.
Eine Abfallösung, die nach dem Bleichen und Spülen aus einer automatischen Entwicklungsvorrichtung vom
Hängertyp abgezogen worden war, wurde durch eine Ionenaustauschharzschicht
geführt. Diese Ionenaustauschharzschicht wurde hergestellt, indem 2 1 eines schwachenbasischen
Anionenaustauschharzes (WA-10) in einen Zylinder mit einem Innendurchmesser von 12 cm gepackt wurde. Die
Zusammensetzung der Bleichlösung war die gleiche wie in >
Beispiel 1. Die Strömungsgeschvrindigkeit der Abfallösung durch den Zylinder und das Harz betrug 8 1 /Min.
Die Abfallösung nach dem Bleichen und Spülen, die nicht durch die Ionenaustauschharzschicht geleitet wurde,
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enthielt $2 ppm Ferricyanid und 1 ppm Ferrocyanid. Weder
Ferricyanid- noch Ferrocyanidionen wurden in der Abfalllösung
nach dem Bleichen und Spülen, die durch die Ionenaustauschharzschicht
geleitet worden war, ermittelt, Wenn die Abfallösung nach dem Bleichen und Spülen kontinuierlich
durch die Ionenaustauschharzschicht mit einer Geschwindigkeit von 8 1 je Minute geleitet wurde und nach
5 Stunden analyoiert wurde, wurden weder Ferricyanidnoch
Ferrocyaniöionen in der behandelten Abfallösung festgestellt.
Die obigen Beispiele erläutern die Grundform, der
vorliegenden Erfindung. Die folgenden Beispiele erläutern die Durchführung bevorzugter Ausführungaformen der Erfindung.
Die folgenden Beispiele zeigen die Bedeutung der Verwendung einer vorstehend beschriebenen Pufferverbindung,
wenn das Verfahren der Erfindung unter Verwendung der freien Basenfonn des schwach-basischen Anionenaustauschharzes
durchgefüh rt wird. Wie vorstehend angegeben, wird es am meisten bevorzugt, Borsäure, Metaborsaure
oder wasserlösliche Borate zu verwenden. Selbstverständlich können jedoch auch die anderen vorstehend beschriebenen
Pufferverbindungen sowie andere bekannte Pufferverbindungen
mit Erfolg eingesetzt werden. Da jedoch Borsäure, Metaborsäure oder wasserlösliche Borate ausgezeichnete
Ergebnisse liefern, wird die Verwendung dieser Verbindungen in den folgenden Beispielen erläutert.
Es wurden zwei Zylinder mit einem Innendurchmesser von 4,5 cm vorgesehen, von denen einer mit 300 ml eines
schwach-basischen Anionenaustauschharzes vom freien Basen-
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typ (Handelsbezeichnung Diaion WA-10) und der andere
mit 3°O ml eines stark-basischen Anionenaustauschharzes
(Handelsbezeichnung Diaion SA-1OA) gepackt wurde. Farmer's Reduzier-mittel der nachfolgenden Zusammensetzung"
wurde 20fach mit Wasser verdünnt und durch die oben beschriebenen mit Ionenaustauschharz gepackten Zylinder
bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 3OO ml/Min, geleitet.
Die Menge an hindurchgeflossenem verdünntem Fanner's Reduziermittel, wenn Ferricyanid- oder Ferrocyanidionen
eluiert wurden (Behandlungsfähigkeit), wurde gemessen*
Zusammensetzung von Farmer's Reduziermittel:.
Lösung A: Hergestellt durch Zugabe von Wasser zu
37? 5 S Preussischrot, um 5OO ml Lösung
herzustellen.
Lösung B: Hergestellt durch Zugabe von V/asser zu
Lösung B: Hergestellt durch Zugabe von V/asser zu
480 g kristallinem Hatriumthiosulfat,
um 2 1 Lösung herzustellen.
Unmittelbar vor der Anwendung wurden 3O ml der Lösung A und 120 ml der Lösung B gemischt und Wasser
wurde unter Herstellung von 1 1 Lösung zugegeben.
Das Farmer's Reduziermittel enthielt somit 30 ml Lösung A und 120 ml Lösung B je Liter wässrige Lösung.
Mit anderen Worten, 5OO/3O (oder 2000/120) Liter Farmer's
Reduziea/mittel enthalten 5OO ml Lösung A und 2 1
Lösung B. Wie die Abfallösung wird das Farmer's Reduziermittel
weiter 20fach mit Wassor verdünnt.
Ferricyanidr- oder Ferrocyanidionen wurden bestimmt,
indem eine verdünnte Schwefelsäurelösung, die 3 °/° Ferrosulfat
enthielt, zugegeben wurde und spektrophotometri-
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sehe Messungen im sichtbaren Lichtbereich durchgeführt
wurden.
Nachdem Ferrocyanid- oder Ferricyanidionen in der durch das Harzbett hindurchgegangenen Lösung ermittelt
wurden, wurde das Ionenaustauschharz herausgenommen, in ein Becherglas mit 500 ml einer wässrigen, 4$igen
Natriumhydroxidlösung überführt und 30 Minuten unter
gelegentlichem Rühren dort gelassen, um das Harz zu regenerieren. Die lonenaustauschharze wurden dann mit Wasser
gewaschen und wieder in ihre entsprechenden Zylinder gepackt. Danach wurde eine durch 2Ofaches Verdünnen des
Farmer's Reduziermittels hergestellte Lösung durch die Zylinder in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben,
bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 300 ml/Min,
durchgeleitet. Die hindurchgegangene Menge, wenn Ferricyanid- oder Ferrocyanidionen eluiert wurden (Behänd-*
lungsfähigkeit), wurde gemessen.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst.
Nr. Ionenaustauschharz Behandlungsfähigkeit
Neues Harz Wiederhergestelltes Harz
Schwach-basisches Anio-
nenaustauschharz vom
freien Basentyp
(Diaion WA-ΙΟ; 11 11
Stark-basisches Anio-
nenaustauschharz
(Diaion SA.-10A) 30 1 8 1
Wie in der obigen Tabelle gezeigt, besass das schwach-basische Anionenaustauschharz vom freiem Basentyp
praktisch keine Behandlungsfähigkeit. Dagegen hatte
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das stark-basische Anionenaustau.sclih.arz eine geringe
Behandlungsfähigkeit, sie war nach der Regenerierung,
stark herabgesetzt.
Dann wurden zwei Zylinder mit einem Innendurchmesser von 4,5 cm vorgesehen, von denen einer mit 300 ml eines
schwach-basischen Anionenaustauschharzes vom freien Basentyp (Diaion WA-10) und der andere mit 3OO ml
eines stark-basischen Anionenaustauschharzes (Diaion SA-10A) gepackt wurde. Eine Lösung, die durch 2Ofaches
Verdünnen des Farmer's Eeduziermittels wie vorstehend hergestellt wurde und zu der 1 g/l Borsäure zugegeben
wurde, wurde durch Jeden der mit dem Ionenaustauschharz
gepackten Zylinder mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 3OO ml/iün. geleitet, um die durchgegangene Menge zu
messen, wenn Ferricyanidionen eluiert wurden (Behandlungsfähigkeit).
Danach wurden die Ionenaustauschharze in der gleichen Veise wie vorher regeneriert und die
gleiche Lösung, die durch 20faches Verdünnen von Farmer's Reduziermittel und Zugabe von 1 g/l Borsäure hergestellt
wurde, wurde durch die regenerierte Lösung hindurchgeleitet und die hindurchgegangene Menge, wenn Ferricyanid-
oder Ferrocyanidionen eluiert wurden (Behandlungsfähigkeit),
wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in der folgenden !Tabelle wiedergegeben. . °
Nr. Ionenaustauschharz Behandl ungs f ähigkei t
Neues Harz Wiederhergestelltes Harz
Schwach-basisches
Anionenaustauschharz
vom freien Basentyp
(Diaion US-IO) 200 1 195 1
Stark-basisches
Anionenaustauschharz
(Diaion SA-10A) 50 1 15 1
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Wie in der obigen Tabelle angegeben, wurde, wenn
das schwach-basische Anionenaustauschharz vom freien
Basentyp in Gegenwart von Borsäure gemäss der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet wurde, eine
grosse Behandlungsfähigkeit bei geringerer Herabsetzung
der Behandlungsfähigkeit nach der Regenerierung erhalten. Andererseits war, wenn das ausserbalb der Erfindung
liegende stark-basische Anionenaustauschharz verwendet wurde, die Behandlungsfähigkeit gegenüber derjenigen
im Verfahren der Erfindung weit unterlegen, selbst in Gegenwart von Borsäure und darüberhinaus war die Herabsetzung
der Behandlungsfähigkeit nach der Wiederherstellung gross.
Aus den obigen Ergebnissen ist ersichtlich, dass die Entfernung von Ferricyanid- und/oder Ferrocyanidionen,
die in einer verdünnten Lösung von Farmer's Reduzier«
mittel enthalten sind, nur möglich wird, wenn ein schwach-basisches Anionenaustauschharz vom freien Basentyp
in Gegenwart von Borsäure verwendet wird.
Belichtete und entwickelte photographische Originaldruckplatten gemäss der US-PS 3 V3O 175 wurden mit Wasser
gut benetzt, in Farmer's Reduziermittel der nachfolgenden Zusammensetzung eingetaucht und dann mit Wasser gewaschen.
Wenn die Platten mit Farmer's Reduziermittel behandelt wurden, wurde das Reduziermittel verschlechtert und es
wurde durch ein neues Farmer's Reduziermittel ersetzt, wenn es verschlechtert war. Das verbrauchte Farmer's
Reduziermittel und Wasser stellten die Abfallösung dar.
4- Liter eines schwach-basischen Anionenaustauschharze
s (Diaion WA--1O) wurden in einen Harzzylinder mit
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einem Innendurchmesser von 14 cm gepackt. Abfallösung
aus Farmer's Reduziermittel wurde durch den Harzzylinder
mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 5 l/Min, geleitet.
Die Zusammensetzung des Farmer's Reduziermittel war wie folgt:
Erste | Lösung | Wasser | 200 | ml |
Kristallines Natrium- | ||||
thiosulfat | 20 | B | ||
Zweite | Lösung | Wasser | 100 | ml |
Preussischrot | 10 | S |
Unmittelbar vor der Verwendung wurde das Farmer's Reduziermittel durch Vermischen von 100 ml der Ersten
Lösung, 5 nil der Zweiten Lösung und 100 ml Wasser hergestellt.
Obgleich die in dieser Abfallösung aus Farmer's Reduziermittel enthaltene Konzentration an Ferricyanid-
und/oder Ferrocyanidionen im Bereich von etwa 0 bis 200 ppm variiert (wie angegeben, wurde das Farmer's Reduziermittel,
durch ein neues Farmer's Reduziermittel ersetzt,, wenn es verschlechtert war und die Verschlechterung
wurde durch die Erfahrung des Bedienungspersonals, das auf diesem Gebiet bewandert ist, ermittelt, so dass die
lonenkonzentration in der Abfallösung häufig variiert),
lag die durchschnittliche Summe der Konzentration von Ferricyanid- und Ferrocyanidionen bei 50 ppm. Zu dieser
Lösung wurden 0,5 g/l Borsäure zugegeben. Danach wurde
die Abfallösung durch den vorstehenden mit Ionenaustauschharz gepackten Zylinder geleitet und die durchgegangene
Menge, wenn Ferricyanid- oder Ferrocyanidionen eluiert wurden, gemessen (Behandlungsfähigkeit). Wenn Ferricyanid-
oder Ferrocyanidionen eluiert wurden, wurde das Harz mit
Wasser gewaschen. Dann wurden 10 Liter einer wässrigen
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Natriumhydroxidlösung durch den Zylinder mit einer Strömungsgeschwindigkeit
von 500 ml/Min, hindurchgeleitet,
um dessen Regenerierung durchzuführen. Nach Waschen mit Wasser wurde die gleiche Abfallösung aus Farmer's
fieduziermittel verwendet, bevor sie bei den vorstehend
angegebenen Bedingungen hindurchgeleitet wurde, und die eluierte Menge, bevor Ferricyanid- oder Ferrocyanidionen
eluiert wurden (Behandlungsfähigkeit) wurde gemessen.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.
Behandlungsfähi^keit
Neues Harz Regeneriertes Harz 8,7 t (9,5 tons) 8,2 t (9,0 tons)
Wie in der obigen Tabelle gezeigt, ist die Behandlungsfähigkeit im Verfahren der Erfindung gross. Die
Menge an regenerierter Abfallösung, die nach Regenerierung mit einer wässrigen, 4%igen Natriumhydroxidlösung
abgezogen wurde, betrug etwa 16 Liter, und die Summe der Konzentrationen der in der Abfallösung enthaltenen Ferricyanid-
und Ferrocyanidionen betrug etwa 30 000 ppm. Aus diesem Ergebnis ist ersichtlich, dass Ferricyanid- und
Ferrocyanidionen etwa 60Ofach konzentriert wurden.
300 ml eines schwach-basischen Anionena us tauschharze s
(Diaion WA-100 ) wurden in einen Zylinder mit einem Innendurchmesser
von 4,5 om gepackt. Farmer's Reduziermittel der nachfolgenden Zusammensetzung wurde 20fach verdünnt
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und durch den oben beschriebenen Harzzylinder mit einer
Strömungsgeschwindigkeit von 3OO ml/Min, geleitet und
die eloierte Menge (Behandlungsfähigkeit), wenn Ferricyanid:-
oder Ferrocyanidionen begannen durch das System zu wandern, wtir&e gemessen.
Zusammensetzung von Farmer's Reduziermittel: -■■
Losung A:' Hergestellt durch Zugäbe von Vfasser zu
37»5 ε Preussischrot zur Herstellung von
5OO BtI Lösung.
Iföstffig B: Hergestellt durch Zugabe von Wasser zu .
einem Gemisch aus 480 g kristallinem Hatriumthiosulfat, 100 g Borsäure und
10 g Iiatriummetaborat zur Herstellung
von 2 1 Lösung.
Unmittelbar vor der Verwendung wurden 30 1Ql Lösung A
unö 120 tal Lösung B vermischt und Wasser unter Herstellung
von i 1 Lösung zugegeben. ·■_■■-
Machnäem Ferricyanid- oder Ferrocyanidionen in dem
Ablauf des lonenaustauschharzes ermittelt wurden, wurde
das Ionenaustauschharz in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 regeneriert. Dann wurde die oben beschriebene, "
durch 20fackes Terdünnen der Farmer1 s Lösung hergestellte
Lösung durch das regenerierte Harz geleitet. Die Massnahmen der Eegenerierung, des Durchlei tens der verdünnten
Lösung aus Farmer's Eeduziermittel durch den Zylinder,
der Regenerierung, des Hindurchleitens der verdünnten
Lösung aus Farmer's Reduziermittel usw. wurden wiederholt,
und die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle atiJTgeführt.
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Behändlungsfähig des Ionenaustauschharzes
Neues Nach der Nach der
Harz ersten zweiten
Wieder- Wieder-
herstel- herstel-
1ung 1ung
Nach der Nach der Nach der dritten vierten fünften Wieder- Wieder- Wiederherstel-
herstel- herstellung lung lung
190 1 185 1
180 1
175 1 175 1
175 1
Wie in der obigen Tabelle gezeigt,wurde, wenn ein
schwach-basisches Anionenaustauschharz in Gegenwart von Borationen geaäss der Erfindung verwendet wurde, eine
erheblich verbesserte Behandlungsfähigkeit mit geringerer Herabsetzung der Fähigkeit des Harzes selbst nach wiederholten
Regenerierungen erhalten.
Zwei Zylinder mit einem Innendurchmesser von .4,5 cm
wurden jeweils mit 300 ml eines schwach-basischen Anionenaustauschharzes
vom freien Basentyp (Diaion WA.-11) gepackt. Eine Lösung, die durch lOOfaches Verdünnung der
die nachfolgende Zusammensetzung aufweisenden Bleichlösung mit Wasser hergestellt wurde, wurde durch einen der
Harzzylinder mit einer Strömungsgeschwindigkeit vom 300 ml/Min, geleitet.
Die Bleichlösung besass folgende Zusammensetzung: Preussischrot 100 g
Kaliumbromid 30 g
Wasser zu 1 1
Eine Lösung, die durch Verdünnender Bleichlösung
der oben beschriebenen Zusammensetzung und Zugabe von 1,0 g/l Borsäure hergestellt wurde, wurde durch den ande-
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-33- 225660Ί
ren Harzzylinder mit einer Strömungsgeschwindigkeit von
300 ml /Min. geleitet.
Die eluierte Menge, wenn Ferrieyanidionen eluiert
vmrden (Behandlungsfähigkeit), wurde für jeden Harzzylinder gemessen. Wenn Ferrieyanidionen eluiert wurden,
wurde der Harzzylinder in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 der Regenerierung unterzogen und anschliessend.
wurde die durch lOOfaches Verdünnen der Bleichlösung hergestellte Lösung oder die durch lOOfaches Verdünnen der
Bleichlösung und Zugabe von 1,0 g/l Borsäure hergestellte Lösung durch jedes der regenerierten Harze geleitet, durch
welche die Lösung ursprünglich geführt worden war. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben.
Nr. Zusatz zu der verdünnten Behandlungsfähigkeit
Bleichlösung Neues Harz Eegeneriertes
Harz
1 Kein Zusatzmittel 0 1 Ol
2 10 g/l Borsäure 22 1 21,5 1
Wie In, der obigen Tabelle gezeigt, besass das schwachbasische Anionenaüstauschharz vom freien Basentyp bei
der verdünnten Bleichlösung, die keine Borsäure enthielt, absolut keine Fähigkeit Ferrieyanidionen auszutauschen,
und dies wurde lediglich möglich, wenn Borsäure zugegeben wurde, um Ferrieyanidionen auszutauschen. Wenn Borsäure
zugegeben wird, wird die Behandlungsfähigkeit des
schwach-basischen Anionenaustauschharzes vom freiem Basentyp
bei äusserst geringer Herabsetzung der Behandlungsfähigkeit des Harzes nach der Regenerierung erheblich erhöht,
. . ■
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300 ml schwach-basisches Anionenaustauschharz (Diaion WA-1O) wurden in einen Zylinder'mit einem Innen
durchmesser von 4,5 cm gefüllt. Eine mit Wasser auf
ein 2Ofaches Volumen verdünnte Lösung aus Bleichflüssig
keit der nachfolgenden Zusammensetzung wurde bei 3OO ml/Min, durch den Harzzylinder gegeben. Nachdem
26 Liter hindurchgeleitet wurden, begannen Ferricyanidionen aus dem Harzzylinder abzuwandern.
Die Bleichflüssigkeit besass folgende Zusammensetzung:
Kaliumferricyania (K3(Fe(CN)6)) 20,0 g
Natriumbromid (NaBr) ' 13»O
Natriumborat (Na2B^O7) 10,0
Borsäure (H7BO7) 15,0
Natriumnitrat (NaEO-.) 20,0 Natrium ferro cyanic! (Na^(F))
Wasser zu 11
(pH 7,70)
Das Durchleiten der verdünnten Blexchlosung wurde dann abgebrochen und das Harz wurde herausgenommen und
in ein Becherglas überführt. 500 ml einer wässrigen,
3%igen Natriumhydroxidlösung wurden zugegeben und das
Gemisch wurde 30 Minuten stehengelassen und dann filtriert.
Das Filtrat wurde mit dem Waschwasser für das Harz vermischt und man erhielt 1 1 Abfallflüssigkeit zur Regenerierung.
20 g Borsäure, 10 ml 6n-Salpetersäure, 15 g
Natriumbromid und 4 g Kaliumpersulfat wurden zu der Abfallflüssigkeit
zugegeben und dann wurde das Volumen auf 1,2 Liter mit Wasser erhöht und der pH-Wert auf 7\7
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eingestellt. Die Analyse der erhaltenen Lösung zeigte,
dass sie die gleiche Zusammensetzung wie die ursprüngliche
Bleichflüssigkeit besass. Die Lösung wurde als Bleichflüssigkeit
verwendet und zeigte eine ausreichende Bleichwirkung, und die anderen photographischen Eigenschaften
waren zufriedenstellend.
Die Entwicklung eines Farbnegativmaterials gemäss der US-PS 2 322 027 wurde unter Verwendung, einer automatischen
Entwicklungsvorrichtung vom Hänger-Typ durchgeführt.
In diesem Fall wurde das Abfallwaschwasser nach dem Bleichen durch eine Ionenaustauschharzschicht geführt,
die einen Zylinder von 10 cn Innendurchmesser umfasste, der mit 1 Liter schwach-basischem Anionenaustauschharz
(Diaion WA-10) gefüllt war. Die Zusammensetzung der verdünnten
Bleichflüssigkeit war die gleiche wie in Bei-· spiel 7· Das Waschwasser nach dem Bleichen wurde mit
5 l/Min, hindurchgeleitet. Nach ^stündigem Betrieb der
Entwicklungsvorrichtung wurde der Vorgang abgebrochen und die Regenerierung mit 1,3 Liter einer wässrigen,
3%igen Natriumhydroxidlösung durchgeführt. Das Anionenaustauschharz
wurde dann mit 1,2 1 Wasser gewaschen. Die 1,8 1 Abfallflüssigkeit nach der Regenerierung wurden
mit den 1,2 1 Waschwasser für das Harz kombiniert, wobei ' 3 1 kombinierte Lösung erhalten wurden. Die Analyse der
Lösung zeigte 13,3 g Ferricyanidionen (Fe(CN)c~)>
8,8 g Ferrocyanidionen und 0,3 g Nitratr.onen je Liter. 2 g
Kaliumbromid, 92 g Borsäure, 95 g Natriumnitrat und
26 g Kaliumpersulfat wurden zu der Lösung zugegeben, Wasser wurde zur Herstellung eines Gesamtvolumens von
4,8 1 zugefügt.und der pH-Wert wurde auf 7S7 einge-
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stellt. Die Lösung wurde als Bleichflüssigkeit verwendet und zeigte eine ausreichende Bleichwirkung, und die
anderen photographischen Eigenschaften waren zufriedenstellend.
Die Erfindung wurde anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben, ohne darauf begrenzt zu sein.
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Claims (21)
- Paten tan spräche(1» Verfahren zur Behandlung einer aus einer photographischen Behandlung stammenden Lösung, die Ferricyanid- und/oder Ferrocyanidionen enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfallösung mit schwach-basischen Anionenaustauschharzen in Berührung gebracht wird, wobei die Ionen an das schwach-basische Anionenaustauschharz adsorbiert werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung mit dem schwach-basischen Anionenaustauschharz in Gegenwart von Borationen in Berührung gebracht wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass ferner das schwach-basische Aniönenaustauschharz zum Entfernen von daran adsorbierten Ferricyanid- und/oder Ferrocyanidionenregeneriert wird, wobei eine Regenerationslösung aus der Regenerierung erhalten wird, die eine wässrige Lösung von Ferricyanid-und/oder Ferrocyanidionen enthält und dass die Bestandteile der Regenerationslösung wieder verwendet werden.
- 4·. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, dass als Lösung eine verbrauchte Bleichlösung, Bleich-Fixierlösung, Reduktionslösung oder das Vaschwasser aus dem Waschvorgang eines photographischen Elementes, das einer derartigen Lösung unterworfen wurde, verwendet wird.
- 5· Verfahren nach Anspruch Λ bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration an Ferricyanid- und/oder Ferrocyanidionen weniger als etwa 2000 ppm beträgt.309821/0878
- 6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Borationen in der behandelten Lösung vorliegen.
- 7- Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Borationen in einer molaren Menge von etwa 1/10 bis etwa der lO^fachen Summe der Mole der Ferricyanid- und Ferrocyanidionen vorliegen.
- 8. Verfahren nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet, dass die Regenerationslösung Ferricyanid- und/oder Ferrocyanidionen in einer Menge von 10 000 bis 100 000 ppm enthält.
- 9- Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Regenerationslösung als eine photographische Behandlungslösung wieder verv/endet wird.
- 10. Verfuhren nach Anspruch 9i dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungslösung eine Bleichlösungist.
- 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleichlösung Ferricyanidionen und Bromidionen aufweist.
- 12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ferner das schwach-basische Anionenaustauschharz zur Desorbierung von Ferricyanid- und/oder Ferrocyanidionen regeneriert wird.
- 13· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Regenerierung durch Kontaktierung des schwach-basischen Anionenaustauschharzes mit einem alkalischen Material unter Desorbierung der Ferricyanid- und/oder Ferrocyanidionen durchgeführt wird.
- 14. Verfahren nach Anspruch 1 bis 13i dadurch gekennzeichnet, dass das schwach-basische Anionenaustauschharz in der freien Basenform verwendet wird.
- 15. Verfahren nach Anspruch 1 bis 13» dadurch gekennzeichnet, dass das schwach-basische Anionenaus-309821/0878tauschharz in der Salzform verwendet wird.
- 16. Verfahren nach Anspruch 1 bis 15 s dadurch gekennzeichnet, dass ein schwach-basisches Anionenaustausehharz verwendet wird, das als Austauschgruppen -NH2, =NH und/oder 3j aufweist.
- 17- Verfahren nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das schwach-basische Anionenaustauschharz verwendet werden, die tertiäre Aminoaustauschgruppen enthalten.
- 18. Verfahren nach Ansprach 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass schwach-basische Anionenaustauschharze verwendet werden, die primäre, sekundäre oder tertiäre Aminogruppen als Austauschgruppen enthalten und Styrol-Bivinylbenzol-Copolymere, JMethacrylat-Divinylbenzol-Copolymere oder Phenol-Pormaldehyd-Ebndensate aufweisen.
- 19. Verfahren nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die freie Basenform des schwachbasischen Anionenaustauschharzes verwendet wird und in Gegenwart einer Verbindung mit einer Pufferwirkung bei einem pH-Wert von 7 bis 9 in Berührung gebracht wird.
- 20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung mit Pufferwirkung in einer molaren Menge von I/IO bis etwa dem iCKfaehen der £j>umme der Mole an Perricyanid- und !"errocyanidionen vorliegt.
- 21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekenn-Eeichnet, dass als Verbindung mit Pufferwirkung eine wasserlösliche, anorganische Säure, v/asserlösliche, organische Säure oder ein wasserlösliches Salz derselben verwendet wird.309821/0878
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