DE3735903A1 - Process for the oxidation of washings having a low thiosulphate concentration - Google Patents
Process for the oxidation of washings having a low thiosulphate concentrationInfo
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- G03C5/395—Regeneration of photographic processing agents other than developers; Replenishers therefor
- G03C5/3952—Chemical, mechanical or thermal methods, e.g. oxidation, precipitation, centrifugation
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft die Oxidation von Thiosulfat mit H₂O₂ in Waschwässern, die nur eine geringe Konzentration an Thiosulfat aufweisen.The invention relates to the oxidation of thiosulfate with H₂O₂ in wash water, the only low concentration have thiosulfate.
Am Ende von fotografischen Entwicklungsverfahren fallen üblicherweise silberionen- und thiosulfathaltige Wasch wässer an, die so aufbereitet werden müssen, daß sie problemlos an die Umwelt abgegeben oder im Kreislauf wiederverwendet werden können. Dabei bereiten die nach der Entsilberung anfallenden verdünnten Thiosulfatlö sungen besondere Schwierigkeiten.At the end of photographic development process fall usually silver ion and thiosulfate-containing wash water, which must be processed so that they Easily released to the environment or in circulation can be reused. They are preparing for this the desilvering dilute Thiosulfatlö particular difficulties.
Es ist zwar aus DE-AS 20 09 826 bekannt, Thiosulfat mit H₂O₂ zu Sulfat zu oxidieren; dies gelingt jedoch nur bei Konzentrationen von mindestens 0,5 Mol Thiosulfat pro Liter Lösung, weil drei Oxidationsreaktionen, die vom pH der Lösung und von der Temperatur abhängig sind, mit einander konkurrieren, zum einen die Oxidation zum Tetrathionat, zum anderen die Oxidation zum Sulfat, wobei das Tetrathionat seinerseits unter bestimmten Bedingungen zum Sulfat weiteroxidiert wird. Although it is known from DE-AS 20 09 826, thiosulfate with To oxidise H₂O₂ to sulphate; this succeeds only at Concentrations of at least 0.5 moles of thiosulfate per Liter of solution, because of three oxidation reactions by the pH of the solution and are dependent on the temperature, with on the one hand the oxidation to the other Tetrathionate, on the other hand, the oxidation to sulfate, the tetrathionate in turn under certain Conditions is further oxidized to sulfate.
Es gelten folgende Gleichungen:The following equations apply:
S₂O₃2- + 4 H₂O₂ → 2 SO₄2- + 3 H₂O + 2 H⁺ (1)S₂O₃ 2- + 4 H₂O₂ → 2 SO₄ 2- + 3 H₂O + 2 H⁺ (1)
2 S₂O₃2- + H₂O₂ → S₄O₆2- + 2 OH- (2)2 S₂O₃ 2- + H₂O₂ → S₄O₆ 2- + 2 OH - (2)
S₄O₆2- + 7 H₂O₂ → 4 SO₄2- + 4 H₂O + 6 H⁺ (3)S₄O₆ 2- + 7 H₂O₂ → SO₄ 4 2- + 4 H₂O + 6 H + (3)
Die Reaktion nach (1) läuft bevorzugt im alkalischen Milieu und/oder bei Temperaturen über 80°C ohne Zusatz irgendwelcher Katalysatoren ab. Da die Reaktion exotherm ist, erhitzt sich bei ausreichender Thiosulfatkonzentra tion das System so weit, daß es weitgehend über 80°C bleibt. Die frei werdenden Protonen können durch Zugabe von Alkali abgefangen werden.The reaction according to (1) is preferably carried out in alkaline Environment and / or at temperatures above 80 ° C without additive any catalysts. Because the reaction is exothermic is heated with sufficient Thiosulfatkonzentra tion the system so far that it is well above 80 ° C remains. The released protons can be added by adding be caught by alkali.
Bei verdünnten Thiosulfatlösungen wird die Temperatur von 80°C nicht erreicht, es sei denn, man heizt auf, was aber unwirtschaftlich ist. Es läuft dann Reaktion (2) ab, wobei Hydroxylionen frei werden. Im alkalischen Milieu wird das Tetrathionat gemäß (3) weiter zu Sulfat oxidiert, wobei wegen der frei werdenden Protonen das Milieu zunehmend saurer wird. Da Tetrathionat im sauren Milieu gegen H₂O₂ relativ stabil ist, bleibt die Reaktion weitgehend auf der Stufe des Tetrathionats stehen.For dilute solutions of thiosulphate, the temperature of 80 ° C is not reached, unless you heat up what but it is uneconomical. It then runs reaction (2) from, wherein hydroxyl ions are released. In alkaline Milieu, the tetrathionate according to (3) on to sulfate oxidized, due to the released protons the Milieu increasingly acidic. Since tetrathionate in acid environment against H₂O₂ is relatively stable, the remains Reaction largely at the level of tetrathionate stand.
Aus der DE-OS 36 35 219 ist weiterhin bekannt, daß die Oxidation des Thiosulfats zum Sulfat ohne den Zusatz von Alkali oder die Einwirkung von Wärme dann gelingt, wenn man die Reaktion mit Verbindungen des Chrom, Vanadin, Wolfram oder Molybdän katalysiert.From DE-OS 36 35 219 is also known that the Oxidation of the thiosulfate to sulfate without the addition of Alkali or the action of heat then succeeds when the reaction with compounds of chromium, vanadium, Tungsten or molybdenum catalyzes.
Diese Reaktion hat den Nachteil, daß das so behandelte Waschwasser Spuren dieser Schwermetalle enthält, ob gleich als Katalysator eine an sich wasserunlösliche Schwermetallverbindung eingesetzt wurde.This reaction has the disadvantage that the so treated Wash water contains traces of these heavy metals, whether equal as catalyst a per se water-insoluble Heavy metal compound was used.
Aufgabe der Erfindung war, verdünnte Thiosulfatlösungen mit H₂O₂ unter Verwendung bestimmter Schwermetallverbin dungen zu Sulfat zu oxidieren, ohne daß die wäßrige Lö sung nach der Reaktion nennenswerte Schwermetallspuren aufweist.The object of the invention was dilute thiosulfate solutions with H₂O₂ using certain Schwermetallverbin oxidize to sulfates without the aqueous Lö after the reaction significant traces of heavy metals having.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung war es, das Wasch wasser so aufzubereiten, daß es problemlos an die Um welt abgegeben oder im Verfahren wieder eingesetzt werden kann.Another object of the invention was to wash to treat water so that it can be easily transferred to the Um delivered or used in the process again can be.
Es wurde gefunden, daß dies gelingt, wenn man der schwermetallkatalysierten Oxidation mit H₂O₂ eine Oxidation des Thiosulfats zum Tetrathionat vor schaltet.It was found that this succeeds when the heavy metal catalyzed oxidation with H₂O₂ a Oxidation of thiosulfate to tetrathionate before on.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Oxidation von wäßrigen Lösungen, die 0,002 bis 0,05 Mol Thiosulfat/l Lösung enthalten, mit mindestens der stöchiometrischen Menge H₂O₂, dadurch gekennzeichnet, daß man eine schwermetallfreie Oxidation des Thiosulfats mit H₂O₂ zum Tetrathionat durchführt und die Tetrathionatlösung in Gegenwart von Verbindungen des Chrom, Vanadin, Wolfram oder Molybdän zu einer Sulfat lösung oxidiert.The invention therefore relates to a method for Oxidation of aqueous solutions containing 0.002 to 0.05 mol Thiosulphate / l solution containing, with at least the stoichiometric amount H₂O₂, characterized that is a heavy metal-free oxidation of the thiosulfate with H₂O₂ to tetrathionate and performs the Tetrathionate solution in the presence of compounds of the Chromium, vanadium, tungsten or molybdenum to a sulfate solution oxidized.
Vorzugsweise werden die erzeugten Sulfationen z. B. mit Calcium-Ionen ausgefällt und das Wasser zur Wäsche foto grafischer Materialien wieder eingesetzt.Preferably, the generated sulfate ions z. B. with Calcium ions precipitated and the water washes photo used again in graphic materials.
Die Metalle befinden sich vorzugsweise in ihrer höchsten Oxidationsstufe, insbesondere wird Molybdat, beispielsweise Ammoniummolybdat verwendet. Es reichen katalytische Mengen der Metallverbindungen aus, insbesondere 0,002 bis 0,02 Mol/Mol Thiosulfat.The metals are preferably in their highest Oxidation stage, in particular molybdate, for example Ammonium molybdate used. It is enough catalytic Amounts of metal compounds, in particular 0.002 to 0.02 mole / mole of thiosulfate.
Die schwermetallfreie Oxidation des Thiosulfats zum Tetrathionat mit H₂O₂ wird insbesondere durch Aktivkohle katalysiert.The heavy metal-free oxidation of thiosulfate to Tetrathionate with H₂O₂ is particularly by activated carbon catalyzed.
Die Reaktion wird vorzugsweise so durchgeführt, daß die verdünnte Thiosulfatlösung zusammen mit H₂O₂ durch eine Säule geleitet wird, die zunächst eine ausreichend dicke Schicht Aktivkohle und anschließend eine ausreichend dicke Schicht der auf ein Trägermaterial aufgefällten Metallverbindung enthält. Als Träger kommen zum Beispiel Aktivkohle oder Aluminiumoxid infrage.The reaction is preferably carried out so that the diluted thiosulfate solution together with H₂O₂ by a Pillar is passed, which is initially a sufficiently thick Layer of activated carbon and then a sufficient thick layer of the precipitated onto a substrate Contains metal compound. As a carrier come for example Activated carbon or alumina in question.
Eine Pufferung, beispielsweise mit Calciumcarbonat ist vorteilhaft.A buffering, for example with calcium carbonate advantageous.
Die stöchiometrische Menge H₂O₂, die für die vollstän dige Oxidation gebraucht wird, beträgt gemäß Gleichung (1) 4 Mol H₂O₂/Mol Thiosulfat. Ein geringer Überschuß an H₂O₂ ist zweckmäßig, ein größerer Überschuß sollte aus ökonomischen Gründen vermieden werden.The stoichiometric amount of hydrogen peroxide, which is for the completeness is used according to the equation (1) 4 moles H₂O₂ / mole of thiosulfate. A small excess At H₂O₂ is appropriate, a larger excess should be avoided for economic reasons.
Eine äußere Erwärmung ist nicht ausgeschlossen, vor zugsweise wird das Verfahren ohne äußere Erwärmung durchgeführt.External warming is not excluded The procedure is preferably without external heating carried out.
180 g gekörnte Aktivkohle wird mit einer Lösung aus 21 g Ammoniummolybdat und ca. 500 ml destilliertem Wasser ge tränkt und getrocknet. Anschließend findet eine erneute Imprägnierung des Katalysators mit einer Lösung aus 1,3 g Natriumdihydrogenphosphat und 550 ml Wasser statt, danach wird bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Dieser Katalysator enthält Molybdato-Phosphat in einem Ge wichtsverhältins zum Träger von 1 : 10.180 g of granular activated carbon is mixed with a solution of 21 g Ammonium molybdate and about 500 ml of distilled water ge soaked and dried. Then there is a renewed Impregnation of the catalyst with a solution of 1.3 g of sodium dihydrogen phosphate and 550 ml of water instead, then it is dried to constant weight. This Catalyst contains molybdate phosphate in a Ge Weight ratio to the carrier of 1:10.
Eine von unten zu beschickende Säule wird zunächst mit Glaswolle ausgelegt, um ein Verstopfen der Einlaßschlit ze zu vermeiden.A column to be fed from below is initially with Glass wool designed to clog the inlet slit ze to avoid.
Darüber wird der Katalysator geschichtet: 200 g Molyb dato-Phosphat auf Aktivkohle 1 : 10. Diese Füllung hat ein Volumen von 0,8 l bzw. eine Höhe in der Säule von 11,5 cm. Eine weitere dünne Glaswollschicht trennt den Katalysator von den folgenden Schichten: 100 g Schlämm kreide und darauf 40 g gekörnte Aktivkohle zur Filterung der Lösung von der Schlämmkreide. Eine anschließende Glaswollschicht, die von Marmorbrocken beschwert wird, soll ein Aufschwemmen der obersten Aktivkohleschicht verhindern. Over this the catalyst is layered: 200 g molyb dato-phosphate on activated carbon 1: 10. This filling has a Volume of 0.8 l or a height in the column of 11.5 cm. Another thin glass wool layer separates the Catalyst from the following layers: 100 g of slurry chalk and then 40 g of granular activated carbon for filtering the solution of whiting. A subsequent one Glass wool layer weighted by marble dry should be a flooding of the topmost activated carbon layer prevent.
Durch die Säule wird eine 0,02 molare Natriumthiosulfat lösung gepumpt, die pro Liter 8,1 ml Wasserstoffperoxid lösung (30 gew.-%ig) enthält. Der Durchsatz beträgt 1,6 l/Stunde.Through the column is a 0.02 molar sodium thiosulfate solution, the per liter 8.1 ml of hydrogen peroxide solution (30% strength by weight). The throughput is 1.6 l / hour.
Nach 8 l durchgelaufener Lösung haben sich stationäre Verhältnisse eingestellt. Die ablaufende Lösung hat folgende Zusammensetzung:After 8 liters of dissolved solution have become stationary Ratios set. The expiring solution has following composition:
Zwischen die erste Glaswollschicht und die Katalysator schicht kommen folgende Schichten:Between the first glass wool layer and the catalyst layer comes following layers:
350 g gekörnte Aktivkohle (1,6 l=23 cm Säulenhöhe) und eine weitere 1 cm starke Glaswollschicht.350 g of granular activated carbon (1.6 l = 23 cm column height) and another 1 cm thick glass wool layer.
Nach Einstellung stationärer Verhältnisse hat die ablau fende Lösung folgende Zusammensetzung:After setting stationary conditions has the ablau fende solution the following composition:
Beispiel 2 wird ohne die Katalysatorschicht und die Glaswollezwischenschicht wiederholt.Example 2 is without the catalyst layer and the Glass wool interlayer repeated.
Die Beispiele zeigen, daß nur bei einer Voroxidation des Thiosulfats zum Tetrathionat ein Auswaschen des Schwer metallkatalysators vom Träger weitgehend vermieden wer den kann.The examples show that only in a pre-oxidation of the Thiosulfate to tetrathionate a washout of the heavy Metal catalyst from the carrier largely avoided who that can.
Claims (6)
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DE19873735903 DE3735903A1 (en) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | Process for the oxidation of washings having a low thiosulphate concentration |
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DE19873735903 Withdrawn DE3735903A1 (en) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | Process for the oxidation of washings having a low thiosulphate concentration |
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DE (1) | DE3735903A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4031609A1 (en) * | 1990-03-16 | 1991-09-19 | Kodak Ag | METHOD AND DEVICE FOR PROCESSING LIQUID RESIDUES FROM PHOTOGRAPHIC PROCESSES |
WO1992011208A1 (en) * | 1990-12-18 | 1992-07-09 | Kodak Limited | Effluent treatment |
-
1987
- 1987-10-23 DE DE19873735903 patent/DE3735903A1/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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