以上浸出过程的试验研究表明，为了尽可能减少白炭黑产品夹带的酸性物质及杂质，提高产品的质量，浸出物料固液分离浸出液后，均在室温条件下用水洗涤至pH值为5.0。然而，由于固相物料比表面积大，吸附能力强，导致洗涤困难，洗涤水量消耗大。本研究为了减少洗涤水消耗量，进一步对洗涤过程进行了研究。
4.2.1洗涤终点pH值对用水量和白炭黑产品质量的影响
试验条件:黄磷炉渣20.00 g，浸出反应温度为100℃，反应时间为5 h，硝酸浓度为20%，液固比为10∶1，搅拌速度为400 r/min，煅烧温度为750℃，煅烧时间为30 min，洗涤水常温，洗涤方式直接加水。
洗涤终点pH值与用水量关系的试验结果见表4－16。由表4－16可以看出，随着洗涤终点pH值的不断升高，洗涤用水量明显增加，所以减小洗涤终点pH值，可节约洗涤用水量。
表4－16 洗涤终点值和用水量的关系
不同洗涤pH值条件下的浸出渣经干燥、煅烧后得到白炭黑产品，其Fe含量如图4－6所示。通过图4－6可以看出，洗涤终点对浸出渣中的Fe含量影响显著，随着洗涤终点pH值的增大，固相白炭黑中的Fe含量明显降低。当pH值为1.0～2.0之间时，Fe含量在0.12%～0.10%之间，含量很高;继续洗涤，浸出渣中的Fe含量继续下降，当洗涤至pH值为4.0时，Fe含量降至0.049%，此时，白炭黑中的铁含量基本符合要求;当洗涤至pH值为5.0时，Fe含量降至0.043%。
图4－6 洗涤终点pH值对白炭黑产品中Fe含量的影响
图4－7为洗涤终点pH值对白炭黑产品白度的影响。
图4－7 洗涤终点pH值对白炭黑产品白度的影响
图4－7的研究结果表明，随着洗涤终点pH值的增大，Fe含量的不断降低，白炭黑产品的白度也明显提高。在pH值为1.0时，白炭黑产品的白度仅为40.10%;随着洗涤终点pH值提高到3.0时，白炭黑产品的白度增大到50.21%;继续提高洗涤终点pH值至5.0时，白炭黑产品白度增大到90.10%，此时白炭黑已达到标准。
通过洗涤终点pH值对白炭黑产品中Fe含量和白度的研究结果可知，洗涤终点pH值要达到5.0才能满足其质量的要求，所以要想通过改变洗涤终点pH值以减少洗涤水用量是不可行的。
4.2.2洗涤水温度对用水量和白炭黑产品质量的影响
试验条件:黄磷炉渣20.00 g，浸出反应温度为100℃，反应时间为5 h，硝酸浓度为20%，液固比为10∶1，搅拌速度为400 r/min，煅烧温度为750℃，煅烧时间为30 min，洗涤终点pH值为5.0，洗涤方式为直接加水。
洗涤水温度与用水量关系的试验结果见表4－17。由表4－17可以看出，随着洗涤水温度的升高，在同一洗涤终点pH值下，所需水量减少。
表4－17 洗涤水温度与用水量的关系
图4－8为洗涤水温度对白炭黑产品铁含量的影响结果。
图4－8 洗涤水温度对白炭黑产品中Fe含量的影响
由图4－8可以看出，在不同洗涤水温度下洗涤的浸出渣经干燥、煅烧后得到白炭黑产品，对其中的Fe含量进行分析研究，结果表明，当洗涤水的温度由20℃提高到80℃时，白炭黑产品中的Fe含量逐步降低，当洗涤水温度为80℃时，Fe含量降到0.038%，之后继续提高洗涤水的温度，铁含量反而有少量的增加。
图4－9为洗涤水温度对白炭黑产品白度的影响结果。
图4－9 洗涤水温度对白炭黑产品白度的影响
由图4－9可以看出，当洗涤水温度由20℃升高到80℃时，白炭黑产品的白度基本保持不变，维持在90%左右，所以洗涤水温度的变化对白炭黑产品的白度基本没有影响。
通过洗涤水温度的变化对洗涤用水量、白炭黑产品中Fe含量及白炭黑产品白度的试验结果分析可知，在洗涤过程中选用60℃的水进行洗涤时，既能在一定程度上减少用水量，又能满足白炭黑产品的质量要求，所以本试验选择60℃作为洗涤过程的洗涤水温度。
4.2.3洗涤方式对用水量和白炭黑产品质量的影响
试验条件:黄磷炉渣20.00 g，浸出反应温度为100℃，反应时间为5 h，硝酸浓度为20%，液固比为10∶1，搅拌速度为400 r/min，煅烧温度为750℃，煅烧时间为30 min，洗涤终点pH值为5.0，洗涤水温度为60℃。
洗涤浸出渣加入水的方式主要有以下三种:
方式A:在浸出渣抽滤过程中直接加水在滤饼上，不进行搅拌，直接抽滤。
方式B:在浸出渣抽滤过程中直接加水在滤饼上，并搅拌滤饼使之与水充分接触、混合，抽滤。
方式C:浸出渣每抽干一次后，将滤饼取出，置于烧杯中，加水进行搅拌洗涤，然后再抽滤。
洗涤水加入的方式与用水量关系的试验研究结果见表4－18。通过表4－18可以看出，在同一洗涤终点、同一洗涤水温度下，方式A用水量较大，方式B和C的用水量较小且相差不大。
表4－18 洗涤方式与用水量的关系
将不同洗涤方式下的浸出渣进行抽滤、干燥、煅烧后得到白炭黑产品，对其中的Fe含量进行分析，结果如图4－10所示。
图4－10 洗涤水加入方式对白炭黑产品中Fe含量的影响
由图4－10可知，洗涤方式的改变对白炭黑产品中的Fe含量影响并不大，当选用方式A时，产品中的Fe含量为0.039%，采用方式C时，产品中的Fe含量降至0.038%。
图4－11为洗涤水的加入方式对白炭黑产品白度的影响。试验结果表明，随着洗涤方式的改变，白炭黑产品的白度基本未发生改变，维持在90.12%左右。
通过对用水量、白炭黑产品中Fe含量、白炭黑产品白度的结果分析可知，采用方式B，即边加水、边搅拌、边过滤的方式较好。
图4－11 洗涤水加入方式对白炭黑产品白度的影响
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