铜置换还原铁粉的应用 

铁置换法生产纯铜已沿用了近千年。 我国从唐代开始就使用此法； 西方使用此法也有两百多年的历史。长期的生产实践，不断地改造、 完善，使铁置换工艺过程具有简单、可靠、有效等优点。由于工艺简单，所用设备少，故其基建周期短、投资省、见效快，至今仍为大部分企业所采用。  

一、         铁置换的原理及其影响因素  

 由于 Fe ²⁺ ／Fe 的标准电位 （－ 0.14lV） 远较 Cu ²⁺ ／ Cu的标准电位 （0.330V ）为低，所以，铁能较彻底地从溶液中把Cu ²⁺ 置换成Cu 。 需要说明的是： 此置换反应的理论耗铁量仅为0.88kg∕kgCu， 与实际 相差很大，其原因在于：

  （一） 、浸出液中的剩余酸消耗铁 

Fe＋ 2H ⁺ ——Fe ²⁺＋ H ₂ 

 (二) 、浸出液中的溶解氧， 使置换反应生成的 Fe²⁺继续氧化成Fe³⁺，  Fe³⁺又被Fe还原成Fe²⁺，因而要消耗一部分铁 

2H⁺＋2Fe²⁺＋½O₂ ==== 2Fe³⁺＋H₂O 

2Fe³⁺＋Fe =====  3Fe²⁺ 

(三)、Fe³⁺还可能使已生成的Cu氧化成Cu²⁺，增加了铁的耗量  2Fe³⁺＋Cu  ==== 2Fe²⁺＋Cu²⁺

由上述讨论可以看到，铁置换铜的方法的主要影响因素有溶液的酸度、溶液中含氧量等；此外，由于置换反应是在液固相间面上进行，因而接触面积（即铁的比表面），接触时间等也是其重要的影响因素。 

二、雾化铁粉的生产工艺

         雾化铁粉的生产是利用高压水把溶化的钢液在雾化器中进行割断、分散、裂化而成为纤细的小液滴，然后再经过脱水、烘干、筛分、生粉高温还原、粉饼分裂、筛分、合批等等程序精制而成的。同还原铁粉的生产方式相比较，雾化铁粉粉末呈近球形。

三、  在铜置换中还原铁粉比雾化铁粉更有优势       

由于原材料、生产工艺的影响，雾化法生产的铁粉粉末呈近球形，比表面积较还原法生产的铁粉-呈不规则海绵状，要小。同时，经过高压高速水柱的喷射，雾化铁粉的化学反应活性降低，在铜置换中化学反应时间加长，造成产量较低，成本加大；而还原铁粉正好弥补了雾化铁粉的这一缺憾。