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铜置换还原铁粉的应用是什么

时间:2019-02-16 08:19 作者:admin
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。

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