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铜置换中还原铁粉比雾化铁粉更有优势

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  还原铁粉替代方法已经用于纯铜已有近一千年的历史了。自唐朝以来,我国一直使用这种方法。西方也已经使用了200多年。长期的实践,不断的转化和改进,使还原铁粉的置换过程简单,可靠,有效。由于其工艺简单,设备少,其基础设施建设周期短,投资少,效果快,仍为大多数公司所采用。

还原铁粉

1.减少铁粉替代的原理和因素

  由于Fe2 +/Fe(-0.14lV)的标准电势远低于Cu2 +/Cu(0.330V)的标准电势,铁粉可以更完全地替代溶液中Cu中的Cu2 +。应当注意的是,该取代反应的理论铁消耗仅为0.88kg/kgCu,这与实际的非常不同。原因是:

  (1)浸出溶液中残留的酸会消耗铁粉

  Fe 2H + ——Fe2 + H2

  (2)在浸出溶液中溶解的氧将继续将由置换反应产生的Fe 2 +氧化成Fe 3 +,并且Fe 3 +将被Fe还原成Fe 2 +,从而消耗了一部分铁粉。

  2H + 2Fe2 +O2====2Fe3 + H2O

  2Fe3 +Fe=====3Fe2 +

  (3)Fe3 +还可以将形成的Cu氧化成Cu2 +,从而增加了还原铁粉的消耗,2Fe3+ Cu====2Fe2 + Cu2 +。

  从上面的讨论可以看出,影响铁粉尘还原法替代铜的主要因素是溶液的酸度,溶液中的氧含量等。此外,由于进行了置换反应。在液-固界面处,接触面积(即铁的比表面积)和接触时间也是重要的影响因素。

雾化铁粉

2.雾化铁粉工艺

  雾化铁粉的过程是使用高压水在雾化器中将钢水切碎,分散和破碎,使其变成细小液滴,然后对原粉进行脱水,干燥,筛分和高温还原。通过分,筛,分的程序进行精制。与还原铁粉方法相比,雾化铁粉几乎是球形的。

3.铜置换中还原铁粉比雾化铁粉更有优势

  由于原料和工艺的影响,雾化法的铁粉几乎呈球形,比表面积小于还原法的铁粉的比表面积,铁粉不规则且呈海绵状。同时,高压高速喷水后,雾化铁粉的化学反应活性降低,置换铜的化学反应时间延长,导致性能降低,成本升高;还原的铁粉只能补偿这种雾化的铁粉。

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