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铜置换还原铁粉的应用是什么

铜置换还原铁粉的应用是什么

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。  

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1、 铁置换的原理及影响因素

由于Fe2+/Fe的标准电位远低于Cu2+/Cu(0.330v)的标准电位,铁可以完全取代Cu2+从溶液中进入Cu。需要注意的是,该置换反应的理论铁耗量仅为0.88kg/kgcu,与实际铁耗量有较大差异。原因是:

(一) 浸出液中残酸的铁耗

铁+2H+——铁2++H 2 

(2) 浸出液中的溶解氧使置换反应生成的Fe2+继续氧化为Fe3+,Fe3+被Fe还原为Fe2+,消耗一部分铁

2H++2Fe2++½O2====== 2Fe3++H2O 

2Fe3++Fe )= 3Fe2+ 

(3) Fe3+还可以将生成的Cu氧化为Cu2+,增加铁2fe3+Cu===2fe2+Cu2的消耗+

由以上讨论可以看出,影响铜铁置换法的主要因素是溶液的酸度、溶液中的氧含量等;另外,由于置换反应是在液固界面上进行的,接触面积(即铁的比表面积)、接触时间等,等也是重要的影响因素。一种

2、 雾化铁粉生产技术

雾化铁粉的生产是利用高压水使钢水在雾化器中溶解、分散、破碎,形成细小的液滴。然后经脱水、干燥、筛分、原料粉高温还原、粉体裂解、筛分、分批制备等工序精制而成。与还原铁粉生产方式相比,雾化铁粉接近球形。

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3、在铜置换中还原铁粉比雾化铁粉更有优势     

由于原料和生产工艺的影响,雾化法生产的铁粉接近球形,比表面积小于还原法生产的铁粉——不规则海绵状铁粉。同时,铜置换过程中,雾化铁粉的化学反应活性降低,化学反应时间延长,产量降低,成本提高;而还原铁粉正好弥补了雾化铁粉的缺陷。


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