一次还原铁粉在硫酸铜溶液中置换铜的因素有哪些?

发布时间:2020-10-14 浏览

一次还原铁粉
    一次还原铁粉在硫酸铜溶液中置换铜的因素有哪些?将铜从溶液中直接沉淀的方法有很多种(例如,电解法,以铁、铝或锌代替;以 CO、H2、H2S或SO2代替;以 Ca (OH)2或CaCO3代替沉淀法),实践证明,只有用铁代替的方法对低浓度的多杂质溶液才是经济可行的。
   置换速度与 PH值的关系。当溶液中的 PH (游离酸)降低时,交换速率加快,而溶液中不含游离酸时,很难进行交换;当溶液中Cu2+含量降低时,交换速率也相应降低,之后达到溶解沉淀平衡,交换速率不再上升,直到一次还原铁粉耗尽为止,而胆矾和金属铁交换的合适 PH值为2-2.5。
    一次还原铁粉掺量与置换速度的关系同一交换时间内,一次还原铁粉加入量越大,交换速度越快,当溶液 PH值大于4后,交换速率不再升高。当溶液中金属铁含量过高时,可防止溶液中Cu2+的回流,但铁粉用量过大,则会使沉淀铜味降低,酸耗变大。
    电解液中铜含量对交换的影响。Cu2+在溶液中的浓度越高,交换率越高,因此,在实际使用中应尽可能提高进液浓度,并采取增加Cu2+与 Fe的碰撞频率和FeSO4的扩散速率等措施,以达到加速交换、提高交换率的目的。
    对流交换测试实验条件为:进料量为每升铜5克, PH值为2,还原铁粉用量为每升理论铁耗的110%,交换时间为15分钟;进料量接近理论铁耗,换料速度为每升铜5克;液态氢离子浓度降低,交换速率减慢,导致排出液中的铜含量增加,交换率和铜味降低,因此,在交换过程中,应严格监控氢离子浓度的变化,适时在交换液中补充游离酸;根据化学反应原理,一批交换液中的铁耗比为5.5,与一次还原铁粉相遇时,交换率应为更大,但恰恰相反,其排出液中铜含量却高达0.19克/升,这一“异常”现象很重要,是对逆流交换试验的很有意义的启示。

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