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堆浸浸出液中回收铜的方法－传统的铁置换法 铁置换法已沿用了近千年。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、收效快，至今仍为一些中小企业所采用。但是该法的缺点也极其明显：铁置换的产品是海绵铜，质量差，还需经精练才能获得纯铜；铁置换法的原材料消耗大，除需要大量的铁（1.2～2.3tFe∕tCu）外，为处理溶液中的铁离子还需要消耗大量石灰等；由于浸出液不能实行闭路循环，浸出液中的剩余酸无法利用；相对于萃取－电积法而言，铁置换法的生产成本高。 一、铁置换的原理及其影响因素 由于Fe2＋／Fe的标准电位（－0.14lV）远较Cu2＋／Cu的标准电位（0.330V）为低，所以，铁能较彻底地从溶液中把Cu2＋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＋ ?Fe2＋＋H2 （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＋＋O2 ?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界面上进行，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、铁置换法的操作过程及注意事项 铁置换法的操作方式与使用的设备形式多样。最为通用的如图1所示。 图1? 铁置换铜的设备示意图 槽中下部设一锥形器，其上部直径约为槽直径的0.5～0.8。锥形器与槽焊接成一整体，其下部设有孔板，与浸出液进口管相联。 废铁置于孔板上，废铁层高为0.8～1.2m。浸出液进入锥形器后，不断与铁反应生成细小的铜粉（粒），随液流上升；由于液流通过的面积不断扩大，液流速度下降，铜粉下落，沿锥形器外围落入槽底。置换后的溶液由上部流出，进入下一个置换槽。待溶液中的Cu2＋浓度降到0.01g∕L时，一部分返回浸出，一部分经处理外排。这种流程，一般为4槽串联，当第一槽的废铁耗尽后，取出铜粉，重新装上废铁。 由影响置换反应的主要因素可以知道，操作中必须注意下列事项： （一）浸出液的酸度不宜过高，pH值为2～3； （二）浸出液及置换槽内的物料尽量不与空气接触； （三）接触时间一般控制在70min； （四）为了保持足够的反应接触面，锥形器内的液流速度应能使铜粉及时脱离废铁的表面。