還原鐵粉替代方法已經(jīng)用于純銅已有近一千年的歷史了。自唐朝以來，我國一直使用這種方法。西方也已經(jīng)使用了200多年。長期的實踐，不斷的轉(zhuǎn)化和改進，使還原鐵粉的置換過程簡單，可靠，有效。由于其工藝簡單，設(shè)備少，其基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)周期短，投資少，效果快，仍為大多數(shù)公司所采用。

1.減少鐵粉替代的原理和因素

　　由于Fe2 +/Fe(-0.14lV)的標準電勢遠低于Cu2 +/Cu(0.330V)的標準電勢，鐵粉可以更完全地替代溶液中Cu中的Cu2 +。應(yīng)當(dāng)注意的是，該取代反應(yīng)的理論鐵消耗僅為0.88kg/kgCu，這與實際的非常不同。原因是：

　　(1)浸出溶液中殘留的酸會消耗鐵粉

　　Fe 2H + ——Fe2 + H2

　　(2)在浸出溶液中溶解的氧將繼續(xù)將由置換反應(yīng)產(chǎn)生的Fe 2 +氧化成Fe 3 +，并且Fe 3 +將被Fe還原成Fe 2 +，從而消耗了一部分鐵粉。

　　2H + 2Fe2 +O2====2Fe3 + H2O

　　2Fe3 +Fe=====3Fe2 +

　　(3)Fe3 +還可以將形成的Cu氧化成Cu2 +，從而增加了還原鐵粉的消耗，2Fe3+ Cu====2Fe2 + Cu2 +。

　　從上面的討論可以看出，影響鐵粉塵還原法替代銅的主要因素是溶液的酸度，溶液中的氧含量等。此外，由于進行了置換反應(yīng)。在液-固界面處，接觸面積(即鐵的比表面積)和接觸時間也是重要的影響因素。

2.霧化鐵粉工藝

　　霧化鐵粉的過程是使用高壓水在霧化器中將鋼水切碎，分散和破碎，使其變成細小液滴，然后對原粉進行脫水，干燥，篩分和高溫還原。通過分，篩，分的程序進行精制。與還原鐵粉方法相比，霧化鐵粉幾乎是球形的。

3.銅置換中還原鐵粉比霧化鐵粉更有優(yōu)勢

　　由于原料和工藝的影響，霧化法的鐵粉幾乎呈球形，比表面積小于還原法的鐵粉的比表面積，鐵粉不規(guī)則且呈海綿狀。同時，高壓高速噴水后，霧化鐵粉的化學(xué)反應(yīng)活性降低，置換銅的化學(xué)反應(yīng)時間延長，導(dǎo)致性能降低，成本升高;還原的鐵粉只能補償這種霧化的鐵粉。