銅置換沉澱

銅置換沉澱(cementation of copper)
利用鐵或其他比銅更活潑的金屬從含銅水溶液中置換出金屬銅的過程，為濕法煉銅流程的組成部分。除鐵以外，其他如鋁和鋅等也可用於置換銅，但由於鐵的來源廣、費用低，實際上已成為工業上惟一用以置換銅的置換沉澱劑。
從溶液中置換沉澱銅的反應為：
Me0+Cu2+→Cu0+Me2+
此法多用於處理含雜質多或含銅量少的溶液。通常所處理的硫酸鹽溶液，除銅之外，還含有兩價和三價鐵、游離硫酸以及其他雜質。一般置換沉澱銅的溶液含銅0.5～15g／L。溶液中含銅量多，銅置換沉澱過程快，所得沉澱含銅量也高。三價鐵是溶液中有害的雜質。過量的游離酸存在，會增加置換沉澱劑鐵的消耗量。按置換反應計算，鐵的理論消耗量為每沉澱析出一單位質量的銅需要0.874單位質量的鐵。實際上沉澱析出一單位質量的銅需要消耗1～2.5單位質量的鐵。加速置換反應的最好辦法是使沉澱液循環流動或攪拌溶液，讓置換沉澱劑保持新鮮表面。
置換沉澱法所用的設備有置換沉澱渠道、置換沉澱池(或槽)和旋轉圓筒等。國際上已研製出一些高效的置換沉澱設備，並已用於工業生產。如圓錐沉澱器，溶液在裝置內被壓向上作旋轉運動而通過碎銅屑，它具有生產能力大而鐵耗低等特點。
鐵置換沉澱法特別適於處理電解沉積法不能處理的含銅量低的溶液，所用設備簡單，操作容易，建設投資小，廢鐵價廉易得，所以生產成本也低，是套用最為普遍的一種銅化學沉澱法。