還原鐵粉從膽礬溶液中置換銅的原理：

還原鐵粉置換化學(xué)

還原鐵粉置換過程發(fā)生的三個主要反應(yīng)為：

在PH為2-2.5時，攪動的情況下式(1-1)為主要反應(yīng)，而在靜止的情況下式(1-2)則變得重要，當(dāng)PH<2時則鐵的溶解速度加快。已沉淀的金屬銅在置換過程中還會反溶，在充氣酸液中按式(1-4)緩慢溶解，但在硫酸鐵溶液中能夠較快溶解式(1-5)

Fe2+的氧化和Fe3+的水解：在浸出過程中含鐵礦物中鐵的溶解以及硫化礦和某些其他礦物氧化時，F(xiàn)e3+的還原產(chǎn)生了相當(dāng)數(shù)量的Fe2+，而Fe2+極易被氧化成Fe3+：

當(dāng)Fe2+氧化所形成的Fe3+超過了溶解度，或PH值有所增長時，三價鐵就按式(1-7)水解而達(dá)到新的平衡。

控制溶液PH值防止Fe(OH)3沉淀析出 三價鐵在浸出過程是不可避免要產(chǎn)生的，而對沉淀置換又是非常有害的，因此，防止Fe(OH)3沉淀析出，對硫酸銅溶液提銅作業(yè)的成敗關(guān)系甚密。Fe(OH)3沉淀的PH值與Fe3+離子濃度有關(guān)，當(dāng)溶液PH超過3.7時，溶液當(dāng)中雖然Fe3+離子濃度很低(10-5M)也要被水解沉淀析出，析出的Fe(OH)3固體進(jìn)入沉淀銅中則降低沉淀銅品味，阻礙銅離子被鐵還原和降低置換速度。因此，當(dāng)用鐵還原銅時，溶液的PH值最佳控制范圍開始為±2，終止為±3。