湿法炼铜是铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu,基本反应类型:置换反应。
还有CuO+H2SO4==CuSO4+H2O,基本反应类型:复分解反应。
湿法炼铜技术是我国古代人发明的,其原理就是用置换反应制取金属。我国是世界上最早使用湿法炼铜的国家。
湿法炼铜也称胆铜法,其生产过程主要包括两个方面。一是浸铜,就是把铁放在胆矾(CuSO4·5H2O)溶液(俗称胆水)中,使胆矾中的铜离子被金属置换成单质铜沉积下来;二是收集,即将置换出的铜粉收集起来,再加以熔炼、铸造。各地所用的方法虽有不同。
方法是在胆水产地就近随地形高低挖掘沟槽,用茅席铺底,把生铁击碎,排放在沟槽里,将胆水引入沟槽浸泡,利用铜盐溶液和铁盐溶液颜色差异,浸泡至颜色改变后,再把浸泡过的水放去,茅席取出,沉积在茅席上的铜就可以收集起来,再引入新的胆水。只要铁未被反应完,可周而复始地进行生产。
水法炼铜的优点是设备简单、操作容易,不必使用鼓风、熔炼设备,在常温下就可提取铜,节省燃料,只要有胆水的地方,都可应用这种方法生产铜。
而现在采用的湿法炼铜的流程与古代已有很大的不同,主要流程为酸浸-萃取-电积。氧化铜加酸进行搅拌并进行化学反应产生硫酸铜及硫酸铁溶液,再通过萃取和反萃取,去除铁元素,最后通过电解生产出99.9%以上的阴极铜。湿法炼铜这些年发展比较快,已经可以占到炼铜总量的20%以下。