还原铁粉从胆矾溶液中置换铜的原理：

还原铁粉置换化学

还原铁粉置换过程发生的三个主要反应为：

在PH为2-2.5时，搅动的情况下式(1-1)为主要反应，而在静止的情况下式(1-2)则变得重要，当PH<2时则铁的溶解速度加快。已沉淀的金属铜在置换过程中还会反溶，在充气酸液中按式(1-4)缓慢溶解，但在硫酸铁溶液中能够较快溶解式(1-5)

Fe2+的氧化和Fe3+的水解：在浸出过程中含铁矿物中铁的溶解以及硫化矿和某些其他矿物氧化时，Fe3+的还原产生了相当数量的Fe2+，而Fe2+极易被氧化成Fe3+：

当Fe2+氧化所形成的Fe3+超过了溶解度，或PH值有所增长时，三价铁就按式(1-7)水解而达到新的平衡。

控制溶液PH值防止Fe(OH)3沉淀析出 三价铁在浸出过程是不可避免要产生的，而对沉淀置换又是非常有害的，因此，防止Fe(OH)3沉淀析出，对硫酸铜溶液提铜作业的成败关系甚密。Fe(OH)3沉淀的PH值与Fe3+离子浓度有关，当溶液PH超过3.7时，溶液当中虽然Fe3+离子浓度很低(10-5M)也要被水解沉淀析出，析出的Fe(OH)3固体进入沉淀铜中则降低沉淀铜品味，阻碍铜离子被铁还原和降低置换速度。因此，当用铁还原铜时，溶液的PH值最佳控制范围开始为±2，终止为±3。