黄铁矾晶核的生成比较缓慢。从含硫酸lOg/dm3，Fe3+10.98g/dm3的热酸浸液中除铁，大约1h后溶液中才有结晶析出。加人晶种后半小时便有晶体析出。在整个沉矾过程中搅拌也是必要的。
向热力学稳定相转移的相变都将降低整个体系的自由能。新相的生成，使体系的相数由一相变为两相。一方面部分原子由高的自由能（旧相）向低的自由能（新相）转变，降低体系内部自由能；但另一方面，新相表面的形成，又需要能量，从而增加体系的自由能。因而新相（如黄铁矾结晶）形成时自由能的变化可用下式表示：
△F = -V△fvSσ
式中 V——结晶新相的体积；
△fv——单位体积中旧相、新相间自由能之差，△fv = F液-F固；
S——新相的表面积；
σ——单位相界面上，新旧两相间的表面张力，即两相间比表面能。
假设新相为球形，上式可改写成：
4
△F = - —— πr3n△fv + 4πr2nσ
3
式中 r——球形晶粒的半径；
n——新相生成的颗粒数。
从下图左可以看出，△F的变化取决于新相颗粒的大小。当晶粒的半径小于临界颗粒半径rk时，体系总自由能增高；当半径大于rk时，情况相反；半径等于r0时,△F的增加等于零，表明由于新相的生成，形成的相界面表面能抵消了部分原子由液相向自由能较低的固相转变带来的自由能降低；当半径大于r0时，自由能的增加为负值，表明整个体系内的自由能趋于降低。由此可知，在结晶开始后，可以有许多晶粒，但是受到一定限制，只有那些由于涨落现象等原因使粒径增大到引起体系自由能减小的晶粒得以成长，即半径大于rk的晶粒，才可能成为晶核。下图右表明外加晶种可以大大加快沉矾速度。
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f 黄铁矾沉淀过程中其他离子的行为
黄铁矾法除铁主要用于湿法炼锌，因此锌对沉淀的影响是首先要考虑的因素。考察锌的影响时发现，即使溶液中含有100g/dm3的Zn2+，沉淀由结晶向无定形转变的临界pH值也几乎不变，即不加Zn2+，临界pHJA为：
pHJA = 0.211lg[Fe3+]+1.84
而加入100g/dm3的Zn2+（ZnSO4加入）后：
pHJA ＝ 0.21log[ Fe3+］＋1.80
表明在沉矾过程中，锌可以看作是一种惰性物质。但工业上，要考虑的是如果锌浓度过高，溶液黏度增高，对操作不利。
B 黄铁矾法在锌冶炼中的应用
a 黄钾铁矾除铁法
在湿法炼锌中黄钾铁矾除铁法应用最多，今列举几个厂的使用情况如下。
澳大利亚雷斯顿电锌厂将残渣处理放到浸出车间（如下图所示）。由锌电解系统来的浸出渣（800～1000g/dm3浓度）和堆积的浸渣浆化后（用预热到75`C的废电解液）一起进入浸出槽，在85～95℃下浸出7h。浸出后的残渣用水力旋流器分级，富锌渣（ZnS 80%）与富铅渣分开。此外，浸出液中和至pH =0.90 (15g( H2S04 )/dm3），随后将25%的氨水加入溶液。在加焙砂同时，在pH＝1.3～1.7中保持4.5h，生成黄铁矾，以除去大部分铁。
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挪威锌公司把浸出渣处理过程合并到浸出系统中，如下图左所示。整个系统中包括中性浸出，将焙砂中80%的可溶性锌溶解，同时少量铁和其他杂质沉淀而产生一种中性溶液。分离后的残渣进行热酸浸出，温度为90～95℃，酸度40～80g（H2S04）/dm3，使残渣锌溶解。不同焙砂的溶解度有所不同，因此必须加入浓硫酸控制适当的酸度以达到最高的提取率。不溶的铅、银残渣为中性，浸出过程中加入焙砂量的10%～12%，分离后剩下的含锌、铁溶液中的铁以黄铁矾形式沉淀。
长沙矿冶研究院马荣骏等针对我国的高锢高铁锌矿资源，研究出一个有效回收锌、锢的湿法联合流程。流程中的关键工序为焙烧料的热酸浸出-黄铁矾除铁。在低酸浸出液用黄铁矾法沉铁时，锢先富集于铁矾渣，再从渣中回收铟，同时回收一部分锌及钠，从而提高了锌的总回收率，并降低了钠试剂的消耗。研究了在铟、铁共存的多元体系中，铟、铁进入黄铁矾的规律。铁以黄铁矾沉淀时，生成的是钠（或铵）铟铁矾晶体，它的热力学性质与黄铁矾相似。在530～590℃焙烧时大部分铁成三氧化二铁而铟仍为硫酸复盐，铟易被稀酸浸出。1983年在柳州有色金属冶炼厂对此流程进行了工业试验，1985年9月完成了锌流程工业试验。工业试验采用的原则流程如上图右所示。
柳州有色金属冶炼厂用此流程进行了工业生产多年，获得了很好的效益，填补了我国铁矾法的空白。目前我国已有数家湿法炼锌厂使用热酸浸出铁矾法进行湿法生产锌，均借鉴了这一成果的经验，而在我国炼锌工业中占有了重要地位。
b 低污染黄钾铁矾法
现有的湿法炼锌厂，广泛采用常规黄铁矾法除铁，但铁矾渣中仍损失了一些有价金属。
