يعد التكرير الكهربائي لخردة النحاس حلقة أساسية في الاستفادة من الموارد المتجددة. ويهدف إلى تنقية النحاس الخردة المحتوي على الشوائب وتحويله إلى نحاس كاثود عالي النقاء من خلال التحليل الكهربائي. تواجه العمليات التقليدية مشاكل مثل ارتفاع استهلاك الطاقة وانخفاض الكفاءة وصعوبة السيطرة على الشوائب. لقد حقق تصميم المحلل الكهربائي عالي الكفاءة تحسينًا شاملاً في الكفاءة والجودة والأداء البيئي من خلال المواد والبنية والعملية والترقيات الذكية.

تستخدم عملية التكرير الكهربائي لخردة النحاس ألواح النحاس الخردة (التي تحتوي على شوائب مثل Fe وNi وAu وAg وما إلى ذلك) كأنودات، وألواح البدء النحاسية النقية أو ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ ككاثودات، ومحلول مختلط من كبريتات النحاس وحمض الكبريتيك كإلكتروليت. يذوب النحاس الموجود على الأنود إلى Cu²⁺، وتدخل الشوائب إلى الإلكتروليت أو تترسب في طين الأنود؛ يكتسب Cu²⁺ الموجود على الكاثود إلكترونات ويترسب النحاس عالي النقاء. تظل الشوائب النشطة مثل Fe وNi في الإلكتروليت بعد الذوبان وتحتاج إلى تنقيتها بانتظام؛ تترسب الشوائب غير النشطة مثل الذهب والفضة في شكل طين الأنود، ويمكن استعادة المعادن الثمينة.

لقد حقق تصميم الخلايا الكهروليتية عالية الكفاءة اختراقات في العديد من الجوانب: من حيث المواد، يتم استخدام أقطاب التيتانيوم ذات المقاومة القوية للتآكل والتوصيل الجيد، ويتم طلاء المواد المضادة للتآكل لإطالة عمر المعدات؛ من حيث الهيكل، يتم استخدام تقنية التدفق الموازي لتوسيع سعة خزان الدورة الدموية، ويتم توفير السائل بواسطة مضخة ضغط لتجنب ضغط الفوهة غير الكافي، وبالتالي تحقيق إمداد دقيق للإلكتروليت، ويتم ضبط الفروع المزدوجة في نهاية الخلية الكهروليتية لتوزيع السائل بالتناوب، وتقليل استقطاب التركيز، ودعم تشغيل كثافة التيار العالية؛ من حيث العملية، يتم زيادة كثافة التيار وحجم دوران الإلكتروليت، وتسريع ترسب النحاس الكاثودي وترسيب طين الأنود، ويتم الحفاظ على درجة حرارة الإلكتروليت مستقرة من خلال نظام التشغيل الآلي؛ من حيث الذكاء، يتم دمج أجهزة الاستشعار والإيثرنت الصناعية لتحقيق المراقبة في الوقت الفعلي والتعديل التلقائي للمعلمات الكهروليتية، وتحسين واجهة الإنسان والآلة، وتسهيل المراقبة عن بعد واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.

يتمتع تصميم الخلايا الكهروليتية عالية الكفاءة بمزايا كبيرة: تحسين كفاءة الإنتاج، وتقصير دورة الأنود، وزيادة إنتاج النحاس الكاثودي، ونقاء يزيد عن 99.9٪؛ تقليل استهلاك الطاقة والتكاليف، وتقليل استهلاك البخار، وإطالة عمر المعدات، وزيادة معدلات استرداد المعادن الثمينة؛ الأداء البيئي الأمثل، ومعالجة سوائل النفايات وفقًا للمعايير، واستغلال موارد خبث النفايات، والأتمتة لتقليل الأخطاء البشرية، وتحسين سلامة الإنتاج.

تم ترقية تصميم الخلايا الكهروليتية عالية الكفاءة بشكل شامل لحل مشاكل الكفاءة واستهلاك الطاقة وحماية البيئة في التكرير الكهروليتي لخردة النحاس. ومع تكرار التكنولوجيا، سوف يتطور هذا المجال نحو نقاء أعلى وتكلفة أقل واتجاه أكثر خضرة، مما يوفر الدعم لإعادة تدوير موارد النحاس العالمية.