يُعدّ استخلاص النحاس وتكريره عمليتين أساسيتين للحصول على نحاس عالي النقاء من خامات الكبريتيد. ويُعد الجمع بين التكرير الحراري والتكرير الكهربائي جوهر صناعة النحاس الحديثة. لا تُنتج هذه العملية نحاسًا كهربائيًا نقيًا للغاية فحسب، بل تُسهم أيضًا في استخلاص المعادن الثمينة والعناصر النادرة بكفاءة، مما يُحقق فوائد اقتصادية وبيئية.

أولاً، يتطلب ناتج المعالجة الحرارية الأولية، وهو النحاس المُنفَّط، مزيدًا من التنقية. تلعب عملية التنقية الحرارية دورًا حاسمًا في هذه المرحلة: بعد صهر النحاس المُنفَّط، يُدخل الهواء لأكسدة أي شوائب متبقية، مثل الحديد والزنك والنيكل، مما يُشكِّل رغوة قابلة للإزالة. بعد ذلك، تُحقن غازات مُختزلة، مثل الغاز الطبيعي، في المصهور لإزالة الأكسجين المذاب من النحاس المنصهر قبل صبه في صفائح الأنود. عند هذه النقطة، تصل نقاء النحاس إلى حوالي 99.5%، إلا أنه لا يزال يحتوي على آثار من الشوائب والمعادن الثمينة.

بعد ذلك، تأتي عملية التكرير الكهربائي، والتي تهدف إلى تنقية النحاس إلى درجة أعلى. توضع صفائح الأنود في خلية كهربائية تحتوي على محلول من كبريتات النحاس وحمض الكبريتيك، مع وجود صفيحة نحاسية رقيقة عالية النقاء تعمل ككاثود. تحت تأثير التيار المستمر، يذوب الأنود كهربائيًا، ويدخل النحاس إلى الإلكتروليت في صورة أيونية (Cu²⁺):

Cu(الأنود)→Cu2++2e−

وفي الوقت نفسه، يحدث تفاعل اختزال عند الكاثود، وتكتسب أيونات النحاس الإلكترونات وترسب على شكل نحاس صلب:

Cu2++2e−→Cu(الكاثود)Cu2++2e−→Cu(الكاثود)

وفي الوقت نفسه، يحدث تفاعل اختزال عند الكاثود، وتكتسب أيونات النحاس الإلكترونات وترسب على شكل نحاس صلب:

وتحقق هذه العملية الهجرة الاتجاهية للنحاس من الأنود إلى الكاثود، للحصول في النهاية على نحاس الكاثود (المعروف أيضًا باسم النحاس الكهربائي) بنقاء يصل إلى 99.99٪، وهو مناسب للاحتياجات الصناعية عالية الدقة مثل الإلكترونيات والكهرباء.

من المزايا الرئيسية الأخرى للتكرير الكهربائي استعادة النواتج الثانوية. فالمعادن الثمينة كالذهب والفضة، بالإضافة إلى معادن نادرة كالسيلينيوم والتيلوريوم، لا تذوب في الإلكتروليت، وبالتالي تترسب على شكل "مخاط الأنود" في قاع الخلية الكهربائية. ويصبح هذا المخاط مادة خام حيوية لاستخلاص هذه العناصر القيّمة، مما يُحسّن بشكل كبير من الكفاءة الاقتصادية للعملية ككل.