في مجال معالجة الخامات، بالنسبة للخامات المؤكسدة أو الخامات منخفضة الدرجة أو الخامات المعقدة غير المناسبة للتعويم والمعالجة الحرارية، تتميز المعالجة الحرارية المائية بمزاياها الاقتصادية والبيئية وتصبح الخيار الأمثل.

تتضمن عملية المعالجة المعدنية المائية بشكل أساسي الاستخلاص، والاستخلاص، والنزع، والترسيب الكهربائي. يبدأ الاستخلاص العملية بأكملها باستخدام محلول حمض الكبريتيك المخفف كعامل استخلاص. برش أو نقع كومة الخام، يتفاعل حمض الكبريتيك مع معادن أكسيد النحاس (مثل المالاكيت) لإنتاج محلول كبريتات النحاس، الذي يوفر المادة الخام للخطوات اللاحقة.

خطوة الاستخلاص بالغة الأهمية. يُخلط محلول النحاس، منخفض التركيز ويحتوي على شوائب بعد الاستخلاص، مع مستخلص عضوي مُصمم خصيصًا. يلتقط المستخلص أيونات النحاس بدقة، وينقلها من الطور المائي إلى الطور العضوي. هذا يفصلها بفعالية عن أيونات الشوائب مثل الحديد، مما يُحسّن نقاء النحاس بشكل ملحوظ.

تتبع ذلك عملية التجريد، حيث يتم خلط الطور العضوي المشبع بالنحاس بمحلول حمض الكبريتيك عالي التركيز. في ظل الحموضة العالية، تُنزع أيونات النحاس من الطور العضوي وتُطلق في الطور المائي، مُشكلةً محلول كبريتات النحاس عالي النقاء والتركيز، أو ما يُعرف بالإلكتروليت. يمكن بعد ذلك إعادة تدوير الطور العضوي، مما يُقلل التكاليف.

الاستخلاص الكهربائي هو الخطوة الأخيرة، حيث يُغذّى الإلكتروليت الغني بالنحاس في خلية تحليل كهربائي، حيث تكون سبيكة الرصاص بمثابة المصعد، وصفيحة الفولاذ المقاوم للصدأ بمثابة المهبط. عند تطبيق الكهرباء، يحدث تفاعل اختزال عند المهبط، مما يُرسّب النحاس النقي. يُطلق تفاعل الأكسدة مع الماء عند المصعد الأكسجين ويُجدّد حمض الكبريتيك، لينتج في النهاية نحاسًا كاثوديًا عالي النقاء.

تتطلب عملية الاستخلاص المائي المعدني (الاستخلاص بالمذيبات - الاستخلاص الكهربائي) خامًا منخفض الجودة، مما يُوسّع نطاق الاستفادة من موارد النحاس بفعالية، مع تجنب تلوث ثاني أكسيد الكبريت، ومواءمته مع حماية البيئة. وقد أصبحت اليوم محركًا رئيسيًا لنمو صناعة النحاس، مما يُسهم في تطويرها المستمر.