في مجال صهر المعادن، تُعدّ تنقية النحاس كهربائيًا تقنيةً أساسيةً لتحويل خام كبريتيد النحاس إلى نحاس عالي النقاء. وتتميز هذه التقنية بمبدأ متطور وتطبيقات واسعة.

يخضع خام كبريتيد النحاس لسلسلة معقدة من العمليات، تشمل التخصيب والصهر والنفخ، لإنتاج النحاس المُنفَّط. ومع ذلك، غالبًا ما يحتوي النحاس المُنفَّط على شوائب متنوعة، بما في ذلك معادن أكثر تفاعلية مثل الحديد والزنك والنيكل، بالإضافة إلى معادن ثمينة أقل تفاعلية مثل الذهب والفضة والبلاتين. وهنا يأتي دور تنقية النحاس بالتحليل الكهربائي.

تُوضع صفيحة أنود مُجهزة بعناية في خلية تحليل كهربائي تحتوي على كبريتات النحاس وحمض الكبريتيك، ويُمرر خلالها تيار كهربائي مستمر. يحدث تفاعل كهروكيميائي ملحوظ. بتأثير التيار، يحدث تفاعل أكسدة عند الأنود، مما يؤدي إلى فقدان النحاس والمعادن الأكثر تفاعلاً من النحاس في النحاس الخام لإلكتروناتها وتحولها إلى أيونات تدخل المحلول. تذوب أيونات النحاس على شكل نحاس ثنائي التكافؤ، بينما تدخل أيونات المعادن الأكثر تفاعلاً من النحاس المحلول أيضاً، ولكن تُعالج لاحقاً في ظروف محددة.

في الوقت نفسه، يحدث تفاعل اختزال عند الكاثود. تكتسب أيونات النحاس في المحلول إلكترونات، مما يؤدي إلى ترسيب النحاس النقي على سطح الكاثود. بعد فترة طويلة من التحليل الكهربائي، تتراكم طبقة سميكة من النحاس النقي، بنقاء يصل إلى 99.99%، تدريجيًا على الكاثود، مُلبيةً بذلك المتطلبات الصارمة لمواد النحاس عالية الجودة في العديد من الصناعات، بما في ذلك الإلكترونيات والهندسة الكهربائية.

المعادن النفيسة الأقل نشاطًا من النحاس، مثل الذهب والفضة والبلاتين، لا تفقد إلكتروناتها في المحلول أثناء عملية التحليل الكهربائي، وبالتالي تغوص تدريجيًا في قاع الخزان، مُشكّلةً "طين الأنود". يُعدّ هذا الطين موردًا قيّمًا ومادة خام مهمة لاستعادة المعادن النفيسة، وله قيمة اقتصادية هائلة.

لا تحقق تكنولوجيا ومعدات تنقية النحاس بالتحليل الكهربائي استخلاص النحاس عالي النقاء فحسب، بل تفتح أيضًا طرقًا جديدة لإعادة تدوير المعادن الثمينة، وتلعب دورًا لا غنى عنه في الاستخدام الفعال للموارد وحماية البيئة.