يُعدّ التكرير الإلكتروليتي للنحاس عمليةً معدنيةً أساسيةً لتنقية النحاس المُنتَج بالمعالجة الحرارية وتحويله إلى نحاس إلكتروليتي عالي النقاوة. يحتوي النحاس المُكرَّر بالمعالجة الحرارية عادةً على نسبة شوائب تتراوح بين 0.5% و0.8%، مما يُقلِّل من موصليته الكهربائية والحرارية وقابليته للتشكيل. لا يقتصر دور التكرير الإلكتروليتي على إزالة الشوائب بكفاءة وإنتاج نحاس كاثودي عالي النقاوة فحسب، بل يُسهم أيضًا في استخلاص المعادن الثمينة كالذهب والفضة من رواسب الأنود.

المبدأ الأساسي

 يتم التكرير الإلكتروليتي للنحاس في خلية إلكتروليتية. تُصبّ صفائح سميكة من النحاس الخام كأنود، وتُستخدم صفائح رقيقة من النحاس النقي (صفائح البداية) أو صفائح من الفولاذ المقاوم للصدأ ككاثود، ويُستخدم محلول مُختلط من كبريتات النحاس وحمض الكبريتيك كمحلول إلكتروليتي. عند تطبيق تيار مستمر، يذوب النحاس الموجود عند الأنود مُتحوّلاً إلى أيونات نحاس تدخل في المحلول. تكتسب أيونات النحاس هذه إلكترونات عند المهبط وتترسب على شكل نحاس نقي.

مصير الشوائب

 يعتمد فصل الشوائب على جهدها الكهربائي: الشوائب الأكثر نشاطًا من النحاس (مثل الحديد والزنك والنيكل) تذوب مع النحاس في المحلول الإلكتروليتي، لكنها لا تترسب عند المهبط؛ لذا يجب إزالتها من خلال تنقية المحلول الإلكتروليتي.

الشوائب الأقل نشاطًا من النحاس (مثل الذهب والفضة ومعادن مجموعة البلاتين): لا تذوب وتترسب في قاع الخلية الإلكتروليتية على شكل "رواسب المصعد". تُعد رواسب المصعد مادة خام مهمة لاستخلاص المعادن الثمينة.

الشوائب ذات الجهد الكهربائي المشابه للنحاس (مثل الزرنيخ والأنتيمون والبزموت): يدخل بعضها إلى المحلول الإلكتروليتي، بينما يتحلل بعضها الآخر مائيًا ويدخل إلى رواسب المصعد.

منتجات العملية

 يمكن أن تصل نقاوة نحاس المهبط المُنتَج من خلال التكرير الإلكتروليتي للنحاس إلى أكثر من 99.95%، ويُستخدم على نطاق واسع في الصناعات الكهربائية والميكانيكية والكيميائية.

يحقق التكرير الإلكتروليتي للنحاس تنقية فعالة للنحاس الخام واستخلاصًا شاملاً للمعادن الثمينة من خلال المبادئ الكهروكيميائية، مما يجعله حلقة وصل أساسية لا غنى عنها في صناعة تعدين النحاس الحديثة.