تُعدّ خامات أكسيد النحاس من أهمّ موارد النحاس. ويعتمد إنتاج النحاس بالتحليل الكهربائي بشكل أساسي على مسارين: المعالجة المائية والمعالجة الحرارية. ويؤدي كلا المسارين في النهاية إلى إنتاج نحاس كاثودي عالي النقاوة من خلال التكرير الكهربائي.

المعالجة الحرارية الكهربائية

 يُناسب هذا المسار خامات أكسيد النحاس عالية الجودة. تُسحق الخامة وتُطحن إلى حجم جسيمات مناسب، ويُجرى التخصيب بالتعويم عند الضرورة. ثم تدخل الخامة إلى عملية الصهر، حيث تتفاعل مع الكوارتز والحجر الجيري وفحم الكوك في فرن عاكس أو فرن وميضي عند درجة حرارة تتراوح بين 1200 و1300 درجة مئوية لإنتاج خامة النحاس التي تحتوي على 40-75% نحاس. بعد ذلك، تُصهر خامة النحاس في مُحوّل PS، حيث تخضع لأكسدة مُتدرجة لإزالة الحديد والكبريت، مما ينتج عنه نحاس خام يحتوي على 95-98% نحاس. يُكرر النحاس الخام في فرن الأنود باستخدام طرق التعدين الحراري (باستخدام فرن الصهر لإزالة الشوائب أثناء الأكسدة، والاختزال باستخدام الخشب أو الغاز الطبيعي)، لصب ألواح الأنود بنسبة نحاس ≥ 99.2%. وأخيرًا، يُجرى التكرير الإلكتروليتي في محلول إلكتروليتي يحتوي على 40-50 غ/ل من أيونات النحاس الثنائي (Cu²⁺) و180-200 غ/ل من حمض الكبريتيك (H₂SO₄)، بكثافة تيار 220-300 أمبير/م²، لإنتاج نحاس الكاثود بنسبة نحاس ≥ 99.95%.

عملية الاستخلاص الكهربائي بالمعالجة المائية

تُعدّ هذه الطريقة الخيار الأمثل لمعالجة خامات النحاس المؤكسدة منخفضة الجودة. بعد التكسير والطحن، يُرشح الخام بحمض الكبريتيك، مما يسمح للنحاس بالدخول إلى المحلول في صورة أيونية. يُستخلص الراشح ويُنقى بالاستخلاص العكسي للحصول على محلول كبريتات النحاس عالي التركيز، والذي يُضخّ في النهاية إلى خلية الاستخلاص الكهربائي. تحت تأثير التيار المستمر، تترسب أيونات النحاس مباشرةً على المهبط لتكوين النحاس المستخلص كهربائيًا (بمحتوى نحاس ≥ 99.95%).

لكلتا العمليتين مزاياها. فالطريقة الحرارية مناسبة لمعالجة الخامات الغنية، بينما الطريقة المائية مناسبة للخامات المؤكسدة منخفضة الجودة، ليشكلا معًا نظام إنتاج النحاس التحليلي الكهربائي الحديث.