تستخدم مصافي النحاس الإلكتروليتية النحاس الخام المكرر بالمعالجة الحرارية (نحاس الأنود) كمادة خام، وتُكرره إلكتروليتيًا لإنتاج نحاس الكاثود عالي النقاوة بنسبة نحاس تتجاوز 99.95%.
العملية الأساسية: يُستخدم النحاس الخام كأنود، وصفائح نحاسية نقية أو صفائح من الفولاذ المقاوم للصدأ ككاثود. توضع هذه الصفائح في محلول إلكتروليتي من كبريتات النحاس وحمض الكبريتيك، ويُطبق تيار كهربائي مباشر. يذوب نحاس الأنود، ويترسب النحاس النقي على الكاثود. تدخل الشوائب إلى المحلول الإلكتروليتي أو تترسب على شكل رواسب الأنود. تتمثل العملية النموذجية في: صفيحة أنود من النحاس الخام ← التحليل الكهربائي في الخزان ← ترسيب نحاس الكاثود ← إزالة الشوائب وغسلها ← نحاس الكاثود النهائي؛ تُرسل رواسب الأنود لاستخلاص الذهب والفضة ومعادن مجموعة البلاتين.
مكونات الورشة: تشمل الورشة بشكل أساسي أقسام تحضير الأنود، والتحليل الكهربائي، ومعالجة الكاثود، وتنقية المحلول الإلكتروليتي، ومعالجة رواسب الأنود، بالإضافة إلى مستودع للمنتجات النهائية وأنظمة مساعدة مثل مصدر الطاقة والتهوية والتحكم في رذاذ الحمض.
المعدات الرئيسية: ورشة التحليل الكهربائي: خلايا التحليل الكهربائي (بطانة مقاومة للتآكل)، وألواح الأنود، وألواح الكاثود (ألواح بدء التشغيل أو كاثودات دائمة من الفولاذ المقاوم للصدأ)، وقضبان توصيل نحاسية، ورافعات علوية مؤتمتة بالكامل.
معالجة الأقطاب: وحدة تشكيل الأنود، ووحدة تصنيع قطب بدء التشغيل، ووحدة إزالة طبقة الكاثود، ووحدة غسل بقايا الأقطاب.
نظام المحلول الإلكتروليتي: مضخة تدوير، ومبادل حراري من ألواح التيتانيوم، وخزان عالي المستوى، ومكبس ترشيح، وجهاز قياس الإضافات.
التنقية ومعالجة رواسب الأنود: خلية ترسيب كهربائي لإزالة النحاس، ومبلور تبخير فراغي، وفرن تحميص، ومعدات تكرير المعادن الثمينة.
حماية البيئة المساعدة: نظام تزويد الطاقة بالمقوم، وبرج تنقية رذاذ الحمض، ومحطة معالجة المياه، ونظام التحكم DCS/PLC.
ينبغي أن يركز تصميم مصفاة النحاس الإلكتروليتي على توحيد معايير الأقطاب الكهربائية، والتحكم في تركيب الإلكتروليت، وتجانس درجة الحرارة، ومستويات الأتمتة وحماية البيئة لضمان إنتاج فعال ومستقر.
