L’elettroraffinazione è la rimozione delle impurità da un metallo, ottenuta mediante il posizionamento di due elettrodi all’interno di un contenitore pieno di liquido. Il metallo viene sciolto da un elettrodo positivo nella soluzione. Viene quindi ridepositato in forma più pura sull’elettrodo negativo. Il rame viene recuperato dai minerali di solfuro in questo modo, come parte del processo di fusione. Le persone hanno iniziato a elettroraffinare il metallo in Europa a metà del 1800, quando potevano essere lavorate solo poche tonnellate al giorno. Ora, un impianto in Cile, in Sud America, può elettroraffinare fino a 1,700 tonnellate al giorno di rame.
La maggior parte del rame mondiale viene prodotta tramite elettroraffinazione, che rimuove i metalli di argento, oro e platino, nonché il nichel. I metalli preziosi che vengono separati possono essere recuperati all’interno dei fanghi che si raccolgono all’esterno dell’elettrodo di rame. Il rame ha un’elevata conduttività elettrica e termica ed è relativamente facile da fondere, estrudere e rullare. È uno dei materiali più efficaci per realizzare fili, tubi e strisce. Generalmente non corrosivo e non tossico, il rame è adatto per la cottura di cibi e per l’uso in ornamenti, leghe e monete.
L’uso del rame nei fili elettrici, a causa delle sue proprietà come conduttore elettrico, ha reso l’elettroraffinazione ancora più comune. Il nichel può anche essere elettroraffinato, così come il piombo, l’argento, l’oro e lo zinco. Ognuno di questi metalli che viene rimosso dal corpo principale di un altro può essere raccolto, formato nel proprio elettrodo e ulteriormente purificato.
Un mezzo liquido può essere esposto a una combinazione di campi elettrici e magnetici. La deposizione del metallo puro può essere assistita anche da campi magnetici, in un processo noto come magnetoelettrolisi. La deposizione di metallo, nota come densità di corrente, è controllata dal potenziale dell’elettrodo e, fino a un certo punto, maggiore è il potenziale, maggiore è la velocità di deposizione. Il limite di densità di corrente può aumentare con l’intensità del campo magnetico, che varia a seconda del design della cella di elettroraffinazione, della composizione della soluzione elettrolitica e del tipo di metallo da purificare.
I metalli aderiscono meglio ai substrati quando vengono applicati campi magnetici al design della cella dell’elettrodo. L’elettroraffinazione è un processo efficace, eseguito in celle elettrolitiche a serbatoio aperto, che è anche conveniente. Quando altri metalli preziosi vengono recuperati e utilizzati o venduti, ciò può comportare vendite che superano il costo dell’elettroraffinazione della sostanza originale. Materiali come il rame possono essere fabbricati in modo efficiente con qualità e quantità che soddisfano le esigenze di molti produttori e applicazioni diversi.