Il catodo di rame è una forma di rame che ha una purezza del 99.95%. Per rimuovere le impurità dal minerale di rame, subisce due processi, fusione ed elettroraffinazione. Il rame risultante, quasi puro, è un eccellente conduttore ed è spesso utilizzato nei cablaggi elettrici.
Quando è nel terreno, il rame non esiste nella sua forma pura. Piuttosto è parte di un composto. Uno dei tipi più comuni di minerale di rame è una miscela di rame, ferro e zolfo. Questo minerale è chiamato calcopirite. Dopo che il minerale è stato estratto, viene riscaldato in una fornace a 2,012° F (1,100° C). A questa temperatura, l’ossigeno reagisce con il ferro nel minerale, trasformando il minerale in tre sostanze, ossido di ferro, anidride solforosa e solfito di rame.
Dopo che la maggior parte del ferro è stata rimossa dal minerale di rame, il solfito di rame, noto anche come mascherino di rame, è esposto ad alti livelli di ossigeno. Il rame opaco è ancora allo stato fuso e l’ossigeno inviato nel forno è in grado di legarsi con lo zolfo rimanente, creando più anidride solforosa e rame puro al 99%.
A questo punto, il rame raffinato può essere utilizzato per prodotti che non richiedono un alto grado di conduttività, ma il rame può essere ulteriormente raffinato in catodo di rame attraverso il processo di elettroraffinazione. Molte delle impurità rimanenti nel rame sono tracce di altri minerali, tra cui nichel, argento e oro. Questi minerali in tracce vengono raccolti durante l’elettroraffinazione.
Nell’elettroraffinazione, il rame puro al 99% viene posto in una soluzione di acido solforico e solfato di rame. Le lastre di rame impuro sono allineate accanto a materiali su cui si depositerà il rame puro. L’elettricità viene inviata nei serbatoi attraverso le lastre di rame impuro, dette anodi, ed esce attraverso il rame puro che si forma, detto anche catodo di rame. Le impurità nel rame affondano sul fondo dei serbatoi o salgono in superficie mentre gli ioni di rame puro viaggiano attraverso la soluzione fino ai catodi.
Essendo un eccellente conduttore di elettricità e calore, il catodo di rame viene spesso utilizzato per realizzare fili di rame. La natura flessibile del rame lo rende una scelta eccellente per i cavi elettrici e audio, che devono essere sottili e flessibili. Oltre al filo, il catodo di rame è anche usato per fare la torta di rame, che varia in spessore da fogli sottili a piastre spesse. I lingotti di rame elettroraffinato possono anche essere usati per fare leghe, come il bronzo.