La cathode de cuivre est une forme de cuivre qui a une pureté de 99.95 %. Afin d’éliminer les impuretés du minerai de cuivre, il subit deux processus, la fusion et l’électroraffinage. Le cuivre qui en résulte, presque pur, est un excellent conducteur et est souvent utilisé dans le câblage électrique.
Lorsqu’il est dans le sol, le cuivre n’existe pas à l’état pur. Il fait plutôt partie d’un composé. L’un des types de minerai de cuivre les plus courants est un mélange de cuivre, de fer et de soufre. Ce minerai est appelé chalcopyrite. Une fois le minerai extrait, il est chauffé dans un four à 2,012 1,100 ° F (XNUMX XNUMX ° C). À cette température, l’oxygène réagit avec le fer du minerai, transformant le minerai en trois substances, l’oxyde de fer, le dioxyde de soufre et le sulfite de cuivre.
Une fois la majeure partie du fer extraite du minerai de cuivre, le sulfite de cuivre, également connu sous le nom de matte de cuivre, est exposé à des niveaux élevés d’oxygène. La matte de cuivre est toujours à l’état fondu et l’oxygène envoyé dans le four est capable de se lier au soufre restant, créant plus de dioxyde de soufre et de cuivre pur à 99%.
À ce stade, le cuivre affiné peut être utilisé pour des produits qui ne nécessitent pas un degré élevé de conductivité, mais le cuivre peut être affiné davantage en cathode de cuivre grâce au processus d’électroraffinage. La plupart des impuretés restantes dans le cuivre sont des traces d’autres minéraux, notamment le nickel, l’argent et l’or. Ces oligo-éléments sont collectés lors de l’électroraffinage.
Dans l’électroraffinage, le cuivre pur à 99% est placé dans une solution d’acide sulfurique et de sulfate de cuivre. Les feuilles de cuivre impur sont alignées à côté des matériaux sur lesquels le cuivre pur se déposera. L’électricité est envoyée dans les réservoirs à travers les plaques de cuivre impur, appelées anodes, et sort à travers le cuivre pur qui se forme, également appelé cathode de cuivre. Les impuretés du cuivre tombent au fond des réservoirs ou remontent à la surface lorsque les ions de cuivre pur traversent la solution jusqu’aux cathodes.
En tant qu’excellent conducteur d’électricité et de chaleur, la cathode de cuivre est souvent utilisée pour fabriquer du fil de cuivre. La nature souple du cuivre en fait un excellent choix pour les fils électriques et audio, qui doivent être fins et flexibles. Outre le fil, la cathode de cuivre est également utilisée pour fabriquer des gâteaux de cuivre, dont l’épaisseur va des feuilles minces aux plaques épaisses. Les lingots de cuivre électroraffiné peuvent également être utilisés pour fabriquer des alliages, tels que le bronze.