L'étape clé de la production de cuivre électrolytique réside dans le raffinage électrolytique. Qu'il s'agisse de procédés pyrométallurgiques ou hydrométallurgiques, le produit final doit être du cuivre cathodique d'une pureté de 99,95 % ou plus, obtenu par électrolyse.

Lors du raffinage électrolytique, la plaque anodique issue du raffinage pyrométallurgique ou la feuille d'électrode initiale préparée par des procédés hydrométallurgiques sert d'anode, tandis qu'une plaque d'acier inoxydable ou une feuille d'électrode initiale en cuivre sert de cathode. Les deux sont placées dans un électrolyte contenant du sulfate de cuivre et de l'acide sulfurique. Sous l'action d'un courant continu, le cuivre de l'anode se dissout continuellement et les ions cuivre captent des électrons à la cathode, déposant ainsi du cuivre de haute pureté. Parallèlement, les impuretés de métaux précieux, comme l'or et l'argent, se déposent dans les boues anodiques, devenant d'importants sous-produits.

La maîtrise des paramètres du procédé est essentielle pour garantir la qualité de la cathode. Le maintien d'une densité de courant stable de 200 à 300 A/m² et d'une température d'électrolyte de 50 à 60 °C permet de réduire efficacement la consommation d'énergie et d'améliorer le rendement du courant. L'espacement des électrodes est contrôlé entre 90 et 110 mm, et l'électrolyte doit être continuellement renouvelé et filtré afin de garantir une concentration stable en ions cuivre (40 à 50 g/L) et une acidité stable (180 à 200 g/L). Le cycle anodique dure de 7 à 28 jours, et le cycle cathodique de 5 à 14 jours.

Les ateliers d'électrolyse modernes ont largement adopté les systèmes de contrôle automatisés et la technologie des grandes plaques d'électrodes, ce qui augmente considérablement le rendement par cellule et améliore l'homogénéité de la qualité du produit. Le raffinage électrolytique, maillon final de la chaîne de procédés pyrométallurgiques et hydrométallurgiques, détermine directement la compétitivité du marché et la valeur globale de recyclage du cuivre électrolytique. C'est pourquoi l'amélioration de la qualité et de l'efficacité est une priorité absolue pour les entreprises de fusion du cuivre.