Les minerais d'oxyde de cuivre constituent d'importantes ressources en cuivre. La production de cuivre électrolytique repose principalement sur deux procédés : l'hydrométallurgie et la pyrométallurgie. Ces deux procédés permettent d'obtenir du cuivre cathodique de haute pureté par raffinage électrolytique.

Procédé pyrométallurgique-électrolytique 

Ce procédé convient aux minerais d'oxyde de cuivre à haute teneur. Le minerai brut est concassé et broyé à une granulométrie appropriée, et un enrichissement par flottation est effectué si nécessaire. Il est ensuite introduit dans le procédé de fusion, où le minerai réagit avec du quartz, du calcaire et du coke dans un four à réverbère ou un four à fusion éclair à 1 200-1 300 °C pour produire de la matte de cuivre contenant 40 à 75 % de cuivre. La matte de cuivre est ensuite fondue dans un convertisseur PS, subissant une oxydation par étapes pour éliminer le fer et désulfurer, ce qui permet d'obtenir du cuivre blister contenant 95 à 98 % de cuivre. Le cuivre blister est ensuite raffiné dans un four à anodes par des méthodes pyrométallurgiques (utilisation d'un haut fourneau pour l'élimination des impuretés lors de l'oxydation et réduction par le bois ou le gaz naturel lors de la réduction), ce qui permet de couler des plaques d'anodes d'une teneur en cuivre ≥ 99,2 %. Enfin, un raffinage électrolytique est réalisé dans un électrolyte contenant 40 à 50 g/L de Cu²⁺ et 180 à 200 g/L de H₂SO₄, à une densité de courant de 220 à 300 A/m², produisant du cuivre cathodique d'une teneur en cuivre ≥ 99,95 %.

Procédé hydrométallurgique d'électrolyse

Ce procédé est le plus couramment utilisé pour le traitement des minerais de cuivre oxydés à faible teneur. Après concassage et broyage, le minerai est lixivié à l'acide sulfurique, ce qui permet au cuivre de se dissoudre sous forme ionique. Le lixiviat est ensuite extrait et purifié par réextraction afin d'obtenir une solution de sulfate de cuivre à haute concentration, qui est finalement introduite dans une cellule d'électrolyse. Sous l'action d'un courant continu, les ions cuivre se déposent directement sur la cathode pour former du cuivre électrolytique (à une teneur en cuivre ≥ 99,95 %).

Chaque procédé présente ses avantages. La voie pyrométallurgique est adaptée au traitement des minerais riches, tandis que la voie hydrométallurgique convient aux minerais oxydés à faible teneur. Ensemble, ils constituent le système moderne de production électrolytique du cuivre.