1. Kupferanode: Ausgangsmaterial für die Kupferraffination ist die unreine Kupferanode, die verschiedene Verunreinigungen wie Schwefel, Sauerstoff und andere Metalle enthält.
2. Elektrolysezelle: Die Elektrolysezelle ist das Hauptgerät beim Kupferraffinierungsprozess. Es besteht aus mehreren in Reihe angeordneten Elektrolyttanks. Jeder Tank enthält eine Anode und eine Kathode aus reinem Kupfer.
3. Elektrolyt: Der bei der Kupferraffinierung verwendete Elektrolyt ist eine Lösung, die Kupfersulfat (CuSO4) und Schwefelsäure (H2SO4) enthält. Der Elektrolyt dient als Medium für den Ionentransfer während der Elektrolyse.
4. Stromversorgung: An die Elektrolysezelle ist eine Gleichstromquelle (DC) angeschlossen, um die für den Raffinationsprozess erforderliche elektrische Energie bereitzustellen.
5. Kathode: Die Kathode ist ein reines Kupferblech, das parallel zur Anode in der Elektrolysezelle platziert wird. Das raffinierte Kupfer lagert sich bei der Elektrolyse an der Kathode ab.
6. Anodenbeutel: Anodenbeutel sind Stoffbeutel, die die Kupferanoden umschließen. Sie tragen dazu bei, während des Prozesses von der Anode freigesetzte Verunreinigungen einzudämmen.
7. Kühlsystem: Der Elektrolyseprozess erzeugt Wärme, daher ist ein Kühlsystem unerlässlich, um die gewünschte Temperatur in den Elektrolysezellen aufrechtzuerhalten.
8. Reinigungsanlagen :Während sich die Verunreinigungen aus der Anode im Elektrolyten auflösen, werden regelmäßige Reinigungsschritte durchgeführt, um diese Verunreinigungen zu entfernen. Dabei kann es sich um Fällungs-, Filtrations- oder Lösungsmittelextraktionsverfahren handeln.
9. Gießmaschinen :Nach dem Raffinieren wird das gereinigte geschmolzene Kupfer mithilfe von Gießmaschinen in die gewünschten Formen gegossen. Zu den gebräuchlichsten Gießverfahren gehören Stranggießen und Vertikalgießen.
Dies sind die Hauptkomponenten des Kupferraffinierungsprozesses, es können jedoch je nach spezifischer Konfiguration und Anforderungen der Raffinerie auch zusätzliche Hilfsgeräte und -systeme eingesetzt werden.