การสกัดด้วยไฟฟ้า (Electrowinning)หรือที่เรียกว่าการสกัดด้วยไฟฟ้า (Electroextraction ) คือการตกตะกอนด้วยไฟฟ้าของโลหะจากแร่ที่ละลายอยู่ในสารละลาย โดยผ่านกระบวนการที่เรียกกันทั่วไปว่า การชะล้าง (Leaching) การกลั่นด้วยไฟฟ้า (Electrorefining)ใช้กระบวนการที่คล้ายกันในการกำจัดสิ่งเจือปนออกจากโลหะ อย่างไรก็ตาม ในการกลั่นด้วยไฟฟ้า สมดุลอิเล็กตรอนโดยรวมเป็นศูนย์ ในขณะที่การสกัดด้วยไฟฟ้าแสดงให้เห็นถึงการบริโภคอิเล็กตรอนสุทธิที่เป็นบวกในปฏิกิริยาโดยรวม ทั้งสองกระบวนการใช้การชุบด้วยไฟฟ้าในระดับใหญ่ และเป็นเทคนิคที่สำคัญสำหรับการทำให้โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก บริสุทธิ์อย่างประหยัดและตรงไปตรงมา โลหะที่ได้เรียกว่า โลหะที่ได้จากการสกัดด้วยไฟฟ้า (electrowinning )

ในกระบวนการอิเล็กโทรวินนิง กระแสไฟฟ้าจะถูกส่งผ่านจากขั้วบวก เฉื่อย ผ่าน สารละลาย ชะล้างที่มีไอออนโลหะละลายอยู่ เพื่อให้ได้โลหะกลับคืนมาโดยการรีดิวซ์และตกตะกอนใน กระบวนการ ชุบด้วยไฟฟ้าลงบนขั้วลบในกระบวนการอิเล็กโทรรีไฟนิง ขั้วบวกประกอบด้วยโลหะที่ไม่บริสุทธิ์ (เช่นทองแดง ) ที่จะถูกทำให้บริสุทธิ์ ขั้วบวกโลหะที่ไม่บริสุทธิ์จะถูกออกซิไดซ์และโลหะจะละลายลงใน สารละลายไอออนโลหะจะเคลื่อนที่ผ่านอิเล็กโทรไลต์ไปยังขั้วลบซึ่งโลหะบริสุทธิ์จะตกตะกอน^{[ 1 ]} สิ่งเจือปนของแข็งที่ไม่ละลายน้ำซึ่งตกตะกอนอยู่ใต้ขั้วบวกมัก จะ มีธาตุหายากที่มีค่า เช่นทองคำเงินและซีลีเนียม

การสกัดด้วยไฟฟ้าเป็น กระบวนการ ทางไฟฟ้า ในอุตสาหกรรมที่เก่าแก่ที่สุด นักเคมีชาวอังกฤษฮัมฟรี เดวีได้ โลหะ โซเดียมใน รูป ธาตุเป็นครั้งแรกในปี 1807 โดยใช้กระบวนการอิเล็กโทรไลซิสของโซเดียมไฮดรอกไซด์หลอมเหลว

การกลั่นทองแดงด้วยไฟฟ้าได้รับการสาธิตในเชิงทดลองครั้งแรกโดยแม็กซิมิเลียน ดยุกแห่งเลอชเทนเบิร์กในปี พ.ศ. 2390 ^{[ 2 ]}

เจมส์ เอลคิงตันจดสิทธิบัตรกระบวนการเชิงพาณิชย์ในปี พ.ศ. 2408 และเปิดโรงงานที่ประสบความสำเร็จแห่งแรกในเพมเบรย์ เวลส์ ในปี พ.ศ. 2413 ^{[ 3 ]}โรงงานเชิงพาณิชย์แห่งแรกในสหรัฐอเมริกาคือบริษัท Balbach and Sons Refining and Smelting Companyในเมืองนิวอาร์ก รัฐนิวเจอร์ซีย์ ในปี พ.ศ. 2426

นิกเกลและทองแดงมักได้มาจากการสกัดด้วยไฟฟ้า^{[ 4 ]} โลหะเหล่านี้มีคุณสมบัติบางอย่างที่เป็นโลหะมีค่า ซึ่งทำให้รูปแบบแคตไอออนที่ละลายน้ำได้สามารถลดลงเป็นรูปแบบโลหะบริสุทธิ์ได้ที่ศักย์ไฟฟ้าอ่อนๆ ที่ใช้ระหว่างแคโทดและแอโนด สหรัฐอเมริกาใช้การกลั่นด้วยไฟฟ้าอย่างกว้างขวาง—โดยใช้อิเล็กโทรไลต์เกลือหลอมเหลว—เพื่อผลิตพลูโทเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูงสำหรับใช้ในอาวุธนิวเคลียร์^{[ 5 ]}

แร่โลหะส่วนใหญ่มีโลหะที่น่าสนใจ (เช่นทองคำทองแดงนิกเกล ) อยู่ในสถานะออกซิไดซ์บางอย่าง ดังนั้นเป้าหมายของการดำเนินการทางโลหะวิทยา โดยส่วนใหญ่คือการลดทางเคมีให้เป็นรูปแบบโลหะบริสุทธิ์ คำถามคือจะเปลี่ยนแร่โลหะที่ไม่บริสุทธิ์สูงให้เป็นโลหะบริสุทธิ์จำนวนมากได้อย่างไร มีการพัฒนาการดำเนินการมากมายเพื่อบรรลุเป้าหมายเหล่านั้น หนึ่งในนั้นคือการแยกด้วยไฟฟ้า ในกรณีที่เหมาะสมที่สุด แร่จะถูกสกัดลงในสารละลาย จากนั้นจึงนำไปผ่านกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสโลหะจะตกตะกอนบนแคโทดในทางปฏิบัติ กระบวนการในอุดมคตินี้มีความซับซ้อนเนื่องจากข้อพิจารณาบางประการหรือทั้งหมดดังต่อไปนี้: ปริมาณโลหะต่ำ (โดยทั่วไปมีเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์) โลหะอื่น ๆ จะตกตะกอนแข่งขันกับโลหะที่ต้องการ แร่ไม่ละลายได้ง่ายหรือไม่มีประสิทธิภาพ ด้วยเหตุผลเหล่านี้ การแยกด้วยไฟฟ้าจึงมักใช้กับสารละลายบริสุทธิ์ของโลหะที่ต้องการเท่านั้น เช่น สารสกัดไซยาไนด์ของแร่ทองคำ^{[ 6 ]}

เนื่องจากอัตราการตกตะกอนของโลหะมีความสัมพันธ์กับพื้นที่ผิวที่มีอยู่ การบำรุงรักษาแคโทดให้ทำงานได้อย่างถูกต้องจึงเป็นสิ่งสำคัญ แคโทดมีสองประเภท ได้แก่ แคโทด แบบแผ่นเรียบและแคโทดแบบตาข่ายซึ่งแต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกัน แคโทดแบบแผ่นเรียบสามารถทำความสะอาดและนำกลับมาใช้ใหม่ได้ และสามารถนำโลหะที่เคลือบแล้วกลับมาใช้ได้โดยการขูดแคโทดด้วยกลไก (หรือหากโลหะที่ผ่านกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสมี จุดหลอมเหลว ต่ำกว่าแคโทด ก็สามารถให้ความร้อนแก่แคโทดจนถึงจุดหลอมเหลวของโลหะที่ผ่านกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส ทำให้โลหะที่ผ่านกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสกลายเป็นของเหลวและแยกออกจากแคโทด ซึ่งยังคงเป็นของแข็ง) แคโทดแบบตาข่ายมีอัตราการตกตะกอนสูงกว่าแคโทดแบบแผ่นเรียบมาก เนื่องจากมีพื้นที่ผิวมากกว่า อย่างไรก็ตาม แคโทดแบบตาข่ายไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้และต้องส่งไปรีไซเคิล หรืออีกทางเลือกหนึ่ง สามารถใช้แคโทดเริ่มต้นที่ทำจากโลหะที่ผ่านการกลั่นแล้ว ซึ่งจะกลายเป็นส่วนประกอบสำคัญของโลหะสำเร็จรูปที่พร้อมสำหรับการรีดหรือการแปรรูปต่อไป^{[ 1 ]}

• วิศวกรรมไฟฟ้าเคมี
• การสกัดด้วยไฟฟ้าโดยตรงในอากาศ

• การกลั่นยูเรเนียมด้วยไฟฟ้าความเร็วสูงในกระบวนการแปรรูปด้วยความร้อนสูง
• การสกัดและกลั่นอะลูมิเนียมด้วยไฟฟ้าโดยใช้ของเหลวไอออนิก
• กระบวนการไฮโดรเมทัลลurgy และกระบวนการ SX/EW ทำให้ทองแดงกลายเป็นโลหะ "สีเขียว" ได้อย่างไร
• การสกัดทองแดงด้วยไฟฟ้า