为了提升铜的使用、加工性能，需要除去粗铜中的杂质，如镍、铅、砷等，同时回收其中的有价金属，如金、银等，这便是粗铜的精炼工艺。该流程一般分为两个阶段，一是将粗铜火法精炼成阳极铜，二是将阳极铜电解精炼成电解铜。
1. 火法精炼
火法精炼是粗铜——阳极铜的过程，基本流程是在精炼炉内向粗铜熔体内鼓入空气，使熔体中对氧亲和力较大的杂质如锌、铁、铅、镍等发生氧化，以氧化物的形态浮于熔体表面形成炉渣，或挥发进入炉气而除去，残留的氧经还原脱去后，即可浇铸成阳极板。归纳来看，这一过程可分为加料、熔化、氧化、还原、浇注五个步骤。在还原步骤中，目前主流的还原剂有氨气、石油液化气和重油，其中我国以重油为主，吨铜约需4kg还原剂。
精炼炉一般有固定式精炼反射炉、回转式精炼炉以及倾动式精炼炉，其中，回转式精炼炉的精炼效果较好，产品质量较高、节能且生产成本较低，具有良好的经济效益。
精炼后的产物除了阳极板（含Cu量99.2%-99.7%）外，还有炉渣、炉气和烟尘。其中，炉渣的含铜量较高，约为10%-30%，一般需要将其返回转炉吹炼或加入鼓风炉做进一步处理。炉气中的成分一般为O2、CO2、CO，不含SO2，所以可将其直接排出。
2. 电解精炼
电解精炼是阳极铜——精炼铜的过程，基本流程是在电解槽中将阳极板和始极片（纯铜或不锈钢）同时浸入电解液（硫酸和硫酸铜的水溶液），在直流电的作用下，阳极上的铜以离子状态进入电解液并在阴极上电化析出，成为阴极铜（电解铜），有价金属以阳极泥的形式沉淀回收。此方法的基本原理是利用了铜和杂质的电位序不同来分离二者。
传统电解工艺中，阴极始极片主要使用纯铜片制作，此工艺相对复杂且需要独立的生产系统，劳动强度大，生产过程中需要定期更换始极片而提升成本。上世纪70年代后，永久性不锈钢阴极法投入使用，即阴极采用不锈钢始极片，阴极铜由自动剥片机从不锈钢阴极上剥取。这种方法不仅无需建立单独的始极片生产车间，而且可大大减少更换始极片的周期，从而降低生产及劳动力成本。目前来看，这种方法得到了国内外冶炼厂的广泛使用。永久性不锈钢阴极法又可分为ISA法、KIDD法及OT法，基本形式一样，细节有些许不同。（见表7）
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