现有废杂铜回收利用工艺存在着工艺流程长、回收率低、投资大、能耗高、利用水平低、环境污染大等问题，为此，研究开发无熔炼铸造工序的废杂铜直接电解精炼清洁生产工艺，就成为一项紧要任务。
在铜电解过程中，电解液中铜和杂质含量逐渐增加，添加剂含量不断积累，而硫酸的含量则逐渐减少，从而使电解液成分偏离所需的条件控制范围。所以必须定时定量地抽取电解液进行净化处理，并用等量的新液替换，调整电解液组成；同时也回收有价金属杂质，以保证电解精练的正常作业。
由于电离的缘故，电解液中的各组分反应生成离子
在未通电时，上述反应处于动态平衡。但是直流电通过电极和溶液的情况下，各种离子作定向运动，在阳极上可能发生反应。
氧的析出还具有相当大的超电压（25℃时，若电流密度为200A/m2,则氧在铜上析出的超电压为0.605V）。因此，在铜电解精炼过程中不可能发生氧的析出，只有当铜离子的浓度达到极高或电解槽内阳极严重钝化，使槽电压升高到1.7V以上时才可能有氧在阳极上放出。至于SO2-4离的放电反应，因为其电位更正，故在铜电解精炼过程中是不能进行的。
Fe、Ni、Pb、As、Sb等比Cu更负电性的金属，它们从阳极上溶解进入溶液。贵金属的电位更正不溶解，而进入阳极泥。铜的析出电位较氢为正，加之氢在铜上析出的超电压值又很大（当25℃及电流密度为100A/m2时，电压为0.584V），故只有当阴极附近的电解液中铜离子浓度极低，并由于电流密度过高而发生严重的浓差极化时在阴极上才可能析出氢气。
废杂铜直接电解精炼过程，是在直流电的作用下，铜在阳极上以二价的形态溶解，而二价铜在阴极上以金属的形态析出的过程。在电解过程中应保持稳定的操作条件以得到高品位的电解铜。废杂铜的电解精炼采用框式阳极、永久性不锈钢阴极板或以电解产出的薄铜片（始极片）作为阴极，，以硫酸铜和硫酸的水溶液作电解液。在直流电的作用下，阳极铜电化学溶解，纯铜在阴极上沉积，杂质则进入阳极泥和电解液中，从而实现了铜与杂质的分离。