Процессы восстановления металлов из руд различаются по природе восстановителя и по условиям восстановления. В качестве восстановителей применяют химические вещества или электрический ток, а процесс восстановления можно проводить в растворе, в расплаве или в твердой фазе. В зависимости от этого различают следующие методы восстановления:
1. Гидрометаллургическое восстановление – восстановление химическими восстановителями из водных растворов, например:
2. Пирометаллургичесrое восстановление – восстановление химическими восстановителями при высокой температуре из расплавов или твердой фазы, например:
3. Электрогидрометаллургическое восстановление – восстановление электрическим током из водных растворов, например:
4. Электропирометаллургическое восстановление – восстановление электрическим током при высокой температуре из расплавов, например:
В металлотермии в качестве восстановителей используют магний, алюминий, натрий, кальций. Например, металлический титан получают путем восстановления тетрахлорида титана магниетермическим способом:
Алюминотермия используется для получения малоактивных металлов из их оксидов. Методом алюминотермии могут быть получены такие металлы как марганец, хром, железо, никель, медь. Наоборот, метод алюминотермии непригоден для восстановления бериллия и магния.
Наибольшее распространение в металлургических процессах нашли следующие восстановители: водород, углерод, оксид углерода (II), активные металлы. Процессы, основанные на использовании активных металлов, получили название металлотермии. Частным и наиболее распространенным случаем металлотермии является восстановление алюминием – алюминотермия.
Восстановление электрическим током представляют собой процессы электролиза в водных растворах или расплавах электролитов, при которых восстанавливаемый металл выделяется на катоде.
При восстановлении металлов необходимо учитывать полноту протекания электролиза, от которой зависит экономичность процесса. Оценку проводят по техноэкономическим показателям процесса.
Для получения металлов высокой чистоты в промышленности широко используют термическую диссоциацию галогенидов.