Высокотемпературные процессы являются наиболее распространенными в производстве неорганических веществ. Примерами могут служить производство фосфора и фосфорной кислоты термическим методом, в котором восстановление фосфора из природных фосфатов ведут при температурах 1500 °С; производство керамики, стекла, силикатных, вяжущих материалов; выращивание кристаллов из расплавов и т.д.
Электролиз часто используют для получения активных или высокочистых веществ. Примерами могут служить производство щелочных и щелочно-земельных металлов, получение водорода и кислорода электролизом воды и др.
В производстве неорганических веществ процессы растворения и кристаллизации в водных средах широко используют для очистки продуктов и разделения веществ на основе разной зависимости растворимости от температуры. Примерами могут служить процессы солевой технологии: производство хлорида калия из сильвинита, получение медного купороса и т.д.
Каталитические процессы в производстве неорганических веществ используются меньше, чем в органическом синтезе. Применяют катализаторы в обратимых экзотермических процессах, в которых повышение температуры процесса снижает степень превращения. Примерами каталитических процессов в производстве неорганических веществ являются крупномасштабные производства аммиака, азотной кислоты, серной кислоты.
К производству неорганических веществ относится большая группа производств простых веществ и огромного класса неорганических соединений. В эту группу производств входят технологические процессы, основанные на физических, физико-химических и химических свойствах используемого сырья, побочных и целевых продуктов. Химическая концепция любого производства опирается на ту совокупность химических превращений, которые можно реализовать технологически с эффективными экономическими показателями. При организации производства неорганических веществ используют высокотемпературные процессы, электролиз растворов и расплавов, растворение и кристаллизацию, катализ.
Отличительной чертой производства неорганических веществ является высокая энергоемкость. При обработке сырья, например перевода компонента в оксид, очень часто применяют обжиг. Обжиг – процесс термической обработки материала, заключающийся в нагреве его до заданной температуры, выдержке при этой температуре и охлаждении. При обжиге протекают в зависимости от температурного режима и газовой атмосферы реакции термического разложения, окисления или восстановления компонентов сырья, полиморфные превращения, фазовые переходы.
Если необходимо повысить степень окисления элемента, то проводят окислительный обжиг:
С целью понижения степени окисления элемента проводят восстановительный обжиг:
Для удаления из сырья летучих компонентов (оксида углерода, связанной воды и т.д.) проводят кальцинацию. Например, при обжиге известняка: