工业上常采用金属置换法、气体还原沉淀法、无机物还原沉淀法、有机物还原沉淀法及电化学还原法等化学还原净化法,从矿物原料浸出液中还原析出海绵状的粗金属。
金属置换法是一种用负电性较强的金属做还原剂,将另一种较正电性的金属离子从溶液中置换沉淀析出的氧化还原过程。作为置换剂的金属被氧化呈金属离子形态转入溶液中,溶液中被置换的金属离子被还原呈金属态析出。金属置换可分为清液置换和矿浆置换。根据金属置换的目的,金属置换可分为:①置换回收。采用金属置换法回收有用组分,如用铁屑从铜酸浸出液中置换铜,可获得海绵铜。②置换分离。采用金属置换法从溶液中分离有用组分。③置换净化。采用金属置换法从溶液中分离某些杂质,以获得较纯的含有用组分的溶液。如采用金属锌丝或锌粉置换还原氰化液中的金银等。
气体还原沉淀法是用气体做还原剂,将金属离子从溶液中还原沉淀析出金属的工艺。采用的气体还原剂主要是氢气和二氧化硫气体。如高压氢还原法生产铜粉、镍粉或钴粉。
无机物还原沉淀法是用无机化合物做还原剂,将金属阳离子从溶液中还原沉淀的工艺。工业生产中,采用的无机物还原剂主要为二氧化硫、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁或硼氢化钠等,可用来回收溶液中的金、银和稀散元素硒。
有机物还原沉淀法是用有机物做还原剂,将金属阳离子从溶液中还原沉淀的工艺。常用的有机物还原剂为联胺、甲酸、草酸、甲醛、乙醇、葡萄糖、抗坏血酸等。生产中主要用水合联胺还原沉淀法、甲酸还原沉淀法和草酸还原沉淀法。如用水合联胺还原浸出液中的银。
电化学还原法是在外加电场作用下,在特定的电解质溶液中,在室温下实现金属离子还原的过程。具有反应条件简单、容易控制、反应中较少使用不利于环境和人体健康的化学试剂等优势。