La electrometalurgia es un término utilizado para los procesos que refinan o purifican metales utilizando electricidad. También puede ser un término general para los procesos eléctricos que se utilizan para revestir un metal con otro con fines decorativos o de resistencia a la corrosión. El procesamiento de metales utilizando electricidad generalmente no es el primer paso en la purificación de metales, sino más bien un paso posterior o final que se utiliza para crear metales muy puros para otros procesos industriales.
El mineral crudo extraído del suelo puede contener un metal valioso como el oro, el cobre o el aluminio con una gran cantidad de impurezas. Se puede realizar algún procesamiento fundiendo los minerales a altas temperaturas y separando los metales deseables. Estos procesos dan metales que aún pueden contener un porcentaje indeseable de minerales u otros metales. La electrometalurgia se puede utilizar de varias formas para purificar o separar los productos restantes.
La electrodeposición es un proceso que utiliza corriente eléctrica que pasa a través de un baño a base de agua, llamado celda, para separar las moléculas de metal, o iones, en una varilla o placa. Un circuito eléctrico consta de una carga positiva y negativa y una forma de que la corriente eléctrica fluya entre ellos. Cuando dos electrodos cargados, llamados cátodo y ánodo, se colocan en la celda, los iones metálicos se acumularán en uno de los electrodos. El control cuidadoso del voltaje y el flujo de corriente puede crear depósitos de metales muy puros. Este es un proceso común para purificar cobre a partir de mezclas de cobre menos puro.
Otro proceso de electrometalurgia es la electrorrefinación, que utiliza mayores corrientes eléctricas para calentar y fundir minerales parcialmente refinados para extraer metales. Este es un proceso común para el refinado de aluminio y se denomina proceso Hall. En este proceso, el óxido de aluminio parcialmente refinado se hace primero a partir de un mineral de aluminio llamado bauxita. Luego, el óxido de aluminio se mezcla con criolita, un mineral compuesto de sodio, aluminio y flúor, que se funde a una temperatura mucho más baja que el óxido de aluminio. Cuando la mezcla se expone a altas corrientes eléctricas, se derrite y produce metal de aluminio puro.
La galvanoplastia es una técnica de electrometalurgia en la que se pasa una corriente eléctrica a través de un baño de agua y ácido que contiene una mezcla disuelta de metal y otros minerales. Un objeto colocado en este baño y al que se le aplica una carga eléctrica puede atraer los iones metálicos a su superficie, que luego se colocarán en una placa o se depositarán como una capa delgada sobre el objeto. Este es un proceso común para crear elementos enchapados, como piezas cromadas que se utilizan para automóviles, motocicletas y electrodomésticos. Los metales galvanizados no solo tienen un atractivo decorativo brillante, sino que el cromado actúa como una cubierta resistente a la corrosión para prolongar la vida útil de la pieza.
Otro proceso utilizado en electrometalurgia es la deposición física de vapor. Esto es similar a la galvanoplastia, porque un metal se deposita sobre otra superficie. El metal se vaporiza eléctricamente para darle una carga eléctrica, y la superficie a recubrir recibe la carga opuesta, lo que provoca que se deposite una capa muy fina de metal. Una cámara de vacío donde se elimina el aire se usa típicamente para eliminar el oxígeno que puede contaminar el producto. La deposición de vapor se utiliza cuando las soluciones de agua y ácido pueden dañar las piezas, como en algunos circuitos eléctricos. También tiene la capacidad de formar capas muy delgadas que pueden ser útiles en electrónica y algunos procesos industriales.