冶煉是對礦石加熱以提取賤金屬的過程。 它是提取冶金的一種形式。 它用于從礦石中提取多種金屬，包括銀、鐵、銅和其他賤金屬。 冶煉使用熱量和化學還原劑分解礦石，將其他元素以氣體或爐渣的形式排出，并留下金屬基體。 還原劑通常是碳的化石燃料來源，例如焦炭，或者更早的時候是木炭。 由于二氧化碳 (CO_{2) 中鍵的勢能較低，礦石中的氧在高溫下與碳結合。 冶煉最突出的是在高爐中生產生鐵，然后將生鐵轉化為鋼。}

碳源充當化學反應物以從礦石中去除氧，從而產生純化的金屬元素作為產品。 碳源在兩個階段被氧化。 首先，碳 (C) 與空氣中的氧氣 (O2) 燃燒生成一氧化碳 (CO)。 其次，一氧化碳與礦石（例如 Fe2O3）發生反應，去除其中一個氧原子，釋放出二氧化碳 (CO_{2)。 在與一氧化碳連續相互作用后，礦石中的所有氧都將被去除，留下原始金屬元素（例如 Fe）。 由于大多數礦石不純，通常需要使用助熔劑，如石灰石（或白云石），以去除作為礦渣的伴生巖脈石。 這種煅燒反應也經常釋放二氧化碳。}

電解還原鋁的工廠通常也稱為鋁冶煉廠。

冶煉不僅僅涉及將金屬從礦石中熔化出來。 大多數礦石是金屬和其他元素的化合物，例如氧（作為氧化物）、硫（作為硫化物）或碳和氧一起（作為碳酸鹽）。 為了提取金屬，工人們必須使這些化合物發生化學反應。 因此，冶煉包括使用合適的還原物質與那些氧化元素結合以釋放金屬。

對于硫化物和碳酸鹽，稱為焙燒的過程會去除不需要的碳或硫，留下可以直接還原的氧化物。 焙燒通常在氧化環境中進行。 幾個實際例子：

• 孔雀石是一種常見的銅礦石，主要是碳酸銅氫氧化物 Cu2(CO3)(OH)2。 這種礦物在 250 °C 和 350 °C 之間的幾個階段經歷熱分解為 2CuO、CO2 和 H2O。 二氧化碳和水被排放到大氣中，留下氧化銅 (II)，它可以直接還原為銅，如以下標題為還原的部分所述。
• 方鉛礦是最常見的鉛礦物，主要是硫化鉛 (PbS)。 硫化物被氧化成亞硫酸鹽 (PbSO3)，后者熱分解成氧化鉛和二氧化硫氣體。 （PbO 和 SO2）二氧化硫被排出（就像前面例子中的二氧化碳），氧化鉛被還原如下。

還原是熔煉中最后的高溫步驟，在該步驟中氧化物變成元素金屬。 還原環境（通常由一氧化碳提供，由缺氣爐中的不完全燃燒產生）從原料金屬中提取最終的氧原子。 所需溫度的變化范圍非常大，無論是xxx值還是基礎金屬的熔點。 例子：

• 氧化鐵在大約 1250°C（2282°F 或 1523.15K）時變成金屬鐵，比鐵的熔點 1538°C（2800.4°F 或 1811.15K）低近 300 度。
• 氧化汞在接近 550°C（1022°F 或 823.15K）時變成氣態汞，比汞的熔點 -38°C（-36.4°F 或 235.15K）高出近 600 度。

還原步驟完成后，熔劑和爐渣可以提供二次服務：它們在純化的金屬上提供熔融覆蓋，防止與氧氣接觸，同時仍然足夠熱以容易氧化。 這可以防止雜質在金屬中形成。

金屬工人在冶煉中出于多種目的使用助熔劑，其中主要目的是催化所需的反應并化學結合不需要的雜質或反應產物。 石灰形式的氧化鈣通常用于此目的，因為它可以與焙燒和冶煉過程中產生的二氧化碳和二氧化硫發生反應，使它們遠離工作環境。

在古代已知的七種金屬中，只有黃金經常以天然形式存在于自然環境中。 其他元素——銅、鉛、銀、錫、鐵和汞——主要以礦物形式出現，盡管銅偶爾會以其天然狀態被發現，數量具有商業意義。 這些礦物主要是金屬的碳酸鹽、硫化物或氧化物，與二氧化硅和氧化鋁等其他成分混合。