Hydrometallurgi är en process för att återvinna värdefulla metaller lösta i en vattenbaserad kemisk blandning som innehåller metalliska saltföreningar. Sådan metallåtervinning är vanligtvis baserad på svavelsyralösningar och de metaller som är avsedda för återvinning är antingen ädelmetaller som guld, platina och palladium, eller vanligare industriella metaller som koppar, nickel och zink. De kemiska processerna utförs vanligtvis i en titanreaktor som, även om den är känslig för korrosion av svavelsyra, skyddas av interaktionen av de lösta metallerna i själva lösningen. Reaktorerna drivs vid höga temperaturer och tryck och kan använda olika metoder för att avlägsna metallerna, även om urlakning är den vanligaste.
Även om hydrometallurgi har praktiserats så långt tillbaka som på 16-talet, har det bara på senare år blivit utbrett på grund av det ökande värdet av ädla metaller som guld. Detta har gjort det ekonomiskt lönsamt att utvinna sådana metaller från mycket låga halter i malm. Det uppskattas att från och med år 2011 utvanns över 70 olika metalliska grundämnen genom hydrometallurgiska processer, inklusive så vitt varierande metaller som uran, kvicksilver och kobolt.
En annan term för hydrometallurgi är lösningsbrytning, och det är ofta en viktig sekundär process i industrier som regelbundet använder syror som svavelsyra och saltsyra. Processen har en dubbel fördel. Den både renar syrorna, som ofta används som metallrengöring eller elektrolytmedel, och den separerar spårmetallerna för återförsäljning.
När elektrolytprocesser används som involverar koppar och zink, möjliggör hydrometallurgi att en kombination av metaller kan utvinnas från lösningen. För kopparelektrolytföroreningar inkluderar detta nickel, arsenik och tenn, och för zinkelektrolyter kan metallerna av magnesium och mangan också återvinnas. Återvinningsprocessen innebär att man introducerar ett harts som syran binder till, separerar det från metallerna så att det kan sugas bort. Nedgången eller reningsprocessen till återvinningscykeln tar bara fem minuter att slutföra, med de främsta fördelarna är att det mesta av syran återvinns för vidare industriell användning och att hartset har en lång livscykel för upprepade reningssteg.
Lakningsprocessen i en reaktor byggd speciellt för hydrometallurgi är mer krävande. Temperaturen i reaktorn måste stiga till över 392° Fahrenheit (200° Celsius). Utvinningsnivåerna för metaller är inte heller enhetliga, med återvinning som fungerar bäst för guld och bara lakar ut en del av lösningskoncentrationen av andra metaller. Detta faktum kräver att många olika typer av lösningar används för att maximera återvinningen, från klorider och halogenider till föreningar baserade på det farliga grundämnet cyanid som tiocyanat, en form av tiocyansyra.