大量的冶金过程属于这种方法。碳、一氧化碳、氢和活泼金属等都是良好的还原剂。
1．用碳作还原剂
因碳资源丰富，又价廉。锡、锌、铅和铁等金属常用此法来制取：
SnO2＋2C＝Sn＋2CO↑
反应需要高温，常在高炉和电炉中进行。所以这种冶炼金属的方法又称为火法冶金，例如
如果矿石主要成分是碳酸盐，也可以用这种方法冶炼。因为一般重金属的碳酸盐受热时都能分解为氧化物，再用碳还原：
ZnCO3＝（加热）ZnO＋CO2↑
ZnO＋C＝（加热）Zn＋CO↑
如矿石是硫化物，那末先在空气中煅烧，使它变成氧化物，再用碳还原，如从方铅矿提取铅：
2PbS＋3O2＝2PbO＋2SO2↑
PbO＋C＝Pb＋CO↑
2．用氢气做还原剂
用碳作还原剂得到的金属往往混有和金属碳化物，得不到纯金属。工业上要制取不含碳的金属和某些希有金属，也常用氢还原法，生成热较小的氧化物，例如，氧化铜、氧化铁、氧化钴等，容易被氢还原成金属。具有很大生成热的氧化物，例如，氧化铝、氧化镁、氧化锆和氧化钛，基本上不能被氢还原成金属。如用纯度很高的氢和纯的金属氧化物为原料，可以制得很纯的金属。如用氢还原三氧化钨：
WO3＋3H2＝（1473K）W＋3H2O
反应是在特殊的密封管状装置中进行。
3．用比较活泼的金属作还原剂
如何选择金属还原剂？首先，金属还原某种化合物的可能性要用该反应△G°的大小来判断。当碰到可以用两种以上的金属作还原剂时，究选择哪一种金属？这就要考虑还原剂以下几方面情况：（1）还原力强：（2）容易处理，（3）不和产品金属生成合金；（4）可以得到高纯度的金属（5）还原产物容易和生成金属分离；（6）成本尽可能低，等等。
通常铝、钙、镁、钠等都是强还原剂，铝是最常用的还原剂，由于它是一种挥发性低和价廉的金属，生成氧化铝的反应是强烈的放热反应。我们就可以用铝和许多金属氧化物反应，而不必额外给反应混合物加热（注意：学校在实验室中为了使反应发生，需用镁条等将引燃剂点着，以达到反应开始所需的温度）。用铝从金属氧化物还原出金属的过程叫铝热法。例如，将铝粉和三氧化二铬作用该反应的△G°＝－622．9kJ·mol-1，铬被还原出来，同时放出大量的热（温度可达3273K）在这样的高温下，还原出的金属会呈液态析出。
Cr2O3+2Al=2Cr+Al2O3
它的缺点是容易和许多金属生成合金。一般采用调节反应物配比的方法，以尽量使铝不残留在生成的金属中。钙、镁不和各种金属生成合金，因此可用作钛、锆、铪、钒、铌、钽等氧化物的还原剂。
在某些情况下，金属氧化物很稳定，金属难被还原出来，也可以用活泼金属还原金属卤化物来制备，如：
TiCl4＋4Na＝Ti＋4NaCl
RECl3＋3Na＝RE＋3NaCl（RE＝希土）
TiCl4＋2Mg＝Ti＋2MgCl2
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