イオン交換浄化法とは、溶液中の目的成分イオンと固液交換体（イオン交換体）の間で多相複分解反応が起こり、目的成分が優先的に液相から固体交換体へ移行するプロセスを指し、この過程を「吸着（きゅうちゃく）」と呼びます。その後、目的成分で飽和したイオン交換体に適切な試薬（溶離液）を通液して淋洗（りんせん）し、目的成分を再び溶液中へ移行させることで、浄化と濃縮の目的を達成します。この後者の過程は「淋洗」「溶離（ようり）」または「脱着（だっちゃく）」と呼ばれます。通常、これら 2 つの過程をまとめて「イオン交換」と略称します。
吸着と淋洗はイオン交換の最も基本的な 2 つの作業であり、一般的に吸着作業と淋洗作業の後にはそれぞれ洗浄作業が行われます。吸着後の洗浄は、吸着原液に含まれる親和力の小さい不純物成分を洗い流すために行われ、淋洗後の洗浄（リンス）は樹脂床（じゅしゆか）に残留した淋洗剂（溶離液）を除去する目的で実施されます。一部の浄化プロセスでは、淋洗と洗浄の後に、交換体の転換（イオン形態の調整）または再生（さいせい）作業を追加する場合もあります。イオン交換浄化法の基本フローは図 7-5 に示す通りです。
選鉱プロセスにおけるイオン交換法の基本原則は、イオン交換体が水溶液中の目的金属イオン（有価金属イオンなど）と、自身の保有する交換可能イオン（H⁺、Na⁺、Cl⁻など）との間で、電気的中性を保ちつつ等価なイオン交換反応を選択的に行うことに基づきます。この反応を通じて、浸出液や廃水中の目的成分を分離・回収し、選鉱プロセスの資源有効利用と環境負荷低減を実現します。
イオン交換体には多くの種類がありますが、現在最も広く応用されているのは、各種型式の有機合成イオン交換樹脂（ゆうきごうせいイオンこうかんじゅし）です。この樹脂は構造の設計により、特定のイオンに対する選択性や吸着容量を調整できるため、選鉱を含む多くの分野で活用されています。
イオン交換技術は現在、以下の分野で広く応用されています。
- 核燃料の処理
- レアアース（希土類元素）の分離
- 化学分析
- 工業用水の浄化
- 廃水の浄化
- 高純度イオン交換水の製造
- 希薄溶液からの特定金属成分の抽出・分離
選鉱分野での具体例としては、金・銀のシアン化物浸出液や選鉱場の尾鉱水中からシアン化物イオン（CN⁻）及び浮選薬剤を除去する用途などが挙げられます。
- 選択性が優れる：目的金属イオンを高い選択性で分離でき、不純物の混入を抑制しやすい。
- 作業回収率が高い：希薄溶液中の目的成分でも高い回収率を実現できる。
- 作業コストが低い：イオン交換体の再生・再利用が可能で、長期的な運用コストが抑えられる。
- 高品質の化学精鉱が得られる：目的成分を濃縮して高純度の製品（化学精鉱）を製造できる。
- プロセスの柔軟性が高い：浸出スラリーから直接目的成分を抽出する「スラリー吸着法」や、浸出作業と吸着作業を一体化した「スラリー樹脂法」も実施可能で、浸出率の向上や固液分離工程の省略ができる。
- 交換樹脂の吸着容量が小さい：単位体積あたりの吸着量が限られ、大量の溶液処理には多量の樹脂が必要となる。
- 希薄溶液への適用に限定される：高濃度溶液からの抽出には不向きで、主に希薄溶液を対象とする。
- 吸着速度が遅く、サイクル時間が長い：イオン交換反応に時間がかかり、処理効率が相対的に低い。
- 一部分野では溶媒抽出法に置き換えられる：上記の短所から、高効率が求められる多くの分野では、有機溶媒抽出法に代替される場合があります。
