1958年10月在北京正式成立。建所的宗旨是應用化工原理和技術，研究強化現有冶金過程和發展新的冶鍊方法，並結合冶金過程的研究發展新型的高效設備。1978年確定的研究方向是以中國金屬礦產資源為主要對象，開展冶金過程物理化學和化學反應工程學的研究，應用和發展流態化焙燒、濕法冶金及高溫冶金中的新技術，探索分離提取和綜合利用的新方法、新規律和新過程。過去的研究工作側重工藝流程，80年代初逐步採用冷態模型等實驗技術和數學分析方法，結合金屬礦物的化學特性和反應規律，以圖提出新的工藝原理和新的設備設計。
該所設有9個研究室和1個附屬工廠，分別開展高溫冶金、流態化技術、
濕法冶金、
計算機應用、化學分析、物理檢驗、儀錶測試、設備加工和圖書情報等方面的研究和技術工作。累計至1982年底共寫出研究報告1330篇，取得科學技術成果182項，其中較為重大的科技成果有25項，獲國家自然科學二等獎、國家三等發明獎、
全國科學大會獎、
中國科學院重大
科技成果獎等共34項。