化学氧化法处理选矿废水的原理主要是通过氧化剂氧化分解废水中的有机污染物，将其氧化为容易分解的物质，最后生成CO2，从而降低废水中COD含量。化学氧化法常用的氧化剂有H2O2、O3、NaClOFenton试剂等，该方法是去除选矿废水中残余有机药剂的有效方法。顾泽平等采用次氯酸钠法处理铅锌硫化矿选矿废水，在废水pH为4、NaClO加入量为100g/L、反应时间为30min的条件下处理选矿废水，废水中的COD去除率可达到98.3%。在特定条件下，化学氧化法还能够氧化分解或氧化沉淀去除水中的某些离子，如氧化分解CN-和氧化沉淀Cu2+，典型的有lnco公司研制开发的SO2—空气法氧化分解氰离子即利用空气和SO2的混合物在pH值8～10的条件下氧化分解氰化物，该方法不仅适用于从贫液中除去氰化物，还能氧化去除铁氰络合物。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
金洁蓉等采用铁粉还原—Fenton氧化处理含络合铜废水，在初始pH=3的体系中，加入过量的铁粉，并控制m(H2O2)∶m(COD)=1.5∶1，反应30min后加碱调节pH=9进行沉淀处理，废水的COD去除率为86.5%，Cu(Ⅱ)去除率99.9%。由于化学氧化法在去除废水中COD方面的优势，其在选矿废水处理的工业实践中发挥着重要作用。唐灿富针对西藏某铜铅锌选矿废水，采用混凝沉淀—ClO2氧化—曝气—吸附工艺处理，混凝沉淀去除部分重金属离子和选矿药剂，采用ClO2对废水进行氧化处理，进一步去除废水中的COD和硫化物，曝气去除余氯，吸附强化处理效果，处理后的选矿废水无色无味，全部回用于选厂生产。