Определены основные закономерности протекания электродных процессов с участием газообразного сероводорода и его растворенных форм (сульфит-ионов и серы). Разработаны научные основы принципиально новых электрохимических способов обезвреживания сероводорода с применением кусковых электродов в водных растворах и получением ценных соединений серы.

Выполнена термодинамическая оценка окисления мышьяка растворенным в меди кислородом. Созданы фазовые диаграммы и их матмодели для систем Ca-Si-Na-O и Ca-Si-Al-Ba-Fe-O с применением предложенного балансового метода. Изучены физические свойства рафинировочных флюсов. Проведены экспериментальные исследования по удалению 90-93,6 % As из меди сульфатом кальция и его смесью с барием, переход меди в шлак составил 10-13,5 %. Предложена математическая модель арсенантной емкости шлаков. Дано расчетно-теоретическое обоснование параметров инжекции флюсов в металл. Осуществлены укрупненные испытания и разработан регламент внепечного удаления As из меди в промышленных условиях.

Получены новые модели вязкости металлов в полном диапазоне жидкого состояния от точки плавления до точки кипения с учетом влияния кристаллоподвижных, жидкоподвижных и пароподвижных частиц. Методы расчета могут быть использованы в термодинамических и теплотехнических расчетах металлургических процессов, а также для уточнения и дополнения справочных материалов.

Уточнено и дополнено структурное строение оксидной системы Ti-Al-Si-Mg-Ca конгруэнтного состава. Показана применимость осмотического коэффициента Бъерума-Гуггенгейма для областей кристаллизации бинарных оксидных систем с участием титана и хрома. Исследованы особенности структурного состояния расплавов Fe-Si-Al, Ti-Si-Al, Al-Cr-Fe, Si-Al-Cr, Si-Al-Ti, Fe-Mn-Si, Fe-Mn-Al. Предложено универсальное уравнение коэффициента Бъерума-Гуггенгейма углерода в качестве базовой при работе с экспериментальными данными о распределении кремния между металлом и шлаком при различных температурах.

Исследована и усовершенствована физическая теория строения наноструктурных объектов в металлических расплавах для теоретического обоснования нанотехнологии. Методами квантовой химии и молекулярной динамики определены характеристики машинного эксперимента по моделированию структуры расплавов, а также разработан алгоритм молекулярно-динамических методов моделирования.

Найдены оптимальные условия гидрохимического выщелачивания сырья, которые позволяют выделить оксиды железа в твердую фазу. Установлено, что для очистки алюминатных растворов от диоксида кремния и углекислоты положительное влияние оказывают добавки Mg и CaO. Результаты термодинамических, химических и рентгенофазовых исследований компонентов в системе показали, что при уменьшении содержания феррита натрия и повышении содержания феррита магния наблюдается повышение извлечения оксида алюминия (93-96,4 %) и оксида натрия (90,5-94,9 %). При спекании нерастворимых соединений глинозема совместно с высокожелезистым и высококремнистым сырьем в присутствии оксидов кальция и магния образуются новые соединения Ca-Fe-Si, Mg-Fe, Ca-Mg-Si, которые способствуют снижению расхода известняка, устранению настылеобразования и легкоплавкости шихты.

Составлены характеристики исходных материалов и разработаны технологические способы приготовления огнеупорных масс для футеровки высокоагрессивных зон металлургических агрегатов.

Уточнены положения термодинамики оксидов практической значимости для электротермии комплексного сплава. Исследованы оксидные расплавы системы Fe*Si-Ba-Al - модельные дя выплавки ферросиликобария и ферросилиция с барием. Определены термодинамические параметры формирования ферросилиция с барием путем анализа особенностей восстановительных процессов изучаемой системы. Экспериментально установлены особенности процесса получения кремнийсодержащих ферросплавов и показана возможность их выплавки.

Проведенные исследования позволили впервые при анализе технологии химико-металлургических процессов и схем применить разработанные объективные и фундаментальные информационные критерии, выраженные в универсальных единицах информации - битах.

Изучена кинетика и тепловые эффекты окислительно-восстановительных процессов, протекающих последовательно в указанных рудах при непрерывном нагреве. Рассмотрена природа железосодержащих минералов в селективных концентратах. Показана принципиальная возможность получения никельхромсодержащего чугуна с высоким извлечением никеля (88-92 %) в сплав, а также частичной и полной замены металлургического кокса длинноплазменным газовым углем месторождения Шубаркуль. Получены теоретические и практические данные, позволяющие использовать их при разработке технологических схем различных разновидностей железомарганцевых и никелевых руд, применяя индивидуальные подходы в зависимости от их физико-химических свойств. Указана методика исследования.