渣金间带电粒子流的运动规律及其控制理论；
无污染脱氧新技术；
固体透氧膜（SOM）法短流程制备金属；
冶金过程炉气绿色资源化；
战略有色金属非传统资源清洁高效提取。

在基础理论方面，开展了渣金间带电粒子流的运动规律及其控制理论研究，导出了理论公式，圆满解释了国际上关注的难以解释的现象；
新工艺开发方面，实施的"脱氧体"专利，无论在脱氧效率，设备简化，生产成本等方面均大大超过美国专利，用熔融炉渣为介质的无污染脱氧的新专利，将这一工作更向前推进了一步；用固体透氧膜法（SOM）制备高纯净金属，在提炼难熔和高纯金属方面开辟了可控氧流冶金领域的一个重要发展方向；
资源综合利用方面，将可控氧流技术延伸到能源利用及开发，通过开发先进的混合导体透氧膜反应器，将钢铁流程中的焦炉煤气高效转换成氢能源和铁矿石直接还原气，探索了一条具有自主知识产权的绿色、低二氧化碳排放的能源综合利用新道路。以低品位复杂多金属硫化镍铜矿、低冰镍、含锌渣层等锌镍铜非传统资源为主要研究对象，聚焦于多金属矿相中有价组元的矿相重构机理和界面反应调控机制。提出了多种可行的矿相重构技术方案，初步形成了多金属多矿相矿物的矿相重构技术原型。