针对氧化铝生产过程产生的固体废弃物赤泥的规模化综合利用这一重大技术难题，北京科技大学张延玲教授团队研究了赤泥在炼钢过程中的应用基础理论，开发了炼钢过程规模化消纳赤泥的技术。提出炼钢生产过程中的铁水预脱硫、铁水预脱磷、转炉炼钢生产等多个工序均可以利用赤泥作为熔剂，吨钢消耗赤泥量达 15-20kg/t 粗钢，为我国规模化消纳赤泥的开辟了有效途径。

着眼于钢铁企业固体废弃物循环利用问题，针对钢铁企业高炉矿渣制粉等固废循环利用综合监控管理中存在的问题开发了基于RFID、GPS等物联网技术的固废循环利用综合管控技术，构建了集固废产生与消耗实绩、仓储管理、委托计量以及流转监控为一体的钢铁企业固废循环利用综合管理系统。解决的共性技术难题包括：1）针对高炉矿渣制粉等钢铁企业固废循环利用综合监控管理问题，开发了异构数据平台；2）研究钢铁企业物质流网络模型，提出一种钢铁企业固废循环利用调度流程和方法，构建了集8大业务功能于一体的固废循环利用综合管理系统；3）针对钢铁生产环境下的物联网数据感知问题，创新研发了适合钢铁企业的高可靠的无线传感网络工程技术。

自2013年开始，该项目在安徽省科技攻关计划的支持下，通过产学研用全链条联合，历经多年艰苦攻关，攻克了“转炉能量高效利用与低排放工艺技术”等转炉炼钢流程的关键技术难题，降低了转炉固体废弃物与气体排放，为促进我国转炉炼钢企业实现资源节约、环境友好型炼钢作出了重要贡献，并取得了以下创新成果： （1）首次提出了转炉内炉渣分阶段控制工艺，即在脱磷阶段采用复合相炉渣脱磷方法，利用2CaO•SiO2-3CaO•P2O5固溶体颗粒脱磷，实现了低碱度炉渣脱磷（炉渣减低于2.5）；在溅渣护炉阶段通过加入白云石进行钢渣改质，提高炉渣碱度，使得炉渣满足溅渣护炉要求，并将高碱度炉渣循环至下一炉使用，通过炉渣分阶段工艺大幅降低了渣量和气体排放，提高了转炉能量利用率； （2）自主研发了转炉内铁矿石熔融还原技术，首次发现了影响铁矿石熔融还原率的关键因素，实现了转炉不同冶炼阶段铁矿石的熔融还原控制方法，使得一部分铁矿石不需要采用烧结、炼铁流程，而被直接还原为铁，降低气体排放；另一部分铁矿石存在于炉渣中，有效降低了铁氧化造成的铁损； （3）开发了转炉智能化炼钢控制模型，通过对转炉内物料平衡、能量平衡以及反应均衡的解析，解决了转炉内物料合理供给、能量经济利用、铁矿石熔化还原、高效脱磷、平稳吹炼、终点命中、炉体维护以及钢渣循环利用等一系列关键技术问题，实现了科学炼钢。

电解铝固体废弃物中废阴极炭块产出量大，2011年我国电解铝产量为1806万吨，排放废阴极炭块约36~45万吨。电解铝废阴极炭块中氟化物含量约为15%~30%，氰化物含量为10~60ppm，两者对环境危害巨大，炭素材料具有较高的回收价值，但是目前对废阴极炭块尚无有效的无害化回收利用技术。本技术采用无害化、资源化等先进工艺解决了电解铝废阴极炭块中氟、氰对周围环境的危害问题，同时高效地回收了其中的炭素材料及氟化钠电解质，实现了系统的废水回用、废气吸收。本项目技术可在电解铝厂进行广泛推广，产品具备广阔的应用前景。