资源和环境是困扰21世纪人类社会可持续发展的根本问题。冶金行业更是面临着矿产资源贫乏、废弃物污染环境的压力。这些问题为冶金物理化学基本理论和应用带来了契机。国内外冶金物理化学领域的科学家无一不把研究重心转移到资源利用和环保领域。用冶金物理化学的知识体系和研究方法研究低品位复合矿的开发利用途径和工艺、研究冶金废渣的减量化、无害化和资源化、研究冶金工艺尾气中SOx、NOx的处理等等,使传统的冶金物理化学学科优势得以充分发挥。主要研究特色有：

（1）冶金渣资源化：转炉渣的循环利用、含钛高炉渣和含钒转炉渣的利用，铜渣资源的开发与综合利用；

（2）冶金废弃物无害化：含铬（VI）废渣的无害化、赤泥的综合利用，粉尘少，废气、温室气体排放少的高效节能绿色冶金工艺的研究。

（3）难利用铁矿资源的开发：高磷铁矿资源的开发与综合利用。

该领域学术带头人主持了多项国家自然科学基金和省部级基金项目，开展了冶金二次资源利用方面的研究。用电化学方法研究了含钛高炉渣中TiO2以钙钛矿形式析出过程中熔渣物理化学性质的变化以及低价钛氧化过程的动力学；提出了从低品位高钛渣中选择性富集金红石型TiO2的方法；近年来对含钒转炉渣中钒的富集、从铜渣提取铜精矿和铁精矿、利用赤泥作添加剂进行铁水预处理等进行了有意义的探索，并申请发明专利4项。学术骨干张一敏教授在硫酸渣分选提纯研究及工业应用方面的研究成果卓著，获2007年国家科技进步二等奖。在鄂西鲕状高磷赤铁矿铁矿综合利用技术开发的研究中取得了重要进展，提出了直接还原将磷、高磷铁水预处理脱磷等新思路。利用烧结过程添加剂使烧结尾气脱硫、脱硝的研究也获得2005年国家自然科学基金资助。该研究领域的学术梯队近年来在国内外核心学术刊物上发表了40余篇高水平学术论文，被SCI、EI、ISTP收录23篇，获国家科技进步二等奖1项，省部级科技进步一等奖2项，二等奖3项，发明专利6项。

针对我国矿产资源和冶金二次资源的特点，用物理化学原理研究复合矿中有价元素的利用、高磷鲕状赤铁矿资源的利用、硫酸渣及冶金渣的资源化、废金属再生及冶金废弃物的减量化、无害化，开发具有生态意识的冶金新工艺及新材料。用冶金的方法和工艺解决冶金自身产生的资源和环境问题，合理利用有限的矿物资源、保护人类赖以生存的环境、实现可持续发展。