從事兩性金屬資源清潔生產技術的基礎與應用研究，以及資源高效-清潔-循環利用清潔冶金過程平臺技術建設，開展了釩鈦磁鐵礦綜合利用、鈦白清潔生產、鉻鹽清潔生產、紅土鎳礦綜合利用、氧氯化鋯清潔生產、鹽湖資源提鋰等原創性新技術的應用基礎與工程放大研究，在兩性金屬鈦/釩/鉻/鋯等的高效化學轉化、多金屬高效分離、介質再生循環、過程工程放大等方面進行了系統研究，形成了基礎－應用－產業化特色鮮明的研究方向。

博士生導師，國家杰出青年基金獲得者，濕法冶金清潔生產技術國家工程實驗室主任，中國科學院綠色過程與工程重點實驗室副主任。先后建成萬噸級亞熔鹽法鉻鹽清潔生產、千噸級熔鹽法鈦白清潔生產、萬噸級堿法活化處理紅土鎳礦提取鉻鋁等一系列示范工程，產生良好的社會經濟效益。相關研究成果在國內外重要學術刊物上共發表論文300余篇，其中SCI論文215篇；申請發明專利161項，其中授權國際發明專利12項，中國專利95項。擔任《過程工程學報》主編。主持和參加主持和參加國家重點研發計劃項目、國家科技支撐、國家“863”、國家“973”、國家自然科學基金重點和面上、省部級重大和重點等項目累計100余項。榮獲2005年國家技術發明二等獎，1998年中科院科技進步一等獎，2003年中科院－拜耳啟動基金獎，2018年中國石油和化學工業聯合會科技進步二等獎。