فرآيند توليد آئروژل آلوميناي افشاشده در اختراع فعلي در دماي محيط و فشار اتمسفري انجام مي‌شود. فرآيند توليد آئروژل آلوميناي خالص و يكپارچه از دراس ثانويه آلومينيوم، شامل استحصال آلومينيوم از دراس ثانويه آلومينيوم به صورت محلول سديم آلومينات، شست و شو و عمليات تبادل حلال مي‌باشد. در فرآيند اختراع‌شده، مي‌توان آئروژل آلومينا را از طريق پيش‌ماده‌هاي حاوي آلومينيوم و بازيابي پسماندهاي حاوي آلومينيوم نظير گل قرمز و ... توليد كرد. در اين فرآيند از هيچ‌گونه افزودني شيميايي جهت تقويت ساختار استفاده نشده‌است. شايان ذكر است كه مرحله‌ي خشك كردن ژل مرطوب جهت سنتز آئروژل آلومينا كه عمده‌ترين تاثير در حصول آئروژل آلومينا را دارد در فشار محيط و در دماي نسبتا پايين صورت گرفته است. پر واضح است كه فرآيند افشا شده در اين اختراع براي سنتز آئروژل‌هاي معدني ديگر نيز كاربرد دراد. آئروژل آلوميناي به‌دست‌آمده داراي دانسيته g/cm3 29/0-33/0، تخلخل 86%-88%، مساحت سطح ويژه‌ي m2/g 148-230، حجم منافذ كل cm3/g 96/0- 40/1 و خلوص بالاتر از 97% است.

فرآيند توليد آئروژل سيليس افشا شده در اختراع فعلي در شرايط خشك كردن در فشار محيط بدون استفاده از هيچگونه اصلاح سطح يا تقويت ساختار ژل از پيش‌ماده ارزان قيمت و در دسترس انجام مي‌شود. در ابتدا فرآيند توليد ژل سيليس، شامل انحلال سرباره در اسيد، فيلترات محلول و تبديل به ژل از طريق پيرسازي و شستن ژل حاوي ناخالصي براي رسيدن به ژل سيليس با خلوص بالا است. در مرحله بعد ژل سيليس استخراج شده از طريق سه مرحله تبادل حلال (solvent extraction)، پيرسازي و خشك كردن در فشار محيط به آئروژل سيليس تبديل مي‌شود. مراحل تبادل حلال با استفاده از نسبت‌هاي مختلف حجمي از ترت بوتانول/ اتانول، بدون استفاده از هيچگونه اصلاح سطح، ماده فعال سطحي (surfactant) يا تقويت ساختار ژل انجام شده است. در اين فرآيند ژل سيليس را مي‌توان از طريق ساير پسماندهايي كه حاوي سيليس هستند توليد كرد. آئروژل سيليس بدست آمده داراي سطح ويژه m2/g 700-500، حجم منافذcm3/g 2-97/0، اندازه حفرات nm 20-7 و چگاليg/cm3 08/0-03/0 است.

فرآيند توليد نانوسيليس افشاشده در اختراع فعلي در يك راكتور با دماي 40 تا 80 درجه‌سانتي‌گراد و فشار اتمسفري انجام مي‌شود. فرآيند توليد نانوسيليس، شامل آسياب كردن قطعات سرباره تا اندازه‌ي كم‌تر از850 ميكرون، انحلال پسماند فرآيند ريخته‌گري در اسيد، تبديل فيلترات به ژل از طريق حرارت و شستن ژل براي رسيدن به نانوسيليس با خلوص بالا مي‌باشد. جامد حل‌نشده‌ي به‌دست‌آمده از اين فرآيند اسپينل با خلوص بالا مي‌باشد. از پساب مرحله آب‌شويي، كلسيم كلريد با خلوص بالا گرفته مي‌شود كه خود يك محصول جانبي ديگر در فرآيند توليد مي‌باشد. همچنين بعد از جداسازي كلسيم كلريد، آب موجود دوباره در فرآيند شستشو استفاده مي‌گردد. اين‌ها باعث مي‌شوند تا فرآيند از لحاظ محيط‌زيستي توجيه‌پذيري قابل قبولي داشته باشد. در فرآيند اختراع‌شده، مي‌توان نانوسيليس را از طريق بازيابي پسماندهاي حاوي سيليس نظير سيليكومنگنز، گل قرمز، دوده سيليس، انواع سرباره‌ها و ... توليد كرد. در اين فرآيند تنها يك ماده شيميايي با غلظت كم استفاده مي‌شود. نانوسيليس به‌دست‌آمده داراي اندازه ذرات 30-50 نانومتر، مساحت سطح ويژه‌ي حداقل m2/g 650 و خلوص بالاتر از 99% است. همچنين اسپينل به‌دست‌آمده داراي خلوص بالاي %97 مي‌باشد.

فرآيند شوك غلظتي-اصلاح سطحي در محيط واكنشي رقيق براي توليد نانوسيليس در اين اختراع افشا شده است. فرآيند توليد نانوسيليس شامل تهيه پيش‌ماده و همگن‌سازي آن از طريق انحلال نمك‌هاي سيليكاتي در آب تحت شرايط همزدن مكانيكي، ايجاد گراديان غلظتي شديد و ژل‌سازي با استفاده از تزريق مرحله‌اي عامل ژل‌ساز، رقيق‌سازي ژل و فيلتراسيون، قرار دادن ژل در معرض نمك معدني و رطوبت‌گيري اوليه ي ژل، شستشوي ژل با آب معمولي، اصلاح سطحي ژل، تنظيم pH سوسپانسيون، شستشوي ژل اصلاحي سطحي شده با آب مقطر، خشك كردن، تكليس و اصلاح سطحي پودر و تنظيم اندازه ذره است. نانوسيليس به‌دست‌آمده داراي خلوص حداقل 95 درصد تا بيش از 98 درصد، pH بين 7 تا 9، سطح ويژه‌ي حداقل m2/g 220 تا بيش از m2/g 350، توزيع اندازه ذرات يكنواخت و پخش‌پذيري بالا است.

فرآيند فعالسازي سرباره ريخته‌گري و استفاده به¬عنوان يك ماده مكمل سيماني به صورت افشا شده در اين اختراع در راستاي كاهش هزينه‌هاي توليد سيمان و با نگاه به استفاده از پسماند سرباره ريخته‌گري كه در طبيعت رهاسازي مي¬گردد همزمان با حفظ خواص فيزيكي و شيميايي سيمان انجام پذيرفته است. در اين فرآيند مخلوط¬هاي سيماني با جايگزيني درصدهاي 10% تا 40% وزني سيمان پرتلند معمولي با سرباره ريخته‌گري در نرمي هاي بلين 3000 تا 4500 سانتيمتر مربع بر گرم مطابق با استانداردهاي روز دنيا ساخته شد و مورد آزمايش¬هاي آناليز شيميايي، قابليت خردايش، دانه‌بندي روي الك¬هاي 45 و 90 ميكرون، جرم حجمي، قوام استاندارد، زمان گيرش اوليه و نهايي و پراش‌سنجي اشعه ايكس، مقاومت فشاري در سنين 1، 3، 7، 28، 56 و 84 روز جهت تعيين خواص فيزيكي و مكانيكي بر روي مخلوط¬هاي متفاوت قرار گرفت. پس از تعيين مخلوط بهينه آزمايش¬هاي مطالعه ريزساختار ازجمله SEM،FTIR ، XRD و TG صورت پذيرفت و در نهايت طرح جايگزيني 20% سرباره با سيمان در نرمي بلين 4000 سانتيمتر مربع بر گرم به عنوان طرح اختلاط بهينه مشخص گرديد.

اين اختراع به افشاي يك دوغاب تثبيت‌كننده، براي تثبيت ماسه‌هاي بياباني و كاهش توليد گردوغبار كه از مشكلات مهم زيست‌محيطي در اقليم‌هاي گرم و خشك است مي‌پردازد. دوغاب افشا شده در اين اختراع، حاوي نانو رس‌هاي معدني بنتونيت و كائولينيت و همچنين پودر سرباره كوره بلند مي‌باشد. آزمايش مقاومت فشاري محصور نشده خاك‌هاي چسبنده، آزمايش ميزان رطوبت خاك و آزمايش تونل باد به‌عنوان معيارهايي براي بررسي عملكرد تركيب معرفي‌شده، در تثبيت ماسه و افزايش قابليت نگهداري آب در آن انتخاب شدند. نتايج نشان دادند، مقاومت فشاري ماسه بهسازي شده توسط دوغاب تثبيت‌كننده در اين اختراع، به ميزان چشمگيري افزايش پيدا كرده و موجب تثبيت ماسه شدند. نتايج همچنين نشان دادند كه سطوح ماسه مي‌تواند، در تركيب درصدهاي مختلفي از نانورس‌ها و سرباره‌ي مذكور در اختراع تا سرعت باد ۱۰۰ كيلومتر بر ساعت بدون فرسايش بادي، باقي بماند. نتايج تونل باد نشان دادند كه در تركيب دوغاب نانورس كائولينيت و پودر سرباره كوره بلند به‌صورت مخلوط خشك، در دماي عمل‌آوري ۶۰ درجه سانتي‌گراد، فرسايش بادي تا سرعت ۱۰۰ كيلومتر بر ساعت، صفر درصد مي‌باشد. بنابراين تركيب معرفي‌شده، عملكرد بالايي را براي كاهش فرسايش بادي ماسه‌ها، كاهش گردوغبار و همچنين جلوگيري از بيابان‌زايي در اقليم‌هاي گرم و خشك، دارا مي‌باشد.