Разработаны математические модели процессов для разделения мономинеральных и полидисперсных смесей по коэффициенту трения, форме или размеру частиц на основе скоростной гипотезы. Предложен ряд формул скорости для расчета параметров процесса при гармонических колебаниях. Подход к анализу процесса приводит к аргументированным выводам и правильности выбора метода познания закономерностей.
Представлены теоретические и экспериментальные обоснования метода оптимизации состава шихты для метасиликатных ситаллов петроситалла нового класса сикамов, основанного на кристаллохимическом подходе. Расчет состава шихты на стехиометрические коэффициенты в формуле твердого раствора клинопироксенов и слагаемых его изоморфных серий производится с позиции структурной кристаллохимии. Метод обеспечивает необходимую степень мономинеральности и высокие физико-химические свойства материала. Петроситаллы и основанные на них композитные материалы являются инновационным эффективным материалом для производства свайно-эстакадной дорожной конструкции и строительства на ее основе транспортной инфраструктуры, промышленных и гражданских объектов в условиях вечной мерзлоты и арктического шельфа.