课题从物质和能量两大要素入手，首先通过对地球上16种主要元素丰度的讨论得出了环境友好型冶金工艺应当满足的3个特征，即:整体偏碱性、氧硫比接近2000∶1、避免使用低丰度元素。并初步选定次氯酸钠一步浸出工艺作为进一步研究的对象。然后利用耗散结构理论分析了冶金工业高能耗的原因，并通过对一次、二次能源来源的追溯和对转化过程中损耗的分析证明了采用太阳能作为冶金工业主流能源的必要性。　　 根据对主要产金区域的太阳辐射和气候类型进行的对照分析，世界上13个主要黄金生产国中有8个适合开展太阳能冶金，另外，位于温带大陆性气候区的乌兹别克斯坦和俄罗斯西部可利用夏季开展太阳能冶金。中国的山东金矿区、秦岭—祁连山金矿区、新疆金矿区、西藏金矿区也都具备开展太阳能冶金的条件。　　 为确保浸出过程的顺利进行，对含金、银矿物进行重力分选以去除脉石矿物是必要的。作者对28种含金、银矿物和16种脉石矿物的448种组合的重选可选性进行了研究，其中极容易和容易分选的组合占组合总数的86.17％。　　 在太阳能浸出—结晶工艺中，次氯酸钠发生单元将来自太阳能热发电单元的电能转化为储存在NaClO和H2中的化学能，其中NaClO在堆浸过程中氧化含金、银矿物，H2用于将富液中的Au、Ag、 As、Sb、Se、Te等元素还原为单质并析出，同时将SO32-，SO42-还原为可以与Ag+形成配合物的S2O32-，并随贫液回流至浸堆进行络合浸出，此过程还同时实现了对含As、Sb、Se、Te危险废物的无害化、减量化和资源化。作者对与含金、银矿物相关的Ag2S、Au、 FeS2等22种基本物质在浸出—湿法还原耦合过程中可能进行的350个化学反应的标准反应吉布斯自由能变和标准平衡常数进行了计算和排序比较，并将浸出过程的机理分为3种，分别为:次氯酸钠—硫代硫酸钠浸出、次氯酸钠—亚硫酸钠浸出、次氯酸钠浸出;与之对应的湿法还原机理也分为3种，分别为:低速非同步湿法还原、中速非同步湿法还原、高速同步湿法还原。经研究，除Fe2O3外的21种基本物质都可以用本工艺处理。出于优化浸堆内部传质、传热过程的考虑，NaClO的投加必须间歇进行。　　 贯穿浸堆的结晶管可以利用反应热对浸出液进行浓缩，并利用周期性温度变化和昼夜温差实现冷却法结晶，在回收S、Se、As、Sb含氧酸钠盐晶体的同时削弱同离子效应对浸出反应的抑制作用。晒盐池是利用太阳能对过剩贫液、洗堆废水中的NaCl、NaOH等物质进行蒸发结晶和回收的场所。此外，也用于对碘银矿精矿进行晒矿处理以及收纳事故废水排放。　　 工艺采用由尾矿与生活污水处理厂污泥等物质混合制成的人工土壤种植As、Pb、Zn等有害元素的超富集植物，并对植物其进行综合利用，从而实现了利用太阳能进行尾矿库生态修复和资源回收的双重目标。　　 作者还通过建立理想分散体模型、进行硬度—解理综合分析和零电点分析加深了对浸出机理的认识，最后还对太阳能—浸出结晶工艺的棋盘式演化方式进行了论证。