高嶺石在加熱至500~900℃時轉變為偏高嶺石的觀點還是相當一致的。對于高嶺石物相轉變機制爭論的焦點有以下幾個方面。
煤矸石材料的微觀結構（晶體結晶度、玻晶比、聚合度等）一定程度上決定了材料潛在的膠凝性能或火山灰活性，基于這一原理袁潤章等將礦渣結構分為三個層次，并確定了各個層次中與其活性相關的表征參數。
機械活化通常也稱為物理活化，是指通過將物料磨細以提高其活性的活化方式。通過機械粉磨能夠使顆粒迅速細化，提高了顆粒的比表面積，增大了水化反應的界面。機械活化在煤矸石、粉煤灰、礦渣的處理方面，具有很好的效果。
在粉磨的過程中，強烈的機械沖擊、剪切、磨削作用和顆粒之間的相互擠壓、碰撞作用，可以使晶體顆粒細化
對煤矸石的分類和命名不僅是煤矸石綜合利用的基礎工作，而且也是一項綜合性較強的工作。
將煤矸石試樣與氧化鈣按4：1體系混合，將混合好的試樣以0.5的水灰比成型，于60℃下養護至需要齡期，將各齡期的試件破損后，另一部分取其核心塊狀
總堿度（OH-濃度）測定的步驟為：吸取25.00mL濾液并放入300mL錐形瓶中，加水稀釋至100mL左右，加入甲基橙溶液（1g/L）1滴，用0.1mol/L鹽酸標準溶液滴定至溶液呈橙紅色。
用沸騰鍋爐煅燒煤矸石，為煤矸石的利用找到了一條新途徑，可大大地節約燃料和降低成本。沸騰爐是近年發展起來的一種新的燃燒技術。
原料中伊利石的衍射峰并不明顯，經過400℃煅燒后伊利石衍射峰增強[d=10.01(002)和d＝4.50(110)]，原因是未煅燒煤矸石中伊利石含量較少，高嶺石轉變為非晶態的偏高嶺
煤矸石在煅燒過程中，當溫度為600℃時六配位的鋁消失，表征AlⅥ-OH912cm-1和940cm-1譜帶以及表征AlⅥ-O-Si振動的538cm-1吸收峰消失
煤矸石中黏土礦物含量以及黏土礦物的種類是影響其煅燒溫度的主要因素，因此純黏土礦物結構的破壞溫度和鋁配位狀態的改變溫度，對煤矸石煅燒有一定的參考價值。
由于微波輻照是對礦物整體加熱，因此煤矸石的煅燒比較充分，解決了傳統加熱方式中為提高煅燒效果而細度比較孝需要的時間比較長的問題，同時微波輻照也改變了煤矸石的礦物結構，對于煤矸石的潛在活性也會有更大的影響。
通過對石英結晶度進行評價可以在一定程度上反映煤矸石整體膠凝活性。煤矸石粉碎機關于石英結晶度的評價方法，1976年Murata首先提出根據XRD上五指峰的峰型來判定石英結晶程度。
通過對石英結晶度進行評價可以在一定程度上反映煤矸石整體膠凝活性。關于石英結晶度的評價方法，1976年Murata首先提出根據XRD上五指峰的峰型來判定石英結晶程度。
而隨著煅燒溫度的升高，伊利石結構的破壞，在1000℃硅、鋁的溶出再次出現一個極值，隨后氧化硅和氧化鋁之間發生反應形成新的物質，硅、鋁的溶出也隨之下降。
硅酸鉀溶液水解形成了大量的(HO)3SiO-、二價正硅酸離子和三價正硅酸離子，從而阻止了煅燒煤矸石的繼續溶解，抑制了Al(OH) 的形成
煤矸石的肆意排放、隨意堆放及其自燃特性決定了煤矸石危害的立體性和嚴重性，主要體現在對土壤、水源以及空氣的污染以及引起地質災害等方面。
由于煤矸石化學組成的多樣性、礦物成分的復雜性、堆放時間的不確定性以及產量的規模性給煤矸石的基礎研究和高附加值利用帶來了很大的技術挑戰
煤矸石的應用是基于煤矸石的物化組成，根據煤矸石的熱值大小可將煤矸石用作燃料和原料。在基礎理論方面，煤矸石的研究多是集中在煤矸石的熱活化與煤矸石膠凝機制兩方面。
經濟性、環境性和社會性的統一煤矸石的綜合利用要堅持“因地制宜，積極利用”的指導思想，實行“誰排放、誰治理”、“誰利用、誰受益”的原則。
煤矸石發電技術原則煤矸石用于發電，煤矸石的綜合利用主要是利用煤矸石的熱值，因此煤矸石應選擇發熱量較高的四類煤矸石，發熱量為6270~12550kJ/kg
強度法是將火山灰質材料與其他膠凝材料（通常是指石灰）混合，以其硬化體所呈現的強度作為火山灰活性的指標。強度法是目前被普遍接受、應用較廣的評價方法。
除了自燃產生有害氣體對空氣產生污染以外，揚塵是煤矸石對空氣的又一種危害。煤矸石在露天堆放時，煤矸石表面會風化成粉末，在風力的作用下形成揚塵。揚塵量的大小主要與煤矸石粉末粒度以及周圍氣候條件即風量有關。
根據XPS原理，表面元素的芯能級電子結合能值與該元素的原子在表面所處的化學環境有關，與結構相關；另外，膠凝材料的水硬性主要發生在顆粒表面。
不同聚合態結構硅酸鹽的結構和其Si2p結合能或Si（KLL）俄歇能譜具有明顯的化學位移關系，其表面結構狀態可以從化學位移曲線上推導出來。
