基于固废中硅铝铁氧化物活性激发理论措施和活性离子溶出机制，利用但不限于西北地区电厂粉煤灰，钢铁厂矿渣和钢渣，煅烧煤矸石，电厂脱硫粉煤灰，化肥厂磷石膏，电石厂电石渣、锂电池厂含氟废液等，制备全固废水硬性胶凝材料，其28d抗压强度不低于32.5MPa或42.5MPa，28d抗折强度不低于5.5MPa和6.5MPa，软化系数不低于85%。进一步地，利用全固废胶凝材料，结合当地建筑固废、风积沙、工业尾矿、淤泥等，研制矿区回填材料，并通过外加剂技术，将表观密度根据回填工况的需要，调整到300kg/m3至1900kg/m3之间，流动度满足自密实、自流平的施工需要（坍落度不小于240mm），28d抗压强度满足0.3MPa-25.0MPa的具体要求。根据矿坑回填的部位和复绿种植要求，回填体可设计为一定的密度梯度，最上层设计填筑植物生长友好型的发泡固化土。
经测算，与水泥基材料相比，利用所研制的全固废胶凝材料进行矿区回填、土壤加固、河道治理等，利废率达95%以上，减碳率达80%以上，已在上海、浙江、湖南、江苏等地大量推广应用，应用量超过20万t，效果良好。