Химическая связь между отдельными ионами в жидких силикатах не является чисто ионной. Число зарядов у ионов меньше максимальной валентности, что свидетельствует о наличии, кроме ионной, и других типов связи. Силикаты в основном состоят из кремнекислородных тетраэдров SiO-, в центре которых располагается катион SH+, а в вершинах - четыре аниона кислорода О2. Катион кремния имеет заряд меньше четырех, и поэтому кремнекислородный анион точнее следует обозначать SiO, где х<. Силикатные тетраэдры, соединяясь между собой, образуют комплексные ионы большей или меньшей сложности.

Ионная теория позволяет объяснить физический смысл зависимости вязкости шлака от его химического состава, влияния добавок на поверхностное натяжение, дает возможность определить наиболее перспективный путь изучения форм существования газов, растворенных в жидких шлаках, что очень важно для процесса шлакопереработки.

В основных доменных шлаках преобладающими кристаллическими фазами являются мелилит, представляющий твердый раствор окерманита 2CaO-MgO-2Si02 и геленита 2 CaO-Al203-Si02, а также двухкальциевого силиката 2CaO-Si02, в кислых, кроме мелилита, содержатся волластонит (3CaO-Si02 и анортит CaO-Al203-2Si02. Однако и в основных доменных шлаках возможно присутствие минералогических образований типа CaO-Si02 или CaO-Al203-2Si02 и, наоборот, в кислых шлаках обнаруживают минералы с большим содержанием СаО, например 2CaO-Si02 и 2СаО-Al203-Si02. Алюминаты встречаются редко, только в сильно основных шлаках при низком силикатном модуле и обнаруживаются главным образом в виде алюминатов кальция. Шпинель MgO-Al203 встречается только в шлаках с повышенным содержанием MgO и глинозема. Доменные шлаки, особенно основные, содержат также серу в виде сульфидов, главным образом CaS, MnS, FeS, реже MgS.

Минералогический состав доменных шлаков сильно изменяется в зависимости от их основности, что показано нами с учетом работ В. В. Лапина.