تشكلت شعبة البحث والتطوير منذ بداية السبعينات وكانت تحت أسم شعبة التقيم المعدني وكان اهتمامها في السنوات الاولى منصب على تنقية ومعالجة الفوسفات المتواجد في الصحراء الغربية ومع مرور الوقت توسع عمل الشعبة حيث اصبح يشمل جميع الخامات العراقية ( الكاوؤلين , البنتونايت , المونتورنايت , الباليكورسكايت , اطيان الفلنت , البوكسايت , الكلوبارايت , الرمال , الفلدسبار , السلستايت , البورسلنايت , الجبسم , الحجر الجيري , الدولومايت , الدونايت , البايرايت , الفوسفات ,المعادن الثقيلة ,ترسبات الحديد , وغيرها).

وقد تمثل انتاج الشعبة لغاية بداية 2021 بمجموعه من الدراسات العلمية (تقارير وبحوث) وصل عددها الى 290 دراسة و8 براءات اختراع . وان الاداء التصاعدي جعل الشعبة تحصد المراكز الاولى في وزارة الصناعه والمعادن في مجال البحث العلمي للسنوات الثلاثة الماضية .

وتضمنت تلك الدراسات العمل في معالجة وتنقية تلك الخامات من  الشوائب وتركيزها بالطرق الكيميائية والفيزيائية والبايولوجية اضافة الى استخلاص بعض المعادن او العناصر المهمة من تلك الخامات لاستخدامها في الصناعات المختلفة.

وللشعبة دور بارز في ايجاد بدائل طبيعية للمعالجات البيئية من خلال استخدام تلك الخامات للحد من التلوث البيئي كذلك في استخدام تلك الخامات بعد معالجات معينة كبدائل اقتصادية وبيئية في انتاج انواع مختلفة من طابوق البناء والحراري والبلاطات والمرمر الصناعي واحجار التغليف والبوزلانة وانواع خاصة من السمنت.

تتالف الشعبة من 6 مختبرات هي:

1) مختبر تحسين خصائص الاطيان

2) مختبر الاستخلاص المعدني

3) مختبر تنقية الخامات

4) مختبر المعالجات البايولوجية 

5) مختبر المعالجات الكيميائية

6) مختبر المعالجات الفيزيائية

​