粉煤灰综合利用 2017 NO.5 FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION 试验与应用 晶化制度对矿渣微晶玻璃析晶行为的影响作用研究 EffectStudyofCrystallizedMechanismontheCrystallizationofSlagGlassceramics 杨敏 （中国宝武集团有限公司，上海201900） 摘要：以铁尾矿、硼泥和粉煤灰为原料，采用熔融法工艺制备微晶玻璃，借助XRD、SEM和显微硬度等测试方法， 研究了晶化制度对微晶玻璃结构和性能的影响。
试验结果表明：随着晶化温度的升高和晶化时间的延长，微晶玻璃中 主晶相均为辉石相，且随着晶化温度的升高和晶化时间的延长，晶体尺寸逐渐增大，而微晶玻璃的表观体积密度和显 微硬度呈升高后降低的趋势。
关键词：微晶玻璃；矿渣；熔融法；晶化温度；晶化时间 中图分类号：TQ171.73"3文献标识码：A 文章编号：1005-8249（2017）05-0050-04 冶金尾矿废渣不仅排放量大，且利用率低，目 前这类废渣除少部分用于公路交通和建筑行业外，大 1试验 部分采用露天堆放的形式，不仅占用土地，还污染 1.1试验原料 环境[1-3。
近年来，随着我国相关环保政策的出台和 原料为铁尾矿、硼泥和粉煤灰，原料主要化学 监管力度的增强，冶金固体废弃物的资源化利用技 成分如表1所示，按一定比例混合后的熔体化学成 术也越来越受到重视。
由于微晶玻璃对矿渣中可溶 分如表2所示。
性重金属离子具有较好的转化和固化的作用，且具 表1铁尾矿、粉煤灰和硼泥的化学组成1% 有机械强度高、耐磨性能和抗腐蚀性能优良等特点， 成分SiOCaOAlO,MgOT.FeNaOKOBO灰分及其它 被广泛应用于高档绿色环保装饰材料领域（+。
正因 铁尾矿75.101.680.521.5311.210.130.13- 9.70 为微晶玻璃对冶金尾矿和废渣具有较高的消纳作用， 粉煤灰46.9317.3915.971.573.210.851.34- 12.74 所以作为国家综合利用行动的战略发展重点，被称 硼泥27.531.941.67 40.04 4.600.960.420.7322.11 为跨世纪的综合环保材料（”。
利用冶金尾矿废渣制 表2冶金尾矿废渣熔体水淬后化学组成% 备微晶玻璃，不仅可以替代天然石材，而且减少粘 含量54.457.426.4519.5510.160.870.760.34 土矿资源的开采，既避免了因开采造成的环境破坏， 1.2试验过程 又可以提高冶金尾矿废渣的综合利用率，改善生态 采用熔融法工艺，首先将铁尾矿、硼泥和粉煤 环境。
这对于我国冶金固体废弃物的资源化利用具 灰按表2成分进行配制，经称重均匀混合后，置于 有重要意义。
本文以铁尾矿、粉煤灰和硼泥为原料， 氧化铝坩埚内，放入MoSi2炉中，在1500℃熔融2h， 采用熔融法制备矿渣微晶玻璃，借助XRD、SEM和 将高温熔体倒在预热的不锈钢板上成型，并放人马弗 综合性能分析仪等测试手段，研究晶化工艺制度对矿 炉中进行晶化处理，晶化温度分别为800、820、840 渣微晶玻璃析晶行为的影响作用，并通过综合力学性 和860℃，晶化时间分别为30、60、90和120min， 能进行表征，为矿渣微晶玻璃的制备提供理论基础。
然后冷却至室温，制得微晶玻璃试样。
1.3分析方法 作者简介：杨敏，男，（1961~），高级工程师，从事资源化综 （1）将部分微晶玻璃样品研磨至0.074mm以下， 合利用研究 使用日本理学D/max-rb型X衍射仪，对微晶玻璃的 收稿日期：2017-05-03 .50. 万方数据
粉煤灰综合利用 FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION 2017 NO.5 试验与应用 物相组成进行测试； Ga(MgFr1）[（siA1),] （2）将微晶玻璃样品表面打磨并进行抛光，然 2000 s40 后在1%氢氟酸溶液下腐蚀20s，采用日本岛津公司 6o SSX-550扫描电子显微镜，观察试样的显微结构。
4000 00 2结果与讨论 2000 2.1晶化温度对微晶玻璃析晶行为的影响 2 θ/() t0 图1不同晶化温度条件下微晶玻璃的XRD曲线 800° 820° 840 860′C 图2不同析晶温度下矿渣微晶玻璃的SEM图 图1为不同晶化温度条件下微晶玻璃的XRD曲线。
化温度为862℃时，由于晶体生长速度较快，晶粒数 从图1中可以看出，晶化温度在800~860℃区间微晶玻 量明显下降，晶体尺寸较大，可以达到1~2μm，在 璃的主晶相均为辉石相Ca（MgFeAl）[（SiAl）2Og]，且 此条件下已观察不到玻璃相的存在。
随着晶化温度的升...
