2017NO.5
试验与应用
粉煤灰综合利用
FLY ASH COMPREHENSIVEUTILIZATION
晶化制度对矿渣微晶玻璃析晶行为的影响作用研究
Effect Study of Crystallized Mechanism on the Crystallization of Slag Glassceramics
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
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，大部分采用露天堆放的形式，不仅占用土地，还污染环境【1-3]。近年来，随着我国相关环保政策的出台和监管力度的增强，冶金固体废弃物的资源化利用技术也越来越受到重视。由于微晶玻璃对矿渣中可溶性重金属离子具有较好的转化和固化的作用，且具有机械强度高、耐磨性能和抗腐蚀性能优良等特点，被广泛应用于高档绿色环保装饰材料领域【46]。正因为微晶玻璃对冶金尾矿和废渣具有较高的消纳作用所以作为国家综合利用行动的战略发展重点，被称为跨世纪的综合环保材料【7]。利用冶金尾矿废渣制备微晶玻璃，不仅可以替代天然石材，而且减少粘土矿资源的开采，既避免了因开采造成的环境破坏，又可以提高冶金尾矿废渣的综合利用率，改善生态环境。这对于我国冶金固体废弃物的资源化利用具有重要意义。本文以铁尾矿、粉煤灰和硼泥为原料，采用熔融法制备矿渣微晶玻璃，借助XRD、SEM和综合性能分析仪等测试手段，研究晶化工艺制度对矿渣微晶玻璃析晶行为的影响作用，并通过综合力学性能进行表征，为矿渣微晶玻璃的制备提供理论基础。
作者简介：杨敏，男，（1961~），高级工程师，从事资源化综合利用研究
收稿日期：2017-0503·50·
方方数据
文章编号：1005-8249（2017）05-0050-04 1试验
1.1试验原料
原料为铁尾矿、硼泥和粉煤灰，原料主要化学成分如表1所示，按一定比例混合后的熔体化学成分如表2所示。
表1铁尾矿、米
粉煤灰和硼泥的化学组成
/%
成分SiO,CaOAl,O,MgOT.FeNa,OK,OB,O,灰分及其它
铁尾矿75.101.68
0.52
1.53
11.210.13
0.13
粉煤灰46.9317.39 15.971.57
3.21
0.85
1.34
-
硼泥27.531.94
1.67 40.04 4.60
0.96
0.420.73
表2冶金尾矿废渣熔体水淬后化学组成
成分
sio
Cao
含量54.45
7.42
1.2试验过程
Al,o, 6.45
Mgo 19.55
Na,o Fe,0,
10.16
0.87
9.70 12.74 22.11/%
K,o
B,0,
0.76
0.34
采用熔融法工艺，首先将铁尾矿、硼泥和粉煤灰按表2成分进行配制，经称重均匀混合后，置于氧化铝埚内，放入MoSi炉中，在1500℃熔融2h，将高温熔体倒在预热的不锈钢板上成型，并放入马弗炉中进行晶化处理，晶化温度分别为800、820、840 和860℃，晶化时间分别为30、60、90和120min，
然后冷却至室温，制得微晶玻璃试样。 1.3分析方法
（1）将部分微晶玻璃样品研磨至0.074mm以下，使用日本理学D/max-rb型X衍射仪，对微晶玻璃的