添加不銹鋼渣制備尾礦微晶玻璃的研究.pdf

1、不銹鋼渣是含有大量重金屬鉻的固體廢棄物，且隨著不銹鋼產(chǎn)量的增加而不斷增加，回收其中的金屬鉻，成本太高，而且效果不理想。而不銹鋼渣中含有的鉻氧化物是微晶玻璃的有效晶核劑，其含有的 Si、Ca、Mg、Al氧化物是微晶玻璃的基礎(chǔ)成分。因此，添加不銹鋼渣制備微晶玻璃成為可能。
　　本文采用傳統(tǒng)熔融法，通過兩步法熱處理制備 CaO-MgO-Al2O3-SiO2（CMAS）系尾礦微晶玻璃。采用差熱分析（DTA）與 X射線衍射儀（XRD）研究了

2、尾礦微晶玻璃的析晶能力和晶相種類；采用場發(fā)射掃描電子顯微鏡（FEGSEM）以及與之配套的能量色散 X射線光譜儀（EDS）分析其顯微結(jié)構(gòu)及微區(qū)成分；通過綜合力學性能儀、熱膨脹儀和化學腐蝕等測試手段測試了微晶玻璃的常規(guī)性能。結(jié)果表明：制備的尾礦微晶玻璃的主晶相為輝石相，當不銹鋼渣的添加量大于等于17wt.%時，樣品中有第二相鎂鐵鉻尖晶石相（Mg(Cr,Fe)2O4）析出，且隨著不銹鋼渣添加量的增加而增加。當不銹鋼渣添加量低于17wt.%時，

3、不銹鋼渣的添加可以使晶體由較大的樹枝晶向較小的顆粒晶轉(zhuǎn)變，晶粒被明顯細化。玻璃的析晶峰值溫度、微晶玻璃的密度、體積收縮率及力學性能隨不銹鋼添加量的增加呈先升高后降低的趨勢。當不銹鋼渣添加量為8wt.%時，綜合性能最優(yōu)，其抗折強度為181.4MPa，維氏硬度為833.21HV，體積收縮率為6.72%，耐酸性為98.85%，耐堿性為99%。
　　不銹鋼渣中重金屬 Cr的含量較高，如果處理不當，不僅重金屬 Cr不能綜合利用，而且會造成二

4、次污染。本文采用毒性浸出試驗和 Tessier五步連續(xù)提取法對尾礦微晶玻璃的固化效果進行研究。研究結(jié)果表明：通過添加不銹鋼渣制備尾礦微晶玻璃可以實現(xiàn)對金屬Cr的固化和高值化利用。同一組分中，基礎(chǔ)玻璃中可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)及有機態(tài)的重金屬 Cr含量分別為0.04%、0.08%、7.82%、1.13%，而微晶玻璃中與之對應(yīng)的 Cr含量分別為0、0.04%、2.02%、0.40%，明顯低于基礎(chǔ)玻璃中 Cr的含量?；A(chǔ)玻璃中