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(chǎng)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(xué)性能儀、熱膨脹儀和化學(xué)腐蝕等測(cè)試手段測(cè)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(dāng)不銹鋼渣的添加量大于等于17wt.%時(shí)，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(dāng)不銹鋼渣添加量低于17wt.%時(shí)，

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(xì)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(xué)性能隨不銹鋼添加量的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)。當(dāng)不銹鋼渣添加量為8wt.%時(shí)，綜合性能最優(yōu)，其抗折強(qiáng)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(dāng)，不僅重金屬 Cr不能綜合利用，而且會(huì)造成二

4、次污染。本文采用毒性浸出試驗(yàn)和 Tessier五步連續(xù)提取法對(duì)尾礦微晶玻璃的固化效果進(jìn)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(jī)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(duì)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