·1296· 工程科学学报.第41卷，第10期 性能. (马明生，倪文，王亚利.镍渣制备微品玻璃的结品动力学及 结品化过程.北京科技大学学报，2007,29(2)：168) 3结论 [7]Shu Z,Zhou J.Wang Y X.The preparation of cast stone from thermal phosphorous slag liquid.Acta Petrol Mineral,2008,27 (1)利用电炉镍铁熔渣和高炉熔渣制备了性能 (2):152 优良的微晶玻璃，熔渣掺入量达到90%，有望不需 (舒杼，周俊，王焰新.利用高温磷渣液直接制备微品铸石的 额外补热而实现成分调整改质. 模拟研究.岩石矿物学杂志，2008,27(2)：152) (2)将电炉镍铁和高炉混合改质熔渣快速冷却 [8]Ma M S.Status of pyrometallurgy process of nickel laterite.China 至900℃保温并在50℃退火，能够制备出性能优 Nonferrous Metall,2013,42(5):57 (马明生.红土镍矿火法治炼工艺现状.中国有色治金， 良的微晶玻璃.本文制备微晶玻璃最优样品的抗压 2013,42(5):57) 强度可达1162MPa,抗折强度可达210MPa. [9]Ma Z C.Liu L Y,Zhao H,et al.Method of Producing Glass-Ce- (3)当微品玻璃析出晶相仅含有单一辉石族矿 ramics with Hot-Melt Slag of Ferronickel:China Patent, 物时，其机械性能最优.随着电炉镍铁渣掺入量增 CN201310681456.4.2014-04-02 加，透辉石和斜顽辉石增多，机械性能增加：电炉镍 (马忠诚，刘力勇，赵海，等.用镍铁热熔渣生产微品玻璃的 铁渣最佳掺入量为50%，继续增加电炉镍铁渣量， 方法：中国专利，CN201310681456.4.2014-04-02) [10]Zhang W J,Li Y,Li H,et al.Research of preparing CMSA 会生成镁橄榄石，降低样品性能. glass-ceramics with the nickel iron slag and fly ash.Bull Chin Ce- (4)少量增加Mg2+含量可以使成核速率增加， ram Soc,2014,33(12):3359 品核聚集长大，提升机械性能：当含量过量时，快速 (张文军，李宇，李宏，等.利用镍铁渣及粉煤灰制备CMSA 长大的晶体会抑制品核的大量形成，而镁橄榄石相 系微品玻璃的研究.硅酸盐通报，2014,33(12)：3359) 析出将导致其性能显著降低. [11]Mei S X,Pei K P,He F,et al.Structure and properties of mol- (5)一定量Ti0,(本实验为质量分数2%)能够 ten blast furnace slag glass-ceramics.J Synth Cryst,2017,46 (4):698 促进微晶玻璃的形核和结晶，提升机械性能：当 (梅书霞，裴可朋，何峰，等。高炉熔渣微品玻璃的结构与性 TO2含量过高时不利于控制析品，会降低其机械 能研究.人工品体学报，2017,46(4)：698) 性能 [12]Dai W B,Li Y,Cang D Q,et al.Research on a novel modifying furnace for converting hot slag directly into glass-ceramics. 参考文献 Clean Prod,2018.172:169 [1]Wang Y W,Gui Y L,Song C Y,et al.Research progress in glass [13]Zhao L H,Li Y,Zhang LL,et al.Effects of Cao and Fe2O;on ceramics with the blast fumnace slag.Mult Util Min Res,2018 the microstructure and mechanical properties of SiO-CaO-Mgo- (2):1 -Fe20 ceramics from steel slag.IS/J Int,2017,57(1):15 (王亚文，贵永亮，宋春燕，等.高炉渣制备微品玻璃的研究 [14]Zhao G Z.Li Y,Dai W B,et al.Preparation and processing pa- 进展.矿产综合利用，2018(2)：1) rameter research of high basicity steel slag-based glass-ceramics [2]He F,Fang Y,Xie JL,et al.Fabrication and characterization of with one-step sintering process.Chin J Eng,2016,38(2):207 glass-ceramics materials developed from steel slag waste.Mater (赵贵州，李宇，代文彬，等.钢渣基高碱度微品玻璃的一步 Des,2012,42:198 法制备及工艺参数研究.工程科学学报，2016,38(2)：207) [3]Furlani E,Tonello G,Maschio S.Recycling of steel slag and glass [15]Lu X,Li Y,Ma S,et al.Thermal equilibrium analysis and ex- cullet from energy saving lamps by fast firing production of ceram- periment of molten slag modification by use of its sensible heat. ics.Waste Manage,2010,30(8-9):1714 Chin J Eng,2016,38(10):1386 [4]Zhang Y Z,Li Y,Cang D Q.Present research and tendency of (卢翔，李字，马帅，等.利用显热对熔渣进行直接改质的热 comprehensive utilization of the ferroalloy-slag.Energy Metall Ind, 平衡分析及试验验证.工程科学学报，2016,38(10)：1386) 2013,32(5):44 [16]Rawlings R D,Wu J P,Boccaccini A R.Glass-ceramics:their (张亚洲，李宇，苍大强.铁合金渣综合利用的研究现状及发 production from wastes-a review.J Mater Sci,2006,41 (3): 展趋势.治金能源，2013,32(5)：44) 733. [5]Kong L J,Zhao X L,Liu G L.Briefly discussion on studying [17]Chen K Y,Li Y,Meng L,et al.Preparation of glass-ceramic properties and comprehensive utilization of ferro-nickel slag Copper from titanium-bearing blast fumace slag by "Petrurgic"method Emg,2014(4):42 /TMS Annual Meeting Exhibition.Springer,2018:415 (孔令军，赵祥麟，刘广龙.红土镍矿治炼镍铁废渣综合利用 [18]He F.Zheng M D,Zhang W T.Research on cast stone preparing 研究综述.铜业工程，2014(4)：42) by Au-Cu tailing.J Wuhan Univ Technol,2014,36(1):44 [6]Ma M S,Ni W,Wang Y L.Crystallization kinetics and process of (何蜂，郑敏栋，张文涛.金铜尾矿制备微品铸石的研究.武 the glass-ceramic produced by nickel slag.J Unir Sci Technol Bei- 汉理工大学学报.2014,36(1)：44) ing,2007,29(2):168 [19]Yang Z Q,Ni W,Gao S J,et al.Production of Microcrystalline工程科学学报,第 41 卷,第 10 期 性能. 3 结论 (1)利用电炉镍铁熔渣和高炉熔渣制备了性能 优良的微晶玻璃,熔渣掺入量达到 90% ,有望不需 额外补热而实现成分调整改质. (2)将电炉镍铁和高炉混合改质熔渣快速冷却 至 900 益 保温并在 650 益 退火,能够制备出性能优 良的微晶玻璃. 本文制备微晶玻璃最优样品的抗压 强度可达 1162 MPa,抗折强度可达 210 MPa. (3)当微晶玻璃析出晶相仅含有单一辉石族矿 物时,其机械性能最优. 随着电炉镍铁渣掺入量增 加,透辉石和斜顽辉石增多,机械性能增加;电炉镍 铁渣最佳掺入量为 50% ,继续增加电炉镍铁渣量, 会生成镁橄榄石,降低样品性能. (4)少量增加 Mg 2 + 含量可以使成核速率增加, 晶核聚集长大,提升机械性能;当含量过量时,快速 长大的晶体会抑制晶核的大量形成,而镁橄榄石相 析出将导致其性能显著降低. (5) 一定量 TiO2 (本实验为质量分数 2% )能够 促进微晶玻璃的形核和结晶,提升机械性能;当 TiO2 含量过高时不利于控制析晶,会降低其机械 性能. 参 考 文 献 [1] Wang Y W, Gui Y L, Song C Y, et al. Research progress in glass ceramics with the blast furnace slag. Mult Util Min Res, 2018 (2): 1 (王亚文, 贵永亮, 宋春燕, 等. 高炉渣制备微晶玻璃的研究 进展. 矿产综合利用, 2018(2): 1) [2] He F, Fang Y, Xie J L, et al. Fabrication and characterization of glass鄄鄄 ceramics materials developed from steel slag waste. Mater Des, 2012, 42: 198 [3] Furlani E, Tonello G, Maschio S. Recycling of steel slag and glass cullet from energy saving lamps by fast firing production of ceram鄄 ics. Waste Manage, 2010, 30(8鄄9): 1714 [4] Zhang Y Z, Li Y, Cang D Q. Present research and tendency of comprehensive utilization of the ferroalloy鄄slag. Energy Metall Ind, 2013, 32(5): 44 (张亚洲, 李宇, 苍大强. 铁合金渣综合利用的研究现状及发 展趋势. 冶金能源, 2013, 32(5): 44) [5] Kong L J, Zhao X L, Liu G L. Briefly discussion on studying properties and comprehensive utilization of ferro鄄nickel slag. Copper Eng, 2014(4): 42 (孔令军, 赵祥麟, 刘广龙. 红土镍矿冶炼镍铁废渣综合利用 研究综述. 铜业工程, 2014(4): 42) [6] Ma M S, Ni W, Wang Y L. Crystallization kinetics and process of the glass鄄ceramic produced by nickel slag. J Univ Sci Technol Bei鄄 jing, 2007, 29(2): 168 (马明生, 倪文, 王亚利. 镍渣制备微晶玻璃的结晶动力学及 结晶化过程. 北京科技大学学报, 2007, 29(2): 168) [7] Shu Z, Zhou J, Wang Y X. The preparation of cast stone from thermal phosphorous slag liquid. Acta Petrol Mineral, 2008, 27 (2): 152 (舒杼, 周俊, 王焰新. 利用高温磷渣液直接制备微晶铸石的 模拟研究. 岩石矿物学杂志, 2008, 27(2): 152) [8] Ma M S. Status of pyrometallurgy process of nickel laterite. China Nonferrous Metall, 2013, 42(5): 57 (马明生. 红土镍矿火法冶炼工艺现状. 中国有色冶金, 2013, 42(5): 57) [9] Ma Z C, Liu L Y, Zhao H, et al. Method of Producing Glass鄄Ce鄄 ramics with Hot鄄Melt Slag of Ferronickel: China Patent, CN201310681456. 4. 2014鄄鄄04鄄鄄02 (马忠诚, 刘力勇, 赵海, 等. 用镍铁热熔渣生产微晶玻璃的 方法: 中国专利, CN201310681456. 4. 2014鄄鄄04鄄鄄02) [10] Zhang W J, Li Y, Li H, et al. Research of preparing CMSA glass鄄ceramics with the nickel iron slag and fly ash. Bull Chin Ce鄄 ram Soc, 2014, 33(12): 3359 (张文军, 李宇, 李宏, 等. 利用镍铁渣及粉煤灰制备 CMSA 系微晶玻璃的研究. 硅酸盐通报, 2014, 33(12): 3359) [11] Mei S X, Pei K P, He F, et al. Structure and properties of mol鄄 ten blast furnace slag glass鄄ceramics. J Synth Cryst, 2017, 46 (4): 698 (梅书霞, 裴可鹏, 何峰,等. 高炉熔渣微晶玻璃的结构与性 能研究. 人工晶体学报, 2017, 46(4): 698) [12] Dai W B, Li Y, Cang D Q, et al. Research on a novel modifying furnace for converting hot slag directly into glass鄄ceramics. J Clean Prod, 2018, 172: 169 [13] Zhao L H, Li Y, Zhang L L, et al. Effects of CaO and Fe2O3 on the microstructure and mechanical properties of SiO2 鄄鄄CaO鄄鄄MgO鄄 鄄Fe2O3 ceramics from steel slag. ISIJ Int, 2017, 57(1): 15 [14] Zhao G Z, Li Y, Dai W B, et al. Preparation and processing pa鄄 rameter research of high basicity steel slag鄄based glass鄄ceramics with one鄄step sintering process. Chin J Eng, 2016, 38(2): 207 (赵贵州, 李宇, 代文彬, 等. 钢渣基高碱度微晶玻璃的一步 法制备及工艺参数研究. 工程科学学报, 2016, 38(2): 207) [15] Lu X, Li Y, Ma S, et al. Thermal equilibrium analysis and ex鄄 periment of molten slag modification by use of its sensible heat. Chin J Eng, 2016, 38(10): 1386 (卢翔, 李宇, 马帅, 等. 利用显热对熔渣进行直接改质的热 平衡分析及试验验证. 工程科学学报, 2016, 38(10): 1386) [16] Rawlings R D, Wu J P, Boccaccini A R. Glass鄄ceramics: their production from wastes鄄a review. J Mater Sci, 2006, 41 ( 3 ): 733. [17] Chen K Y, Li Y, Meng L, et al. Preparation of glass鄄ceramic from titanium鄄bearing blast furnace slag by “ Petrurgic冶 method / / TMS Annual Meeting & Exhibition. Springer, 2018: 415 [18] He F, Zheng M D, Zhang W T. Research on cast stone preparing by Au鄄鄄Cu tailing. 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