【摘 要】
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黄金尾矿和铁尾矿作为工业固体废弃物,随着工业的不断发展,其产量日益增长,为生态环境带来了巨大的破坏。目前对黄金尾矿和铁尾矿的回收利用率不高,但回收利用尾矿废料对解决生态环境问题具有重要意义。本文利用双旗山黄金尾矿和阳山铁尾矿（中国福建）作为主原料,添加部分氧化物辅助原料,制备出CaO-Al2O3-SiO2系尾矿微晶玻璃。研究了组分与制备工艺对微晶玻璃的相组成与性能的影响,取得如下成果:（1）以双旗
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黄金尾矿和铁尾矿作为工业固体废弃物,随着工业的不断发展,其产量日益增长,为生态环境带来了巨大的破坏。目前对黄金尾矿和铁尾矿的回收利用率不高,但回收利用尾矿废料对解决生态环境问题具有重要意义。本文利用双旗山黄金尾矿和阳山铁尾矿（中国福建）作为主原料,添加部分氧化物辅助原料,制备出CaO-Al2O3-SiO2系尾矿微晶玻璃。研究了组分与制备工艺对微晶玻璃的相组成与性能的影响,取得如下成果:（1）以双旗山黄金尾矿为主要原料,采用直接冷却一步法制备了CaO-Al2O3-SiO2系尾矿微晶玻璃。研究发现,当黄金尾矿添加量为55 wt%～60 wt%时,样品主晶相为透辉石（Ca Mg Si2O6）,当黄金尾矿添加量为65 wt%～80 wt%时,样品主晶相为阿克曼石（Ca2Mg Si2O7）。通过探索不同尾矿添加量和不同的微晶化热处理温度,得知当黄金尾矿添加量为60 wt%的玻璃样品在950℃保温2 h,制得的微晶玻璃的结晶度较高,致密性较好;同时微晶玻璃展示出优异的性能,相应的体积密度、显微硬度和弯曲强度分别达到最大值为2.89 g/cm~3、8.17 GPa和116 MPa。黄金尾矿添加量达到80 wt%的样品,其晶化程度较好,性能可以与一般的天然石材媲美。（2）以双旗山黄金尾矿和阳山铁尾矿混合料作为主原料,采用熔融法制备了CaO-Al2O3-SiO2系复合尾矿微晶玻璃,其主晶相为透辉石（Ca Mg（SiO3）2）,次晶相为硅灰石（Ca SiO3）。黄金尾矿添加量为50 wt%,铁尾矿添加量为20 wt%的玻璃样品,在860℃保温2h,得到的微晶玻璃的结晶度较高,晶体分布均匀,微观结构较佳。样品表现出最佳的性能,其密度为3.05 g/cm~3,显微硬度为8.17GPa,抗弯曲强度为207 MPa。（3）对黄金尾矿微晶玻璃的断裂失效样的宏观与微观形貌进行观察。结果表明黄金尾矿微晶玻璃在断裂失效的过程中,其裂纹的扩展会受到微晶粒的阻碍,并发生偏转,这有利于材料的抗断裂能力的提高。XRD谱图和扫描电镜图的分析结果表明,随着黄金尾矿含量的增加,会降低微晶玻璃的结晶度,反之,在一定量的前提下,尾矿微晶玻璃的结晶度会随着铁尾矿含量的增加而增加。
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