传统陶瓷体系对原料中铁的要求严格,过高的铁含量不仅影响产品白度,还将加剧高温液相形成,进而引起陶瓷变形,这制约了一些含铁高的低品位矿石和工业固体废弃物在传统陶瓷领域中的应用。发泡陶瓷作为一种建筑外墙保温材料,对白度无特殊要求,同时其高温发泡阶段还需具有一定流动性的高温液相。因此,开展将高含铁废弃物应用于发泡陶瓷领域的研究不仅具有重要的环保意义,还能为该类废弃物的二次资源化利用开辟新的道路。基于此,本论文以铁含量较高的钒钛磁铁矿尾矿、高岭石型硫铁矿尾矿及高铁长石矿为原料,利用现代测试分析手段,对原料的化学成分、物相组成及高温热效应进行全面分析,通过调节坯料配方及烧成工艺参数以实现尾矿基高铁发泡陶瓷的可控制备,同时探索原料中含铁组分对发泡陶瓷烧成过程和性能的影响规律及相应机理,以验证钒钛磁铁矿尾矿及高岭石型硫铁矿尾矿的多固废协同利用及高含铁量固体废弃物制备发泡陶瓷的可行性。论文的主要结论如下:（1）钒钛磁铁矿尾矿的主要矿物组成为普通辉石、角闪石、钙长石和绿泥石,其次含少量钛铁矿和钠长石。经1170℃煅烧,绿泥石、钠长石、角闪石及少部分钛铁矿熔融或分解,煅烧后尾矿的矿物组成主要为普通辉石及钙长石,同时含少量赤铁矿及钛铁矿;高岭石型硫铁矿尾矿的主要矿物组成为高岭石,其次含少量黄铁矿和锐钛矿。经1170℃煅烧,黄铁矿与氧气反应形成α-Fe2O3,并释放SO2,高岭石转变形成莫来石和方石英,煅烧后尾矿的矿物组成主要为莫来石和方石英;高铁长石矿的主要矿物组成为石英,其次含少量钠长石、微斜长石和白云母。经1170℃煅烧,白云母和微斜长石分解、熔融,煅烧后长石矿的矿物组成为石英。（2）以钒钛磁铁矿尾矿、高岭石型硫铁矿尾矿及高铁长石矿为原料,采用直接发泡法,通过调节坯料配方及烧成工艺参数,成功制备出性能可控的尾矿基高铁发泡陶瓷,最终确定适宜坯料配方为钒钛磁铁矿尾矿35wt%,高岭石型硫铁矿尾矿15wt%,高铁长石矿50wt%,适宜烧成工艺为烧成温度1130℃,升温速率3℃/min,保温时间30 min。此条件下,制得发泡陶瓷的体积密度、抗压强度、吸水率、气孔率及导热系数分别为0.372 g/cm~3、3.35 MPa、4.82%、75.04%及0.058 W/（m·K）,各项参数满足或接近于T/CECS 480-2017《发泡陶瓷保温板应用技术规程》中要求,证实了利用高含铁量固体废弃物制备发泡陶瓷保温隔热板的可行性。（3）对坯料中含铁组分在发泡陶瓷烧结过程中的影响规律及相应机理进行了系统研究,结果表明:高温下含铁组分（钛铁矿及黄铁矿）熔融分解生成α-Fe2O3,该过程对发泡陶瓷的主要物相组成不造成影响。随后,部分α-Fe2O3熔融分解为高温熔体引入铁元素,并伴随O2生成。引入的铁元素在高温熔体中以Fe2+离子及Fe3+离子存在,二者之间存在一定平衡关系。当α-Fe2O3外掺量较低时（0wt%～4wt%范围内）,熔体中铁元素主要以Fe2+离子的形式存在,此时形成的[Fe2+O6]八面体发挥对硅氧网络体系的离解作用,导致熔体粘度降低,气泡易克服熔体粘滞阻力生长发育,进而引起坯体膨胀,气孔孔径增大。随掺量增大,Fe3+/Fe2+比例上升,尤其在掺量高于4wt%情况下,熔体中铁元素以Fe3+离子为主要存在形式,由Fe3+离子形成的[Fe3+O4]四面体表现为对硅氧网络的补网作用,更多硅氧网络的连接提高了熔体粘度,导致气泡受到较大的表面张力而难以长大,最终致使发泡陶瓷气孔孔径变小,体积密度增大。另一方面,α-Fe2O3分解释放出的O2被保留在熔体内部,随冷却后在成品上形成气孔,α-Fe2O3能够起到发泡作用。