镍铁渣是镍铁冶炼过程中产生的工业废渣,但因成分复杂并含有不同数量的Cr(0.5～2%)、Ni(0.01～1%)等重金属,利用难度大。而熔渣凝固的析晶行为影响渣的矿相组成、微观结构与Ni、Cr元素的赋存,最终影响到其应用。因此,为了系统研究镍铁渣的析晶行为,本文基于两种镍铁渣体系:高硅高镁(SiO2-MgO)和高硅高铝(Si02-A1203),采用纯化学试剂配制并通过高温熔融-淬冷制备渣样,使用DSC、XRD、SEM、EDS、FTIR等分析测试手段,研究两种渣系的玻璃形成能力与热处理的析晶行为,重点探索NiO或/和Cr2O3对玻璃析晶动力学的影响机制。本论文主要研究内容及结果如下:(1)针对高硅高镁体系(50SiO2-25MgO-12CaO-5Al2O3-8FeO),研究表明:当体系中单独添加0.1～5%NiO时,熔融-淬冷均获得了非晶态玻璃,且随NiO含量增加,玻璃形成能力增大;当体系中单独引入小于1.2%Cr2O3时,熔渣淬冷可形成非晶态玻璃,Cr2O3高于1.2%的淬冷渣中则析出了尖晶石相。当体系同时引入NiO和Cr203时,玻璃形成能力减小,固定NiO含量为1%,当添加Cr2O3小于1.15%时,可获得非晶态玻璃,当固定Cr2O3含量为1.15%,NiO添加量高达5%时,淬冷渣可获得非晶态玻璃。实验表明NiO含量可在较宽范围下熔制成玻璃,而Cr2O3含量只有小于1.15%时,才可熔制获得非晶态玻璃。(2)针对高硅高铝体系(53SiO2-27.8A1203-14.1Mg0-2.55B203-2.55P205),单独引入NiO时、Cr2O3时,熔制均获得了非晶态玻璃,引入NiO时玻璃形成能力增大,引入Cr2O3(0.5～1%)时玻璃形成能力减小,同时引入NiO和Cr2O3时玻璃形成能力减小。当体系进行热处理(以1050℃保温2h和20h为例)时有单一的堇青石相析出;引入NiO时主晶相为堇青石相,还析出了假蓝宝石相,推测NiO引入有利于假蓝宝石相的析出;引入不同含量的Cr2O3(0.5～1%)时,主晶相由堇青石相转变为假蓝宝石相,并有低温方石英相析出;同时引入NiO和Cr2O3,保持NiO含量不变时,当Cr2O3(0.5～1%)含量时,主晶相为假蓝宝石相,堇青石相消失;说明NiO和Cr2O3均有利于假蓝宝石相析出,堇青石相在逐步消失。(3)利用Owaza法和K值法研究了两种体系的析晶活化能(E)。引入NiO时,两种玻璃体系析晶活化能呈增大趋势;引入Cr2O3时,高硅高镁(Si02-MgO)体系析晶活化能呈下降趋势,而高硅高铝(Si02-A1203)体系析晶活化能则增大;当同时引入NiO和Cr2O3时,高硅高镁(Si02-MgO)体系析晶活化能呈下降趋势,高硅高铝(Si02-A1203)体系析晶活化能反而增大。