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矿冶固废的大量产生与堆存,不仅占用了土地资源而且极大地造成环境污染,严重阻碍自然环境的可持续发展与生态文明建设。由于矿冶固废成分含有大量的Si O2、Al2O3、Ca O、Mg O等,利用其制备矿渣微晶玻璃是实现固废的高值化、资源化利用,解决绿色工业稳健可持续发展与资源环境之间矛盾,加速固废基建筑与工业新材料产业发展的重要途径之一。本研究基于玻璃成型理论,以白云鄂博尾矿、粉煤灰、富铁尾矿、不锈钢渣以及铜渣等典型矿冶固废为研究对象,通过欧姆加热与微波辐照两种工艺制备矿渣微晶玻璃。以矿渣组分之间的协同-耦合关系、微晶玻璃析晶特性与性能之间关系、微波辐照热处理高效率制备微晶玻璃材料为研究目标,借助XRD、SEM、DSC、FT-IR、Raman等测试方法,系统的研究了:1)欧姆加热制度对微晶玻璃矿相结构、理化性能的影响;2)微波辐照过程玻璃的析晶特性以及微波效应与Fe2O3、Ca F2协同-耦合对离子迁移、扩散机制;3)对比欧姆加热与微波辐照过程中Ce O2迁移规律对微晶玻璃析晶特性的影响;4)多固废体系中Fe离子类型与含量、加热方式对矿渣玻璃结构、结晶特性以及性能的调控作用。取得的主要研究结论如下:（1）首先以白云鄂博尾矿为主要原料制备微晶玻璃,探究欧姆加热制度对矿渣微晶玻璃矿相结构与性能的影响。与常规两步析晶法制备微晶玻璃相比,通过增加Tg弛豫时间使玻璃蠕变、结构活化,提高了辉石的析晶效率。该热处理制度使微晶玻璃中辉石晶粒细化、析晶能力、晶体自形程度提高,从而使热稳定性和三点弯曲抗折强度增加优化材料综合性能。（2）其次,优化实验配方协同利用白云鄂博尾矿与粉煤灰,采用欧姆加热与微波辐照两种工艺制备矿渣微晶玻璃。研究发现微波辐照热处理,降低玻璃析晶温度,导致辉石矿相均匀析晶、晶粒尺寸细化。微波热效应与非热效应协同作用提高了玻璃网络结构解聚能力,增加玻璃网络结构中离子缺陷数量,增强微晶玻璃非均匀形核与析晶效率,降低微晶玻璃的析晶活化能。同时,热处理过程微波电磁场与玻璃中吸波介质的耦合作用,增强了离子的迁移、扩散效率,促使Fe离子、Ca F2在微晶玻璃中聚集形成“微聚焦效应”,提高了晶核剂的作用价值。（3）基于以白云鄂博尾矿与粉煤灰为主要原料,掺杂0%-3%含量Ce O2制备矿渣微晶玻璃。探究欧姆加热与微波辐照作用中,Ce O2对微晶玻璃析晶行为的影响以及Ce离子的迁移规律。实验结果表明,少量Ce O2掺杂促进辉石微晶玻璃的析晶,随着Ce O2的含量增加,Ce4+不能被完全还原形成[Ce O4]结构单元,[Ce O4]与碱金属离子耦合形成稳定玻璃结构基团,抑制了玻璃网络聚合,导致辉石析晶受到抑制。进一步,通过拉曼光谱测试方法获得微波辐照与欧姆加热过程中温度与玻璃结构之间的关系。研究结果表明,微波效应有效的降低了玻璃网络转变温度、增强玻璃网络聚合聚集能力,并且促使母相玻璃中Ce3+转变为Ce4+,降低辉石析晶效率。（4）为了厘清Fe2O3对矿渣微晶玻璃析晶特性,采用富铁尾矿为原料外添加Fe2O3制备矿渣微晶玻璃,探究了TFe含量、铁离子价态变化对微晶玻璃析晶特性的影响。研究结果表明,少量Fe2O3可以作为晶核剂增强辉石析晶能力。随着Fe2O3质量分数增加,Fe3+形成的[Fe O4]与Fe2+形成的[Fe O6]结合,诱导磁铁矿的结晶,辉石矿相析晶受到抑制。通过EBSD测试技术分析了磁铁矿与辉石结晶生长关系,确定磁铁矿与辉石具有共生晶格界面。可见,在微晶玻璃中磁铁矿可作为晶核剂诱导辉石析晶。然而,在微晶玻璃中磁铁矿的析出使玻璃基质Fe离子含量减少,导致玻璃粘度增加,从而抑制辉石结晶。进一步,采用MFM与VSM测试了微晶玻璃的磁性能,微晶玻璃中磁铁矿的含量、结晶取向、晶粒尺寸及结构等因素,不同程度地调控了微晶玻璃的磁学性质。（5）为了探究铁离子对矿渣微晶玻璃析晶特性的普适性规律。实验过程协同利用粉煤灰、不锈钢渣与铜渣（以此补充Fe2O3）设计配方制备辉石矿渣微晶玻璃,探究微波辐照与欧姆加热过程,Fe离子的迁移方式对微晶玻璃析晶特性的影响。实验现象表明,微波能与Fe离子耦合促进辉石结晶生长。随着铁离子浓度增加,诱导了磁铁矿的结晶。由此可知,Fe3+离子含量过多促使Fe3+-O与Fe2+-O优先结合,并诱导磁铁矿析晶。此外研究可知,不锈钢渣与铜渣中的重金属Mn、Zn、Cr离子在玻璃结晶过程进入尖晶石中,尖晶石诱导了辉石外延其结晶生长。尖晶石与辉石形成一种核壳结构,该结构使辉石对尖晶石形成完全包裹,有效防止了重金属离子的迁移扩散。因此,微晶玻璃是协同固化重金属的有效方式之一。以上研究表明利用微波辐照工艺制备矿渣微晶玻璃是完全可行的,基于本研究阐明了微波辐照过程中产生的微波效应能够降低玻璃析晶活化能,促进微晶玻璃析晶。明确了微波—材料之间的相互作用取决于玻璃的结构、组成及其结晶特性,玻璃中吸波介质是促进玻璃析晶的根源。本研究为我国矿冶固废综合利用制备微晶玻璃提供了理论指导及数据支持。