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铬铁渣是冶炼铬铁合金时所排放的含铬工业废渣,随着对铬铁合金需求量的增加,我国每年排放铬铁渣超过500万吨。铬铁渣导致的环境问题引起了国内外众多学者的关注,并就其无害化治理进行了大量研究,其中利用铬铁渣制备胶凝材料是一种行之有效的途径。本论文研究了铬铁渣、矿渣等废渣的胶凝性能,通过物理、化学活化制备了性能优良的铬铁渣基低温陶瓷胶凝材料。通过研究铬铁渣、矿渣和粉煤灰的粉磨特性及活性发展,制备高活性的铬铁渣、矿渣和粉煤灰微粉。结果表明:铬铁渣比矿渣和粉煤灰易粉磨,矿渣在粉磨过程中易发生团聚,需要添加少量的助磨剂。铬铁渣最佳粉磨时间为1h,矿渣和粉煤灰为2h,此时铬铁渣、矿渣、粉煤灰28 d活性分别为0.71、0.89、0.79,矿渣和粉煤灰28 d活性高于铬铁渣。粉磨1h的铬铁渣颗粒粒径主要集中在0-10μm和10~33μm。通过单因素考察不同矿物掺合料掺量对铬铁渣基胶凝材料性能的影响,得出胶凝材料制备的最佳基础配方:铬铁渣40%,矿渣20%,矿物激发剂24%,粉煤灰7%,石灰5%和脱硫石膏4%,可以达到普通硅酸盐水泥52.5强度等级。通过XRD、SEM和TG-DSC等手段对材料物相组成及微观结构进行表征,其水化产物主要有C-S-H凝胶、AFt晶体和Ca(OH)2。研究了不同化学外加剂对铬铁渣基胶凝材料性能的影响。采用正交试验方法探讨了四种外加剂的复配效果。通XRD、SEM、TG-DSC对铬铁渣基胶凝材料水化机理和复合外加剂作用机理进行了分析探讨。基于胶凝材料的最佳基础配方制备了复合外加剂,确定了最佳掺量配比:氯化钠0.6%,硫酸钠1.2%,氟化钠0.6%,硫酸铝0.7%。掺复合外加剂后,对铬铁渣基胶凝材料水化过程有明显的改善作用,充分激发了铬铁渣、矿渣和粉煤灰的活性,促进C-S-H凝胶和AFt更多更快的形成是胶凝材料性能提高的原因。通过技术经济分析,铬铁渣基胶凝材料项目具有较强的抗风险能力,预期的社会、经济和环境效益十分显著。铬铁渣基胶凝材料制备的复合材料具有优良的物理性能和耐久性能,可替代水泥基材料广泛用于道路工程,前景广阔。