尾矿是一种工业固体废弃物,其大量堆存严重影响我国矿业的可持续发展。本文利用尾矿制备了泡沫微晶玻璃,可应用在建筑保温隔热领域,不仅能够减轻环境污染而且可以提高材料的技术含量和附加值。本文以北京密云首云矿业集团公司的泥状细颗粒铁尾矿为主要原料,采用烧结法制备了铁尾矿微晶玻璃,在此基础上通过高温发泡工艺制备了泡沫微晶玻璃,并对试样的物相组成、显微结构、物理性能与力学性能进行了研究。首先在铁尾矿成分分析的基础上,以铁尾矿为主要原料设计了基础玻璃配方,经过高温熔制、水淬、研磨得到基础玻璃粉末,再通过烧结法制备出微晶玻璃,研究了晶化温度对微晶玻璃制备及性能的影响。结果表明:微晶玻璃开始析晶温度为800℃,主要晶相为普通辉石和透辉石,随着晶化温度的升高,晶粒数量增多并趋向规则化,同时晶粒成团聚集的趋势明显。微晶玻璃试样的体积密度、线收缩率、抗压强度、维氏硬度均随晶化温度的升高先增加后降低,试验范围内最佳的热处理制度为晶化温度1000 ℃。此时所制备的微晶玻璃体积密度2.54 g/cm3,线收缩率14.08%,抗压强度282MPa,维氏硬度4.43 GPa,晶粒形状为规则柱状晶,且排列紧密。其次以铁尾矿为主要原料,利用高温发泡工艺制备了泡沫微晶玻璃,并研究了发泡剂含量、发泡温度、发泡时间对泡沫微晶玻璃结构与性能的影响。结果表明,随发泡剂含量由2 wt.%增加到4 wt.%,泡沫微晶玻璃的抗压强度、体积密度减小,孔隙率、吸水率升高。当发泡剂含量为3 wt.%时,泡沫微晶玻璃综合性能最优。在发泡剂含量为3 wt.%、发泡时间30min的条件下,随发泡温度由825 ℃升高到900℃,泡沫微晶玻璃的体积密度、抗压强度减小,孔隙率、吸水率升高。试验范围内当发泡温度为875 ℃时,泡沫微晶玻璃具有最佳的综合性能。在发泡剂含量为3 wt.%、发泡温度875 ℃的条件下,随发泡时间由20 min增加到50min,泡沫微晶玻璃的体积密度、抗压强度减小,孔隙率、吸水率升高。当发泡时间为30 min时,所制备的泡沫微晶玻璃综合性能最好,其体积密度为0.76 g/cm3,总气孔率为71.31%,抗压强度为13.46 MPa,吸水率为7.85%。最后对泡沫微晶玻璃热导率进行测量和理论计算,结果表明测量值与理论计算值之间有较好的一致性,制备的泡沫微晶玻璃导热率低,满足建筑保温材料的要求。