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随着工业进程的发展,大宗工业固废的处理问题亟待解决。铬铁渣是在铬铁合金冶炼过程中产生的一类工业固废。其主要成分与玻璃陶瓷类似,因此成为制备固废基玻璃陶瓷的理想原料,通过配方调整和工艺优化,开发出应用于化工、冶金、建筑等行业的结构玻璃陶瓷材料,实现铬铁渣的高值化和无害化利用。为完善固废基玻璃陶瓷的研究体系,本课题采用传统熔融法工艺,分别研究铬铁渣引入量和SiO2/CaO对熔体物性和玻璃陶瓷的析晶特性和理化性能的影响,揭示组分-结构-材料性能之间的联系,并利用改性后的原料制得性能优良的玻璃陶瓷,实现固废资源的二次利用和有价金属回收。在本研究中,铬铁渣引入量分别为40wt.%、45wt.%、50wt.%、60wt.%和65wt.%（样品编号为CrFe-40、CrFe-45、CrFe-50、CrFe-60、CrFe-65）。结果表明,不同铬铁渣引入量引起玻璃结构单元的种类和浓度的变化,导致熔体聚合程度先增大后降低,组分中碱金属氧化物含量增多,大量Si-O键被破坏,熔体的聚合程度下降,因此熔体的粘滞活化能从314.18kJ/mol降低至217.83kJ/mol;对于CaO-MgO-Al2O3-SiO2（CMAS）系玻璃熔体而言,电导率的对数和粘度值的对数满足斜率为-1.02的线性关系;在本研究中,熔体的表面张力温度系数与玻璃网络聚合程度呈正相关关系;由于铬铁渣引入量不断增多,熔体中的碱金属离子参与Si4+和Al3+配位,导致部分网络结构的摩尔体积增大,熔体密度降低。铬铁渣引入量从40wt.%增多至65wt.%,基础玻璃组分中形核剂含量也逐渐增多,样品的析活化能整体从398.24kJ/mol降低至265.88kJ/mol,说明形核剂含量增多能有效降低析晶活化能,促进析晶。SEM表明当形核剂含量较低时,由于粘度较大,样品的结晶度低,随着熔体粘度降低,透辉石以棒状结构析出,霞石相以辉石相为基底呈团簇状析出,样品的抗折强度和维氏硬度分别为170.09MPa和8.67GPa。SiO2/CaO值减小能够降低玻璃玻璃网络的聚合程度,样品的析晶活化能从357.27kJ/mol降低至332.77kJ/mol,促玻璃陶瓷中长石类晶体析出,由于样品中有辉石相析出,耐腐蚀得到显著提升,但随着CaO增多,钙长石和镁黄长石逐渐取代辉石,使得样品的耐酸性从98.84%降低至91.55%。通过一步法热处理研究尖晶石诱导辉石相析出的过程,两种晶粒生长取向关系为:晶面{200}Diopside//晶面{111}Spinel,晶向<001>Diopside//晶向<112>Spinel。利用碳粉还原改性后的铬铁渣制得的玻璃陶瓷析晶活化能逐渐增大,样品的主晶相是透辉石,且晶粒细小,抗折强度高达180.40MPa,耐酸性为99.43%,证明利用4wt.%碳粉还原改性铬铁渣制得玻璃陶瓷样品理化性能得到显著提升。