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不锈钢渣是含重金属元素铬的有毒废渣。目前其无害化利用是不锈钢产业可持续发展的瓶颈,也是世界性难题。研究表明,铬元素以尖晶石形式存在时最为稳定,且铬尖晶石作为微晶玻璃形核阶段的晶核时,可以促进微晶玻璃透辉石相的析出,因此利用不锈钢渣制备微晶玻璃是实现其无害化及高值化利用的有效手段。针对目前制备微晶玻璃过程中,形核阶段有效控制铬尖晶石形核以及在形核、晶化过程铬元素的迁移分布行为研究的缺乏,本文重点研究基础玻璃成分对形核阶段铬尖晶石形核的影响规律,以及晶化过程铬元素的迁移分布行为,研究结果为实现含铬不锈钢渣无毒化及高值化再利用提供实验数据和理论依据,具有积极的经济与理论意义。主要研究内容如下:本文通过热力学Factsage 7.1计算并结合CaO-MgO-Al2O3-SiO2四元系相图找出合适的成分范围,采用传统熔融法,通过形核-析晶两步法热处理制度制备了CaO-MgO-Al2O3-SiO2（CMAS）系微晶玻璃。采用差热分析（DTA）研究了微晶玻璃的最佳的热处理制度;通过密度测定及FESEM等研究了成分对玻璃核化过程中玻璃形核的长大过程、晶核数量及核化玻璃Cr元素分布状态;通过FESEM-EDS及核化玻璃的解毒实验研究玻璃核化过程中铬尖晶石形核的种类,揭示了微晶玻璃核化过程中固铬机理。在晶化过程中通过XRD研究微晶玻璃析晶种类;通过密度测定及FESEM研究了成分对玻璃晶化过程中玻璃晶体的长大过程、析晶数量及晶化玻璃Cr元素分布状态;通过万能试验机与维氏硬度仪测试了产品的常规力学性能;通过毒性浸出实验测试了玻璃化学稳定性;通过析晶动力学研究了玻璃的析晶能力。研究结果表明:在核化过程晶核剂Cr2O3与玻璃中的氧化镁、氧化铁等氧化物形成了铬尖晶石,且在随着成分的增加晶核数量增多,面扫描结果显示铬元素在玻璃内部分布均匀。晶化过程中透辉石以尖晶石为基础长大,随着成分的增加晶体数量随之增加,XRD结果表明玻璃晶体相为透辉石与铝透辉石相。当配方为S3成分时玻璃形核析晶及化学稳定性效果最好,其抗压强度691.4MPa;维氏硬度为996.7HV;铬浸出仅为0.0159mg/L,同时动力学研究表明此配方析晶过程为整体析晶,其晶体生长指数n=4.11,结晶活化能为208KJ/mol。