近年来，环境污染越来越严重，使人们更加注重对资源的二次利用，减少废弃物的排放，实现对环境的可持续发展。为发展经济，每年因开采矿石产生大量的各种尾矿，对环境造成了严重的污染并带来一系列的社会问题，由于尾矿具有数量大、类型多、性质复杂的特点，在我国利用率非常低，利用尾矿制造具有高附加值的微晶玻璃成为利用尾矿的一条重要途经。尾矿微晶玻璃主要属于CaO-Al₂O₃-SiO₂系统。Al₂O₃是CaO-Al₂O₃-SiO₂系统微晶玻璃的重要组成部分，是网络外氧化物，但是过量的Al₂O₃也能以铝氧四面体的形式进入网络结构中，成为玻璃中网络结构的一部分，但是会造成微晶玻璃粘度增加、抑制析晶、成型困难等。如果Al₂O₃含量过低，微晶玻璃又会出现析晶不均匀、稳定性降低等。所以，研究Al₂O₃对尾矿微晶玻璃的析晶规律、晶化温度、核化温度、晶粒大小、晶体结构和性能的影响有着重要意义。本课题以CaO-Al₂O₃-SiO₂系统微晶玻璃为研究对象，采用熔融法制备了以白云鄂博稀土尾矿为主要原料的稀土尾矿微晶玻璃，在一定的热处理制度下，采用调整基础玻璃配方中的Al₂O₃含量，通过差热分析研究Al₂O₃含量对稀土尾矿微晶玻璃烧结过程及热处理工艺的影响；通过XRD、SEM等现代分析手段来系统地研究Al₂O₃含量对稀土尾矿微晶玻璃的析晶性能、晶体结构、晶粒大小等微观结构的影响；通过各种宏观性能测试分析，研究Al₂O₃含量对稀土尾矿微晶玻璃的密度、耐酸碱腐蚀性、抗折强度、抗压强度、耐磨性、热膨胀系数等宏观性能的影响，从而确定稀土尾矿微晶玻璃中更为合理的Al₂O₃含量，为更好合理的利用稀土尾矿制造性能更好的微晶玻璃制品打下理论基础。研究结果表明：稀土尾矿微晶玻璃经过合适的热处理制度晶化后，Al₂O₃含量从3.20%到9.62%的范围内，得到的稀土尾矿微晶玻璃主晶相均为透辉石和钙长石；随着稀土尾矿微晶玻璃中Al₂O₃含量的升高，稀土尾矿微晶玻璃的初始析晶温度和晶化温度逐渐升高；微晶玻璃的初始析晶速度和晶体生长速度都降低；微晶玻璃的晶体析出变得困难；微晶玻璃中的晶体粒度变大，晶化率降低；微晶玻璃的表观密度、抗压强度、抗折强度、耐化学腐蚀性呈现出先升高后降低的趋势；微晶玻璃的硬度、耐磨性和热膨胀系数出现先升高后降低的形势。Al₂O₃的含量在6.43%时，抗折强度最大为200.11MP，耐磨性和硬度也是最好的。综合各方面考虑，稀土尾矿微晶微晶玻璃中Al₂O₃的最佳含量质量分数6.43%，得到的微晶玻璃综合性能最好，微晶玻璃的析晶温度和晶化温度较低，晶体形核和生长速度较快。