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随着钢铁行业和制铝工业的快速发展,炼钢和提取氧化铝过程中排放出大量的钢渣和赤泥弃置成渣山,不仅占用大量土地,还造成了严重的环境污染。近年来,如何有效的利用钢渣和赤泥已成为研究热点。本论文创新性的以钢渣和赤泥为主要原料,采用熔融法,在不添加晶核剂和助熔剂的情况下,通过优化配方和热处理工艺制备出性能优良的钢渣赤泥微晶玻璃,实现了社会经济双效益。本实验设计钢渣和赤泥的总含量为90%,其中钢渣的含量分别为40%、45%、50%、55%和60%。采用差热分析确定基础玻璃的热处理制度,对热处理后的试样进行XRD和SEM测试,分析了微晶玻璃的物相组成和微观结构。研究了钢渣、赤泥含量及热处理温度对钢渣赤泥微晶玻璃各项理化性能的影响,并探讨了引起理化性能变化的原因。确定了钢渣赤泥微晶玻璃的最优配比及最佳热处理温度。研究结果表明:不同钢渣和赤泥含量制备出的微晶玻璃的物相种类没有变化。主晶相为钙铝黄长石,次晶相为钙铁透辉石。随着钢渣掺量的增加,钙铝黄长石相逐渐增多,钙铁透辉石相则逐渐减少;微观结构方面,析出的晶体呈颗粒状和块状,尺寸在0.2~1μm之间。提高钢渣的掺入量,晶粒尺寸逐渐增大,致密度增加,但钢渣掺入量过高会使微晶玻璃出现微裂纹和空洞缺陷,影响其性能;随着钢渣掺入量的提高,其机械性能先升高后降低,而化学稳定性逐渐提高;当钢渣掺量为50%时获得的微晶玻璃致密度较好,机械性能较优,抗折强度可达161.57MPa,显微硬度为839.5MPa。本论文针对热处理温度对钢渣含量50%,赤泥含量40%的微晶玻璃物相组成、微观结构和各项理化性能的影响做了重点探讨。核化温度的不同不会改变微晶玻璃的主晶相种类,而不同晶化温度处理后的试样主晶相发生变化,由钙铁透辉石转变为钙铝黄长石,较高的析晶温度更易于析出钙铝黄长石相;随着核化、晶化温度的提高,微晶玻璃的形核和长大过程逐渐完全,晶粒的致密均匀性越来越好。但过高的热处理温度会导致晶粒粗大成块堆积,致使微晶玻璃基体出现空洞和裂纹等微缺陷,影响其性能;试样的抗折强度随核化温度升高而增加,随晶化温度的升高呈现先增大后减小的趋势:热处理温度越高,钢渣赤泥微晶玻璃的化学稳定性越好;当钢渣掺量为50%,赤泥掺量为40%时的最佳热处理温度为:核化温度为770℃,晶化温度为870℃。