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提钛渣是含钛高炉渣经“高温碳化-低温氯化”工艺处理后形成的工业固废,兼具危害性与资源性。基于提钛渣的物相组成及化学成分,以提钛渣作为原料,不添加或少量添加辅料,采用直接烧结法制备了性能良好的微晶玻璃。系统研究了提钛渣的矿物学特征,提钛渣的物相组成及相转变,焙烧脱氯效率;研究了辅料添加量、热处理工艺参数对提钛渣微晶玻璃的物相组成、显微结构及性能的影响,分析多项性能间的联系。旨在为提钛渣的资源化与无害化利用提供借鉴。研究结果表明:(1)提钛渣中结晶相与玻璃相并存,结晶相为碳化钛及碳,主要化学成分为CaO、Al2O3、SiO2,同时含有部分Fe2O3、MgO、TiO2、Cl等,(2)焙烧温度300600℃时,焙烧渣的物相组成不发生变化;700℃时,碳的特征衍射峰彻底消失,钙钛矿衍射峰出现;800℃,钙镁黄长石、透辉石的特征衍射峰出现;9001100℃时焙烧渣中非晶相彻底消失。(3)经不同温度焙烧,焙烧渣中氯含量逐渐降低,1000℃时,焙烧渣中氯离子残余量为0.06%,除氯效率为98%。(4)焙烧过程中,管式炉管壁上附着一层白色粉粒,经定性分析,其结晶相为钾盐与石盐。(5)含氯尾气吸收液中氯离子浓度受焙烧温度影响较大,1000℃下吸收液中氯离子浓度最低,为9.26ppm。(6)以提钛渣为全部原料,采用直接烧结法,制备了结晶相为钙镁黄长石相、透辉石相及钙钛矿相的提钛渣全料微晶玻璃,提钛渣利用率为100%。热处理工艺变化,微晶玻璃的晶相组成不变,而微观结构与性能有较大变化。微观结构较好的微晶玻璃中能够观察到晶相与液相形成的交织结构,气孔尺寸较小且孤立分布。在优化的热处理工艺下,所制微晶玻璃的线收缩率、体积密度、吸水率及抗弯强度分别为:14.41%、2.50g/cm3、1.45%及51.52MPa。(7)以提钛渣为主要原料,添加少量碳酸钠作为辅料,采用直接烧结法制备了结晶相为钙镁黄长石相、透辉石相及钙钛矿相的提钛渣主料微晶玻璃,碳酸钠最佳添加量为3%;添加碳酸钠对透辉石晶体结构具有明显的破坏作用,抑制透辉石晶体生长与发育,添加量为10%时,透辉石相消失。不同烧结条件下,提钛渣主料微晶玻璃中晶相组成不变,烧结工艺参数变化对各晶相影响程度依次为:透辉石>钙镁黄长石>钙钛矿。最优烧结工艺下所制提钛渣主料微晶玻璃的线收缩率、体积密度、抗弯强度分别为:15.89%、2.76g/cm3、56.93MPa,吸水率为0.08%。