高炉渣作为高炉冶炼产生的副产物,内部含有巨大的显热能,是能够回收利用的优质资源。国内多采用水淬法处理高炉渣,这不仅会对炉渣余热造成浪费,还会消耗大量水资源,同时附加值也较低。干法粒化既能充分利用炉渣热量,又能提升高炉渣附加值,且整个喷吹过程无有害气体排放,但存在粒化率低、成纤率高、非晶含量低等缺陷。基于以上缺陷,提出一种新型干法粒化工艺:气—液混淬法。该法对干法粒化进行了改进,能够加快冷却速率,降低成纤率,提高渣珠非晶相含量。针对上述问题,开展了高炉渣喷吹制备玻璃微珠的研究,首先探究了高炉渣作为喷吹制备玻璃微珠原料的可行性;其次基于喷吹射流机理及破碎成珠机理,探究影响喷吹粒化过程的参数;最后通过对炉渣成分、出渣温度、喷吹压力、气水比、喷吹装置以及收集装置等参数的改变,探究对成珠效果及玻璃微珠性能的影响规律。结果表明:针对高炉渣成分、矿相组成、显微结构及化学稳定性的研究,论述了高炉渣可作为喷吹玻璃微珠的原料;高炉渣的表面张力随着碱度的升高而增加,成珠率呈现先增加后减小的趋势;随着出渣温度及喷吹压力的增加,成珠率均呈现先增加后减小的趋势;喷吹装置及收集装置的调整,使喷吹效果得到一定程度的改善。通过调节参数进行热态实验,得出最佳参数为:高炉渣碱度为1.2,表面张力为0.466 N/m,出渣温度为1600℃,气流压力为0.3 MPa,水压为0.2 MPa,气水流量比为3:2,喷吹装置为九孔喷嘴,收集装置为收集箱时成珠效果最好。对玻璃微珠进行显微硬度分析、XRD实验以及SEM实验,其平均硬度达到618.09 HV0.5,晶体析出较少,非晶态含量可达90%,粒径主要集中分布于区间0.6～1.18 mm、球形度较好,均满足玻璃微珠的生产标准。该研究成果能够为固体废弃物的回收再利用提供理论支撑。图41幅;表9个;参59篇。