FeO 含量對不銹鋼渣微晶玻璃鉻的遷移分布規律及固鉻效果的影響

佟志芳， 許聰聰， 王佳興， 賈志恒， 張傳搏

（1. 江西理工大學材料冶金化學學部，江西贛州 341000； 2.長春黃金設計院有限公司，長春 130000）

我國是鋼鐵工業大國，其中不銹鋼產量較大。 因不銹鋼具有良好的耐腐蝕性能和焊接性能， 在冶金、建筑等領域廣泛應用[1-3]。 不銹鋼在生產制備過程中會產生大量的含鉻不銹鋼渣， 其中Cr 元素常以Cr3+及少量的Cr6+狀態存在。不銹鋼渣在自然環境下長期堆存，Cr3+可被氧化成毒性較強的Cr6+而危害環境[4-5]。因此，有效處理大量堆放的不銹鋼渣已成為冶金行業急需解決的問題。

由于不銹鋼渣的主要化學成分與微晶玻璃類似，并且渣中的Cr2O3可作為制備微晶玻璃的主要形核劑。微晶玻璃是由基礎玻璃通過控制加熱而制得的多晶固體材料[6-7]。 與普通玻璃和陶瓷相比，微晶玻璃因其具有良好的物理機械性能以及化學穩定性能而應用于化工、建材等多個領域[8-10]。 因此,利用不銹鋼渣制備微晶玻璃可以固化不銹鋼渣中的Cr， 是實現不銹鋼渣的無害化、高值化利用的有效途徑。

近年來，利用不銹鋼渣制備微晶玻璃的研究逐漸增多[11-13]。OUYANG 等[14]利用不銹鋼渣制備以透輝石為主晶相的微晶玻璃，其中不銹鋼渣的最大添加量為20% （指質量分數，下同）。 ZHANG 等[15]利用 37.8%不銹鋼渣制備出微晶玻璃，使不銹鋼渣利用率進一步提升。 微晶玻璃制備的研究表明，基礎玻璃成分對微晶玻璃性能產生較大影響， 其中FeO 作為一種玻璃網絡修飾體， 已被證明可以削弱玻璃網絡的結構，促進晶相的形成[16]。……