【摘 要】
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镍作为重要的战略资源,在生产过程中会产生含有铁、铬、镍等有价金属的镍渣。由于镍渣中铁以硅酸铁形式存在还原难度大,过度追求铁的还原会增加生产成本丧失提铁经济性,如何经济提铁并协同尾渣利用是镍行业关注的重要问题。微晶玻璃的组成与镍渣有一定的相似性,同时渣中铁及其氧化物可以充当成核剂,因此,以适度提铁后的二次镍渣为原料制备微晶玻璃是其高效资源化利用的可能途径。本文提出将镍渣中的铁进行适度还原,发挥镍渣提
【基金项目】
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国家自然科学基金（资助号:51774224）
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镍作为重要的战略资源,在生产过程中会产生含有铁、铬、镍等有价金属的镍渣。由于镍渣中铁以硅酸铁形式存在还原难度大,过度追求铁的还原会增加生产成本丧失提铁经济性,如何经济提铁并协同尾渣利用是镍行业关注的重要问题。微晶玻璃的组成与镍渣有一定的相似性,同时渣中铁及其氧化物可以充当成核剂,因此,以适度提铁后的二次镍渣为原料制备微晶玻璃是其高效资源化利用的可能途径。本文提出将镍渣中的铁进行适度还原,发挥镍渣提铁经济价值;同时,剩余的含铁尾渣用来制备微晶玻璃,达到二者协同利用经济效益最大化。依据某公司现有的镍渣成分计算出不同还原率的二次镍渣,得到残余铁氧化物的含量,以其为基础成分通过外配高炉渣作为原料,研究不同Fe2O3含量的微晶玻璃微观结构和性能,并对微晶玻璃热处理制度进行优化,对微晶玻璃的析晶动力学行为进行研究,研究结论如下。（1）随着Fe2O3含量的增多,基础玻璃的析晶温度先降低后升高,对体系析晶起到了显著的促进作用。玻璃试样中析出晶相均为钙长石和铁硅灰石,当镍渣还原率为70%（Fe2O3含量为9.32 wt%）时,微晶玻璃样品的结构相对最优。（2）镍渣还原率为70%（Fe2O3含量为9.32 wt%）的微晶玻璃,其最优核化、晶化的工艺条件为:核化温度870℃,核化时间90 min,晶化温度960℃,晶化时间90 min。对样品强度影响的排序为:晶化温度＞晶化时间＞核化温度＞核化时间。（3）随着Fe2O3含量的增大,析晶活化能、热稳定性呈现下降的趋势,当Fe2O3含量为9.32 wt%时,样品的析晶活化能和热稳定性均为最低值,主晶相钙长石含量最高。当升温速率在25℃/min以下时,微晶玻璃的析晶机制为整体析晶,随升温速率的增加,部分样品从整体析晶过渡为表面析晶。
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