工业化的快速发展带来了一系列环境污染和资源过度开发的问题,工业生产带来的固体废弃物排量的增加加剧了环境问题的严重性。对工业废弃物进行传统的填埋处理并不能解决它们所带来的环境问题,相反会引起土壤、地下水、空气等的污染。工业废弃物的高效率综合利用,受到来自高校和企业越来越多的关注。赤泥和高炉矿渣的主要成分分别为SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃等,以及Si O₂、CaO、MgO、Al₂O₃等,他们的组成与普通硅酸盐玻璃的主要成分相近。因此本论文中以赤泥和高炉矿渣为主要生产原料熔制玻璃,通过调整正交三因素SiO₂、Al₂O₃和CaO,以及Fe₂O₃/Al₂O₃,Fe₂O₃/CaO,ZrO₂含量,系统的研究了玻璃组成对结构,以及包括热稳定性、密度和化学稳定性等的性能的影响规律,结论如下:（1）玻璃硅氧四面体中含量最高的是Q³（硅氧四面体中含有三个桥氧）结构单元,SiO₂的含量增加而Al₂O₃和CaO的含量减少时,玻璃网络结构致密度增加。结合红外光谱和Qⁿ（硅氧四面体中含有n个桥氧,1≤n≤4）所占面积比可以发现当玻璃组成为SiO₂59g,Al₂O₃ 15g和CaO 8g时,玻璃网络结构最致密。玻璃热稳定性受SiO₂含量变化的影响最大。结构最致密的组分耐碱性能最优,腐蚀质量损失为1.17%,耐水性最优的组分为SiO₂ 61g,Al₂O₃ 11g和CaO 12g,质量损失为0.35%。（2）Fe₂O₃/Al₂O₃的增加,使玻璃的网络结构致密度呈现先升高后降低的变化趋势。FA组样品中SiO₂的含量为61.46wt%,Fe₂O₃和Al₂O₃含量分别为7.0wt%和14.88wt%的FA-5号样品的热稳定性、结构致密度和化学稳定性最大,受碱溶液腐蚀后的质量损失为1.096%。在SiO₂为58.16wt%的组分中,100℃到500℃之间的热膨胀系数在5.97-5.77×10^-6范围内先减小后增加,在Fe₂O₃和Al₂O₃含量分别为8.0wt%、13.43wt%时达到最小,此时耐碱性能最优,碱腐蚀质量损失为1.066%。（3）Fe₂O₃/CaO比值的增大减少了网络结构中的游离氧,提高了桥氧含量,使玻璃网络骨架更加完整,提升了结构稳定性。随着Fe₂O₃含量的升高玻璃热稳定性逐渐提高,ΔT值从246℃增加到307℃。玻璃的耐碱性先增加后降低,在Fe₂O₃和CaO含量分别为7.5wt%和10.87wt%时,耐碱性达到最优,质量损失为1.063%。（4）ZrO₂加入玻璃组分中不仅可以形成的锆氧八面体,同时Zr⁴⁺还具有“积聚”作用,这两方面的共同作用使玻璃网络结构致密度的增加。玻璃的测量密度从2.67g/cm³逐渐增加到2.72g/cm³,摩尔质量从66.03g/mol增加到67.22g/mol。在ZrO₂含量为5.0wt%时玻璃在水溶液和碱溶液中的质量损失分别为0.270%和0.989%,化学稳定性达到最高。