近年来铜尾矿产量持续增长,铜尾矿大量堆积不仅造成矿产资源严重浪费,也污染矿区环境,铜尾矿中含有大量SiO₂、Al₂O₃、CaO等CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂系微晶玻璃必需组分,因此,利用铜尾矿制备微晶玻璃是综合利用铜尾矿的行之有效的途径,可以减轻企业负担,具有巨大的经济效益和环境效益。 本论文以德兴铜矿浮选尾矿为主要原料,以CaCO₃、ZnO、Cr₂O₃、硼砂等为辅助原料,采用熔融法制得了以透辉石为主晶相的CMAS系铜尾矿微晶玻璃。采用DSC、XRD、SEM对铜尾矿微晶玻璃热性能、物相组成、显微结构进行了表征,采用显微硬度计、阿基米德法等测定了铜尾矿微晶玻璃显微硬度、密度以及耐腐蚀性等性能。 CaO/MgO对铜尾矿微晶玻璃析晶行为影响研究发现在CaO/MgO=2.1时,析晶情况较好,样品内部析出了较多透辉石晶相,但随着CaO/MgO的改变,铜尾矿微晶玻璃始终以钙铝黄长石为主晶相。 探讨了尾矿添加量和组合晶核剂对铜尾矿微晶玻璃析晶行为和性能的影响,发现随着铜尾矿添加量增加铜尾矿微晶玻璃主晶相由钙铝黄长石转变为透辉石,组合晶核剂能有效促进铜尾矿微晶玻璃晶化,析出主晶相均为透辉石。 确定了铜尾矿微晶玻璃最佳热处理制度,并探讨了不同晶化温度和晶化时间对微晶玻璃析晶行为和性能的影响。在705℃保温2h对样品进行核化处理,在900℃保温3h制得铜尾矿CMAS系微晶玻璃性能较好,显微硬度、密度、酸腐蚀质量损失分别为7.25GPa、2.88g/cm³、5.89‰。 以上研究成果能为德兴铜矿浮选尾矿的二次利用提供依据,对实现铜尾矿综合利用具有指导意义。