不锈钢渣是不锈钢冶炼过程中产生的主要副产品,其产量达到了 600万吨/年,因渣中含有一定量的铬元素,其回收利用水平受到了严重的限制。目前不锈钢渣的处理方法主要为渣场堆放或填埋,不仅占用了土地,浪费了资源,也污染了环境。因此,通过适当的处理方法实现不锈钢渣中铬的稳定化,对于提升不锈钢渣资源化利用水平,推动冶金行业绿色制造改革具有重要意义。基于此,本研究以不锈钢渣为研究对象,系统分析了渣中典型含铬物相的稳定性,并采用高温改质和冷却条件控制等方法促使铬向稳定的物相富集,降低铬的溶出风险。在此基础上,通过向高温熔渣施加搅拌作用,改善晶体结晶动力学条件,强化铬富集相的生长行为。本研究主要得到了如下成果:（1）研究了不锈钢渣中铬的赋存状态及溶出行为。碱度1.0时,不锈钢渣中的铬赋存于尖晶石相和玻璃相。当碱度提高到1.5时,铬的主要赋存物相转变为尖晶石相、玻璃相和硅酸二钙相。碱度为2.0时,除尖晶石相外,铬还可固溶在方镁石相中。当不锈钢渣碱度为1.5时铬的溶出量最低,为0.62mg/L。此外,当不锈钢渣中存在未熔石灰相时,在CaO界面处可析出不稳定的含铬方镁石相和CaCr2O4相,可成为铬污染的重要来源。（2）研究了不锈钢渣在pH值为3.2的硫酸硝酸溶液中的侵蚀行为,并结合热力学分析,揭示了铬的溶出机理。结果表明:浸出液对不锈钢渣的侵蚀主要包括硅酸二钙、蔷薇辉石、钙镁黄长石及方镁石等物相的溶解,铬在此类物相中赋存时易于溶出。玻璃相对铬的溶出也没有明显的抑制作用,尖晶石相在浸出液中具有较强的稳定性,是铬的稳定性物相。（3）研究了改质剂（MnO、Al2O3）对不锈钢渣中铬的赋存状态和稳定性的影响规律。MnO和Al2O3的添加能显著促进铬向尖晶石相富集,并抑制铬的溶出。1600℃时,当MnO质量分数从0提高到8%,铬在尖晶石相中的富集度可从57.0%提高到93.8%,降温至1300℃后,铬几乎只存在于尖晶石相中,且铬的溶出量降低到0.12mg/L。此外,当渣中Al2O3质量分数从4%提高到12%时,铬在尖晶石相中的富集度从57.0%提高到89.9%,降温至1300℃后,铬同样只存在于尖晶石相中,且铬的溶出量降低到0.01mg/L以下。（4）揭示了 MnO和Al2O3对不锈钢渣的改质机制。当MnO加入到熔渣中首先会熔化为熔滴,同时铬等渣中组元向MnO熔滴迁移,随着MnO溶解于渣中,在MnO—熔渣界面反应区可析出含锰尖晶石晶体。Al2O3加入到熔渣中,会在Al2O3—熔渣间形成高Al2O3浓度区,析出大量含铬的富铝尖晶石相。在邻近中间反应区的熔渣中,Cr2O3和Al2O3、MgO等组元形成富铬尖晶石晶体。（5）研究了冷却条件对Al2O3改质不锈钢渣中铬稳定化及尖晶石晶体生长行为的影响规律。结果表明:随着淬冷温度的降低,铬在尖晶石相中的富集度不断提高。当温度从1500℃降低至1300℃以下时,铬的溶出量由0.70mg/L降低到不足0.01mg/L。此外,在本实验条件下,冷却条件对尖晶石晶体生长行为具有重要影响,且在1400～1200℃降温过程中尖晶石晶体快速生长,其平均尺寸可从8.5μm增长到27.9μm。此温度范围之外,尖晶石晶体生长相对缓慢。（6）研究了搅拌作用对不锈钢渣中尖晶石晶体结晶行为的影响规律及作用机制。结果表明:在1500℃恒温60min过程中,相比于静态条件,搅拌的引入能加速结晶基元扩散,降低尖晶石晶体数密度,促进大尺寸尖晶石形成。相较于静态熔融改质,当施加速率为50rpm的搅拌时,尖晶石晶体平均尺寸可由8.4μm增加至11.7μm。但搅拌速率过高,会促进二次成核,从而抑制尖晶石晶体的生长。