本文以粒化高炉矿渣为主要原料,加入脱硫灰、石灰和碱性激发剂制备新型矿渣胶凝材料;利用配制而成的矿渣胶凝材料固结重金属尾矿,并对其进行无侧限抗压强度测试、重金属毒性浸出和重金属形态分析等一系列实验,分析其作为充填用胶凝材料的可行性。通过研究,取得了以下主要结果:1、高炉矿渣的基本性能研究表明,粒化高炉矿渣是一种以Si O₂、Ca O、Mg O、Al₂O₃主要成分的玻璃体物质,具有较好的潜在活性,通过加入激发剂后可以发生水化硬化。经正交试验对3d、7d、28d胶砂试块的抗压强度分析发现矿渣、脱硫灰、石灰和激发剂之间存在着一个最佳的配合比77:17:4.5:1.5。2、按照最佳配合比配制矿渣胶凝材料,进行尾矿固结实验。将不同的掺入量与料浆浓度制成九组试块,经过养护后试块的抗压强度均高于固化体填埋所要求的抗压强度,而且尾矿固结体的抗压强度随养护龄期、料浆浓度和掺入量的增加而增大。3、尾矿固结体的重金属浸出试验发现,Pb、Cd、Cr、Cu、Ni和Zn六种金属元素的浸出浓度均低于固体废物浸出毒性的鉴别标准,且随着养护龄期的延长,浸出浓度均有不同程度的降低。因此,矿渣胶凝材料对尾矿中Pb、Cd、Cr、Cu、Ni和Zn的固化效果良好。通过对Pb的浸出浓度进行分析发现,Pb的浸出浓度随料浆浓度和掺入量的增加而降低。初步对重金属浸出机理分析表明,经矿渣胶凝材料固化处理的尾矿在一定程度上能够降低重金属的浸出毒性。4、利用改进的BCR法对尾矿固结体中Pb的金属形态进行分析。结果表明,随着龄期的增加,Pb的有效性降低,迁移性减弱。对同一龄期的样品,料浆浓度越大、掺入量越大,稳定性越强。