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铁尾矿是指铁矿石在经过选矿过程后排放的一种固体废物,随着我国钢铁工业的快速发展,铁尾矿排放量与日俱增。铁尾矿长期大量堆存不仅占用土地资源,并且带来一系列的环境污染和安全问题。将铁尾矿作为建筑材料二次利用是当前尾矿综合利用领域所关注的热点。本论文在系统研究铁尾矿基本性质的基础上,以铁尾矿作为主要原料,研究制备铁尾矿烧结砖和铁尾矿污泥砖的工艺,并对铁尾矿砖的性能进行测试分析。研究了四种金属氧化物（CuO,PbO,ZnO和CdO）与尾矿砖原料在700至1100℃温度下烧结2小时后的混合机理和相变过程,探明原料中重金属在烧结过程中的迁移转化机理。主要研究结果如下:铁尾矿样品的主要矿物组成为石英（SiO2）、针铁矿（FeO（OH））和高岭石（Al2Si2O5（OH）4）。铁尾矿的主要成分与烧结砖传统原料粘土相比具有铁含量偏高,铝和硅含量偏低等缺点,经过添加适当的辅料,利用该铁尾矿制备烧结砖完全可行。以适量粉煤灰、高岭土或矿山废水处理污泥作为辅料,弥补了铁尾矿作为制砖原料的不足,提高了铁尾矿烧结砖的性能。得到最佳原料配比F3为铁尾矿:粉煤灰:高岭土=60:30:10,经过1050℃烧结可以达到《烧结普通砖》GB/T5101-2017中MU10标准,1100℃烧结可达到MU30标准。在此温度段下,铁尾矿烧结砖的体积密度和吸水率均符合标准规定的最佳范围。同时结合大宝山矿区矿山废水处理污泥特性,参照铁尾矿烧结砖的制备工艺,选用该污泥代替辅料中的高岭土,初步探明了制备铁尾矿污泥砖的可行性。对添加金属氧化物的烧结制品的表征结果表明,烧结制品的主要矿物晶相为石英,方石英,赤铁矿和莫来石,金属氧化物则分别转化为铜铁尖晶石（CuFe2O4）,锌晶石（ZnAl2O4）,锌铁尖晶石（ZnFe2O4）,铅长石（PbAl2Si2O8）和镉长石（CdAl2Si2O8）等。进一步分析表明,重金属经烧结后以较高的转化率转变为尖晶石或硅酸盐结构,这种结构变化使得重金属被有效固定在晶相体系中。最后,烧结样品的浸出实验表明,当烧结温度高于950℃时,金属浸出量降低到稳定值,低于《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》GB 5085.3-2007标准中规定的限制。烧结过程有利于Cu,Zn,Pb和Cd与尾矿砖原料的结合,为尾矿的综合利用提供了一种有效而安全的方法。