针对放射性焚烧灰的特点，以天然锆英石、模拟放射性焚烧灰、CaCO3、TiO2、UO2等为原料，采用高温固相反应，借助TG-DSC、XRD、SEM、抗浸出性能测试等分析测试方法，对钙钛锆石和榍石人造岩石(钛酸盐陶瓷)固化模拟放射性焚烧灰，以及锆英石和氧化锆陶瓷固化模拟放射性焚烧灰进行了较为系统的研究。 钙钛锆石和榍石人造岩石固化模拟放射性焚烧灰的研究表明： (1)钙钛锆石和榍石(目标矿相)的合成温度随模拟放射性焚烧灰掺量的增加而呈规律性降低。当模拟放射性焚烧灰掺量为20wt.％、40wt.％、60wt.％时，目标矿相的最佳合成温度分别为1260℃、1230℃、1200℃。 (2)人造岩石的烧结温度随模拟放射性焚烧灰掺量的增加而逐渐降低。当模拟放射性焚烧灰掺量为20wt.％、40wt.％、60wt.％时，其较佳烧结温度范围分别为1230～1290℃，1200～1260℃，1170～1260℃，最佳烧结温度分别为1260℃、1230℃、1200℃。 (3)目标矿相的最佳合成温度与人造岩石的最佳烧结温度一致，在工程化应用中，可以实现钙钛锆石和榍石固化基材的合成和人造岩石固化体的烧结工艺合二为一。 (4)UO2掺量为6.88wt.％、模拟放射性焚烧灰掺量为60wt.％的人造岩石固化体性能优良，U核素浸出率为10-7～10-9cm/d(1～42d)。 锆英石和氧化锆陶瓷固化模拟放射性焚烧灰的研究表明： (1)陶瓷体的烧结温度和物相组成随模拟放射性焚烧灰掺量的增加而发生变化。当模拟放射性焚烧灰掺量为20wt.％时，其较佳烧结温度范围为1230℃～1290℃，主要物相为ZrSiO4；当模拟放射性焚烧灰掺量为40wt.％时，其较佳烧结温度范围为1200℃～1260℃，主要物相为ZrSiO4和ZrO2；当模拟放射性焚烧灰掺量为60wt.％时，其较佳烧结温度范围1290℃～1350℃，主要物相为ZrO2。 (2)UO2掺量为6.88wt.％、模拟放射性焚烧灰掺量为40wt.％的陶瓷固化体性能优良，U核素浸出率为10-6～10-8cm/d(1～42d)。 本实验工艺技术具有原料价格便宜、工艺简单、固化体性能较优、容易实现工程化应用、放射性废物陶瓷固化的综合处理成本低等优点，本论文研究成果为放射性焚烧灰及锕系高放废物的固化处理奠定了良好的基础。