磷酸盐水泥是一种新型胶凝材料,利用碱（土）金属氧化物与酸式磷酸盐在常温下的酸碱反应形成,具有快凝早强的特点,广泛应用于裂纹修复、固化危险物和生物陶瓷等领域。而其制备过程采用过量的高反应活性的金属氧化物作为主要原料,致使其成本高、操作性差等缺陷。而冶炼铜渣中存在丰富的铁硅酸盐化合物,在酸性条件下,具有较强的溶解能力和适中的反应活性,取代金属氧化物用于制备磷酸盐水泥,不仅可大大降低材料的制备成本,提高其可操作性,而且可高附加值地实现铜渣的资源化利用,具有一定的经济效益和环境效益。本文利用铜渣富含铁硅类化合物的特征,在无缓凝剂、自然条件下,与磷酸二氢铵反应制备凝结速度适中、早期强度高的铜渣基铁系磷酸盐水泥（Iron Phosphate Cement,IPC）,重点研究了该水泥的早期水化机理,考察了IPC的耐久性,并用于固化重金属铅。具体研究内容和结论如下:（1）在铜渣（CS）和磷酸二氢铵（ADP）质量比（CS/ADP）为2/1时,IPC抗压强度最高,3 h、1 d、3 d、7 d和28 d对应的抗压强度为10.85 MPa、26.75 MPa、38.9 MPa、38.95 MPa和47.45 MPa。通过对IPC的物相组成和微观结构进行分析可知,水化产物主要是Fe H2P3O10·H2O和Fe PO4,并通过分析水泥悬浮液水化特征和固相组成确定IPC早期水化机理。结果表明:IPC的早期水化分为四个阶段:ADP和含铁物相的溶解,Fe H2P3O10·H2O物相的生成,Fe PO4物相的结晶,（NH4）4H2P4O13和H4Si O4的生成。（2）对IPC水泥的耐水性和耐高温性能进行研究,以抗压强度保持率为指标,结果表明:水养护条件下,28天强度保持率最高为0.918;在标准养护箱中其保持率最高为0.975,表现出较好的耐水性。物相组成及微观结构表明在湿润环境下,IPC内部生成板状的NH4Fe PO4?H2O。通过不同温度焙烧前后材料视觉变化、抗压强度和质量变化等性能考察了IPC的耐高温性能,高CS/ADP的IPC表现出良好的耐高温性能,在高温下,含铁相会被氧化为Fe2O3,自动填充升温过程形成的孔和裂纹,从而增强抗压强度。（3）IPC用于固化/稳定化处理重金属铅（Pb（NO3）2）,考察了Pb的掺入对IPC性能及固化体重金属毒性浸出特性的影响。结果表明:固化体28d抗压强度有所降低,但仍可保持15 MPa左右,Pb2+浸出浓度也远远小于国家标准（5mg/L）,可满足重金属固化体安全堆存的要求。通过XRD、FT-IR、XPS和微观形貌分析,固化过程中Pb2+形成了具有较低溶解度的Pb3（PO4）2,并通过H4Si O4和IPC基材本身的物理包裹作用实现重金属的固化/稳定化。