基于大规模消纳冶金固废和超细尾砂的共性需求,利用二者协同制备矿山充填材料是解决固废堆存环境问题和降低充填采矿成本的有效方式,而现有矿渣-转炉钢渣-脱硫石膏三元全固废胶凝材料存在早强低、凝结时间过长、对超细尾砂适用性差等缺陷。鉴于此,本文开展了利用精炼渣、矿渣、转炉钢渣、脱硫石膏以及超细尾砂等固体废弃物协同制备低成本绿色矿山胶结充填材料的研究。以精炼渣的早期水化活性和激发作用为研究重点,探讨了精炼渣-矿渣-转炉钢渣-脱硫石膏四元胶凝材料体系对充填体的补强作用及相应水化机理,并结合工业生产和应用探讨了以超细尾砂为骨料的含精炼渣胶结充填材料的工程应用特点、经济效益和碳减排效果,获得了以下主要结果:1)使用SMΦ500×500球磨机对精炼渣进行单独粉磨30 min可达到细度、早期活性和后期活性指数的最佳统一。精炼渣掺量为18%且使用混合粉磨工艺制备的四元全固废胶凝材料在超细尾砂条件下可以实现早强和快凝。其水化过程中AFt的生成数量随精炼渣的掺量升高而增加,对胶结充填材料3d、28d抗压强度起主要贡献的分别是AFt、C-（A）-S-H凝胶的生成。2)精炼渣水化产物中的水化铝酸四钙、水化铝酸三钙主要来源于精炼渣中C12A7和C3A矿物组分,其水化反应速度较为迅速,可快速消耗浆体中大量的自由水,致使浆体失去塑性的时间提前,提升早期水化反应速率并缩短凝结时间。精炼渣对胶凝材料水化反应的加速作用,有效提升了充填体早期抗压强度,弥补了三元全固废胶凝材料的性能缺陷。运用Krstulovic-Dabic模型进行动力学分析,发现掺入15%～20%精炼渣的全固废胶凝材料水化不经历相边界反应控制过程,表明精炼渣的掺入使离子迁移的势垒急剧增高。3)采用风选磨预处理+球磨机混合粉磨的工艺生产四元全固废胶凝材料,控制最优生产指标可以使其性能满足矿山充填作业要求,且每方可节省充填材料成本53.76%。采用排放因子法核算其生产过程碳排放,相较于水泥可实现863 kg CO2/t的间接减排量,利用其替换水泥充填的方案从碳中和的角度考虑切实可行。利用精炼渣等冶金固废协同超细尾砂制备的低成本胶结充填材料具有良好的工作性能和力学性能,同时具备较好的经济效益和碳减排效益,是实现多种矿冶固体废弃物资源化综合利用的有效途径之一。