近年来，垃圾焚烧处理技术的迅速发展使得垃圾焚烧飞灰的产量呈明显增加的趋势，每年大量增长的垃圾焚烧飞灰已经成为城市危险废物管理面临的新难题。垃圾焚烧飞灰因为富集了较高浓度的重金属等污染物而具有很强的毒性，必须经过固化/稳定化处理。本文针对，目前最常用的水泥固化飞灰技术中存在的问题，系统研究了不同产地、不同批次垃圾焚烧飞灰基本性能，提出了我国垃圾焚烧飞灰的共性特征，并在研究分析检测手段及试验方法对重金属离子溶出特性影响的基础上，探明水泥掺量与种类、化学药剂及矿物掺和料、固化关键工艺参数等因素对水泥飞灰固化体中重金属溶出规律的影响，从而形成了水泥高效固化垃圾焚烧飞灰的关键技术。　　 通过研究垃圾焚烧飞灰的基本物理化学性能，提出我国垃圾焚烧飞灰的共性特征在于：垃圾焚烧飞灰属于SiO2-Al2O3-金属氧化物体系，飞灰颗粒普遍较细，比表面积大，呈强碱性，pn达10～12，SiO2、Al2O3等具有潜在活性的物质含量较低、重金属元素在弱酸性环境中具有很强的浸出特性。　　 对比研究了ICP和AAS两种检测方法，确定重金属离子最佳的检测方法是原子吸收光谱法(AAS)。通过标准取样方式和改进的取样方式的对比研究发现，改进的制样方式能保证每组试样中的粒径是等量均分的，避免标准制样方式不能保证每组试样中的粒径是等量均分的，从而导致浸出液pH值的不同，进而影响重金属离子浸出浓度的缺点。　　 探讨了混合物状态、搅拌时间、水灰比、养护制度及龄期等工艺参数对水泥飞灰固化体重金属溶出规律的影响，确定水泥固化飞灰技术的最佳工艺参数为：混合物状态为塑性、搅拌时间为2个标准搅拌时间，水灰比在可能的范围内尽量往低控制：合适养护制度为：20℃湿养，养护龄期为28d。　　 系统研究了水泥掺量与种类、矿物掺和料、化学药剂等因素对水泥飞灰固化体重金属溶出规律的影响，结果表明：不同类型水泥的固化效果为氯氧镁水泥>硅酸盐水泥>硫铝酸盐水泥>铝酸盐水泥；随着水泥掺量的增加，重金属的浸出浓度逐渐下降；矿物掺和料中矿粉的掺入固化效果最好；Na3PO4的掺入显著增强了对垃圾焚烧飞灰中重金属的固化。提出纯水泥、氯氧镁水泥、水泥-矿粉、矿粉-石膏-NaOH、矿粉-熟料-石膏等水泥基垃圾焚烧飞灰稳定体系的配方组成。