我国是世界采矿大国，现有各类矿山企业约15.3万个。伴随各类矿产资源的开发利用，产出了大量的工业固体废弃物。截止目前累计固体废弃物已达70亿吨，占地7万km2，但我国工业固体废弃物综合利用率低，仅为40%。这就造成了固体废弃物大量堆存，不仅对资源造成浪费，而且也对生态环境和人类生存带来极大危害。膏体充填因其节能、环保、减排、安全、高效等优点越来越被世界众多国家接受与应用。在水泥仍然是充填最为主要胶凝材料的今天，因水泥价格昂贵造成了充填成本高而难以推广普及的现象。如何在开采有用矿石的同时将原生态环境的破坏降到最低，并对矿区地表选厂、冶炼厂的工业固体废弃物做到合理利用，寻求水泥替代品，降低充填胶凝材料成本，以期达到废物利用，变废为宝的目的是采矿界一个热门的和必须要解决的问题。
本文运用室内实验、宏观与微观相结合的方法对“锗废渣掺和胶凝材料水化固结规律”进行了研究，主要研究工作及结论如下：
（1）锗废渣活性及其激发。运用活性因子评价方法对锗废渣自身活性及不同化学药剂化学激发效果进行评价，确定锗废渣自身没几乎没有水硬活性，采用激发剂NaAlO2对锗废渣活性进行激发获得较好激发效果。
（2）胶凝材料配比研究。采用均匀设计实验方案研究锗废渣掺量、NaAlO2添加比例及水灰比对锗废渣胶凝体系强度的影响，确定当锗废渣作为水泥胶凝材料掺和料时，其掺量为胶凝材料总重量的15%为宜，激发剂NaAlO2为胶凝材料总重量的0.6%为宜。
（3）水化凝结机理分析。运用微观分析手段X衍射（XRD）、电镜扫描（SEM-EDS）和差示扫描量热法（DSC-TG）研究胶凝复合体系的水化过程，确定锗废渣活性的激发是通过NaAlO2与水化产物Ca(OH)2反应生成八面体[Al(OH)6]2-，进而与锗废渣在碱性环境中生成钙矾石而实现的。
（4）铅锌重金属离子对钙矾石生成影响。铅离子通过与水泥中OH-和SO42-发生反应而对钙矾石的生成产生影响，这种影响主要发生在水化反应前期；锌离子通过与水泥中OH–和Ca2+发生反应而对钙矾石的生成产生影响，这种影响发生在整个水化龄期。
（5）锗废渣作为膏体充填胶凝材料可行性研究。从凝结时间和抗压强度角度研究了锗废渣掺和水泥作为膏体充填胶凝材料的可行性，确定了当膏体浓度为78~79%，砂灰比为7，尾淬比为9时，可以满足现场充填采矿要求；且从流变性角度研究了其作为膏体充填胶凝材料的适应性，确定该配比可以满足现场膏体自流输送要求。