本发明公开了一种用于城镇污泥和生活垃圾焚烧灰制成的水泥混合材料及其制备系统、方法和应用，混合材料包括城镇污泥焚烧灰渣和城市生活垃圾焚烧飞灰。本发明将城镇污泥焚烧灰渣和城市垃圾焚烧飞灰协同处置，通过优化配比、破碎粉磨、分选除杂，得到的混合材料强度指标高，采用该混合材料制备的建材水硬特性较好。通过有效消纳污泥焚烧灰和垃圾焚烧灰，有效替代硅酸盐水泥，降低水泥生产成本。通过消纳污泥焚烧灰和垃圾焚烧灰，减少固废处置过程中水资源的消耗，资源化利用灰渣中的氯化钾类物质和骨料物质，具有较好的可持续发展特性。