A、冰熔化成水是由固态变为液态，只是状态发生了变化，没有新物质生成，属于物理变化，故A错；

B、铁杵磨成针只是形状发生了变化，没有新物质生成，属于物理变化，故B错；

C、用砂纸打磨铁制品表面的锈是将铁锈和铁分离，没有新物质生成，属于物理变化，故C错；

D、煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳，有新物质生成，属于化学变化，故D正确．

故选D．