砷作為I類(lèi)致癌物質(zhì)，其化合物對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。工業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生的含砷廢渣主要來(lái)源于有色金屬冶煉、化工生產(chǎn)等領(lǐng)域，具有毒性強(qiáng)、遷移性高的特點(diǎn)。以銅冶煉為例，每生產(chǎn)1噸銅約產(chǎn)生0.04噸含砷煙塵，我國(guó)2014年僅銅冶煉行業(yè)就產(chǎn)生含砷煙塵31.84萬(wàn)噸。這些廢渣中砷的形態(tài)多樣，包括砷氧化物、砷酸鹽及硫化物等，增加了處理難度。

當(dāng)前含砷廢渣處理面臨三大技術(shù)瓶頸：一是傳統(tǒng)火法工藝雖能回收砷，但存在能耗高和二次污染風(fēng)險(xiǎn)；二是濕法處理中砷與有價(jià)金屬的分離效率不足；三是穩(wěn)定化技術(shù)難以兼顧長(zhǎng)期安全性與經(jīng)濟(jì)性。隨著《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)》（GB 18598-2019）等法規(guī)的實(shí)施，對(duì)砷浸出毒性的限值要求日益嚴(yán)格（如<0.36mg/L），推動(dòng)著處理技術(shù)不斷創(chuàng)新。

濕法處理技術(shù)創(chuàng)新

濕法工藝因其環(huán)境友好、資源回收率高等優(yōu)勢(shì)，成為含砷廢渣處理的主流技術(shù)。中南大學(xué)研發(fā)的高壓富氧選擇性脫砷技術(shù)采用專(zhuān)用脫砷劑，在加壓條件下實(shí)現(xiàn)砷選擇浸出率97.42%，脫砷液通過(guò)亞鐵鹽空氣氧化轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的臭蔥石結(jié)構(gòu)，浸出毒性降至0.36mg/L以下，體積較水泥固化減少80%。該技術(shù)配套的有價(jià)金屬梯級(jí)回收系統(tǒng)，通過(guò)氯鹽浸出、分步水解等步驟，使銅、鉍、銻等金屬回收率超過(guò)95%，已在郴州金貴銀業(yè)（10000噸/年）等工程中成功應(yīng)用。

堿性浸出是另一高效路徑。采用NaOH-Na2S混合體系處理硫化砷渣時(shí)，砷脫除率達(dá)95.9%，同時(shí)鉛、鋅直收率保持在98%以上。劉湛等開(kāi)發(fā)的氫氧化鈉循環(huán)浸出工藝，通過(guò)沉砷后液補(bǔ)堿回用，既降低藥劑消耗，又避免二次污染。對(duì)于含砷煙塵，酸性氧化浸出結(jié)合雙氧水氧化可將三價(jià)砷轉(zhuǎn)化為易溶的五價(jià)砷，提升脫砷效率至78.5%。

火法工藝的升級(jí)與資源化

火法處理通過(guò)高溫?fù)]發(fā)分離砷，適用于高濃度砷渣。郴州钖濤環(huán)保的沸騰爐脫砷脫硫裝置（10萬(wàn)噸/年）在800℃下實(shí)現(xiàn)"一進(jìn)多出"：砷、硫氣化采集后制成三氧化二砷，金、銀等金屬富集于固相，經(jīng)氯化提金裝置回收。該工藝創(chuàng)新性地將砷產(chǎn)品鏈延伸至金屬砷、砷合金等高附加值產(chǎn)品，全球市場(chǎng)占有率超30%。

針對(duì)傳統(tǒng)火法的缺陷，真空焙燒技術(shù)通過(guò)控制氧分壓使砷揮發(fā)率提升至98%，同時(shí)抑制有害氣體產(chǎn)生。湖南水口山礦務(wù)局采用電爐還原精煉工藝，以回收的As?O?為原料生產(chǎn)純度99.5%的金屬砷，年產(chǎn)量達(dá)100噸，體現(xiàn)了火法在資源閉環(huán)利用中的價(jià)值。

穩(wěn)定化固化技術(shù)進(jìn)展

穩(wěn)定化處理通過(guò)化學(xué)鍵合或物理包裹降低砷的遷移性。國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)推薦的礦化-膠凝聯(lián)合工藝，先以藥劑重構(gòu)砷渣的礦物相（如形成臭蔥石），再通過(guò)膠凝材料封裝，雙重保障長(zhǎng)期穩(wěn)定性。對(duì)比傳統(tǒng)水泥固化，該技術(shù)體積縮減80%，且抗酸雨侵蝕能力顯著提升。

砷價(jià)態(tài)調(diào)控是穩(wěn)定化的核心。三價(jià)砷（As3?）毒性遠(yuǎn)高于五價(jià)砷（As??），氧化劑選擇直接影響處理效果。雙氧水、臭氧等可在寬pH范圍內(nèi)高效氧化As3?，而錳氧化物等固體氧化劑更適合持續(xù)性修復(fù)工程。張廣積團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的仿生礦化技術(shù)，模擬自然界砷礦物的形成條件，使處理后的砷渣在TCLP測(cè)試中浸出濃度穩(wěn)定低于1mg/L。

工程案例與技術(shù)經(jīng)濟(jì)性

郴州金貴銀業(yè)工程（2013年投運(yùn)）采用濕法組合工藝處理含砷多金屬物料，建設(shè)投資3146.99萬(wàn)元，噸處理成本1034.22元，但通過(guò)回收銻、鉍等金屬實(shí)現(xiàn)盈利。钖濤環(huán)保的沸騰爐系統(tǒng)則展示火法工藝的規(guī)模效益：年處理25萬(wàn)噸廢渣，產(chǎn)出1.2萬(wàn)噸三氧化二砷及大量稀貴金屬，廢水零排放，廢氣達(dá)標(biāo)。

成本分析顯示，濕法工藝初期投資較高（如加壓浸出槽單套50m3），但資源化收益可抵消30%-50%運(yùn)行費(fèi)用；火法工藝能耗占成本40%以上，需配套余熱發(fā)電（如钖濤環(huán)保的鍋爐余熱利用）提升經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于中小型企業(yè)，模塊化穩(wěn)定化設(shè)備（500噸/年）投資低于800萬(wàn)元，更適合分散式處理。

未來(lái)發(fā)展方向

協(xié)同處理系統(tǒng)：濕法-火法聯(lián)用可兼顧效率與安全，如先高壓脫砷回收有價(jià)金屬，再對(duì)殘?jiān)M(jìn)行礦化穩(wěn)定化。

精準(zhǔn)控砷材料：開(kāi)發(fā)如海普HP8納米吸附劑等新型材料，實(shí)現(xiàn)砷的靶向分離與富集。

智能化監(jiān)控：物聯(lián)網(wǎng)傳感器實(shí)時(shí)追蹤砷浸出風(fēng)險(xiǎn)，區(qū)塊鏈技術(shù)保障轉(zhuǎn)運(yùn)處置全程可追溯。

標(biāo)準(zhǔn)體系完善：建立基于長(zhǎng)期穩(wěn)定性的評(píng)估方法，替代單一的TCLP測(cè)試。

含砷廢渣處理正從"無(wú)害化"向"資源化-低碳化"跨越。隨著《"無(wú)廢城市"建設(shè)方案》推進(jìn)，預(yù)計(jì)到2030年，我國(guó)砷危廢處理市場(chǎng)規(guī)模將突破200億元，技術(shù)創(chuàng)新與政策驅(qū)動(dòng)的雙重作用，將為這一領(lǐng)域帶來(lái)更可持續(xù)的解決方案。