砷属于伴生元素,广泛分布于多种有色冶金矿石中,矿物在开采、选矿和冶炼时会生产大量含砷废水以及含砷固体废弃物,若处理不当将造成严重的生态污染和环境危害。钢渣具有吸附性和化学沉淀作用,用钢渣处理含砷废水和含砷废弃物可显著降低砷在环境中的迁移性。本论文利用钢渣进行水体除砷,并将钢渣应用于协同固化含砷污泥,充分利用了钢渣除砷特性及其胶凝组分,强化了砷的固定,实现了“以废治废”。本论文研究了钢渣对水体除砷行为和钢渣协同固化砷技术,利用XRD、XRF、ICP-OES、XPS、SEM等分析测试技术手段,优化了工艺参数并解释了除砷和固砷机理。钢渣的主要成分为铁酸钙、硅酸二钙、硅酸三钙,其浸出液p H值为12.1,具有很强碱性;钢渣在水体中的除砷率随着粒径减小或钢渣用量增加而增加,粒径在200-300目时,钢渣在As(III)和As(V)水体中除砷量分别达到0.90 mg/g和0.93 mg/g;p H对钢渣除砷率影响较小,砷的固定率达到99%;钢渣吸附行为受化学沉淀反应速率控制,吸附与化学沉淀同时发生,可及时将砷离子稳定化。高钙钢渣中钙和铁氧化物可通过吸附和化学反应沉淀砷离子,形成较为稳定的钙和铁的砷酸盐及亚砷酸盐,降低砷的浸出毒性从而实现砷稳定化,除砷钢渣浸出毒性低于5 mg/L,属于一般固体废弃物。钢渣与水泥的组成成分相似,钢渣的掺入量能改变固化块的抗压强度,钢渣占固化块总量的70%时,固化体经自然养护28天时其抗压强度可达42.29 MPa。在钢渣协同水泥固化含砷溶液时,钢渣的掺量在60%以下时,固化块中砷离子的浸出低于5 mg/L;钢渣协同水泥固化含砷污泥时对砷物质的固化受水化过程控制影响,固化块中砷离子的浸出浓度随固化体抗压强度的增大而减小。当固定含砷污泥的量为40%,钢渣在固化体中的占比为30%时,固化效果最好。经自然养护28天时,固化体中砷离子的浸出浓度为3.25 mg/L。钢渣协同水泥固化砷显示出优越性能,适合含砷污酸和含砷污泥的无害化处置。