铜的火法冶炼会产生大量的含砷石膏渣污泥,受制于政策法规、处理技术和成本的限制,此类石膏渣污泥目前仍无法有效处置或利用,冶炼企业通常将其暂存于‘三防”渣库中。“三防”渣库用于堆存含砷石膏渣污泥,不仅维护成本较高,而且存在巨大的安全隐患,一旦发生地震、泥石流、洪水等地质灾害,含砷石膏渣污泥侵入周边环境,将对当地生态造成不可逆转的伤害,所以,含砷石膏渣污泥亟待进行无害化或资源化处理,意义重大。本文对含砷石膏渣在碳热还原分解过程中可能发生的化学反应进行了分组,并采用HSC热力学计算软件计算和分析了各个反应的ΔrGm(?)和ΔrHm(?)。在分析含砷石膏渣的物相组成与浸出毒性的基础上,开展了含砷石膏渣-煤粉的TG-DTG-DSC-FTIR分析和固定床反应实验研究,并对分解残渣的失重率和分解残渣中砷元素的浸出浓度以及总砷含量进行了考察,然后计算了砷元素的挥发率,基本确定了含砷石膏渣碳热还原分解行为的特性及砷元素迁移的规律。结果表明：含砷石膏渣主要成分为CaSO4及其水合物,含有As、Zn、Cu、Sb、 Bi、Pb、Cd、Hg和Se等重金属元素,其中As和Se浸出毒性分别为214.06mg·L-1和2.47mg·L-1,超过《GB 5085.1-2007危险废物鉴别标准》中规定的5mg·L-1和1mg·L-1限值,Hg元素略微超标,故此,含砷石膏渣属于危险废弃物；含砷石膏渣热分解过程伴随着游离水和结晶水的脱除、氢氧化物、碳酸盐、亚砷酸盐和CaSO4的分解；当掺入的煤粉量使C/S (C/CaSO4)摩尔比为1.5时,具有最高的失重率,且分解残渣中砷元素具有最低的浸出浓度0.14mg/L,远低于5mg/L的国标限制值；煤粉的掺入有利于砷的挥发,挥发率最高达到了98.70%,砷元素的高挥发率是分解残渣浸出毒性降低的主要原因；含砷石膏渣单独热分解时分解残渣中能够检测到CaO的物相峰,而在掺入一定量的煤粉后分解残渣的XRD谱图中没有检测到CaO,主要是CaS的物相峰。同时,通过XRD分析可知,挥发烟尘的主要成分是As203,这与砷的高挥发率是相对应；含砷石膏渣碳热还原分解处置法实现了含砷石膏渣的无害化处置和砷元素的富集。