目前有色金属冶炼企业普遍将含有SO₂的冶炼烟气用以生产硫酸进行回收利用并降低烟气中SO₂的含量。在生产硫酸的各个工序中,产生了大量含有有害杂质的废酸即污酸。污酸中含有大量的游离酸以及高浓度的有害元素,如果不经处理直接排放,容易对环境以及人体健康产生极大的危害。本论文以云南某铅锌冶炼企业铅冶炼系统产生的高砷污酸为研究对象,提出一种铅粉与CuSO₄联合除砷的工艺,探究常规条件与超声波强化两种条件对除砷效果的影响,并对除砷反应机理进行研究。具体研究内容如下:1)本论文确定常规铅粉与CuSO₄联合除砷工艺和超声波强化铅粉与CuSO₄联合除砷工艺。以铅粉与CuSO₄为除砷添加试剂,系统的开展了Pb/As比、CuSO₄添加量、反应温度、反应时间以及超声功率等不同因素的单因素实验,探明不同因素对除砷效果的影响规律,获得了常规工艺与超声波强化两种工艺的优化工艺条件。通过对比发现,超声波强化工艺具有试剂添加量小,除砷效率高,反应时间短等优势。2)通过热力学分析研究反应体系中各化学反应ΔG与温度T的关系,判断除砷反应体系中化学反应发生的可行性,并以此为理论基础开展后续的机理研究;通过XRD、SEM以及XPS等分析方法对含砷沉淀的微观结构进行分析检测,探明污酸中As、Cu元素的转变方式,并揭示常规工艺与超声波强化两种工艺的反应机理。3)开展常规工艺与超声波强化两种工艺的动力学实验,使用未反应收缩核模型对两种工艺的实验结果进行拟合,获得常规工艺与超声波强化两种工艺的表观活化能和控制步骤,分别获得动力学方程,为提高除砷率提供理论依据。