砷广泛存在于地壳之中,通常与金属矿物共伴生,从而伴随主体矿物被开采出来,大部分随之进入冶炼系统,进而在冶炼过程中形成各种含砷物料。目前,世界80%以上的铜采用火法冶炼生产,在以原生铜精矿为原料的火法冶炼过程中,会生产约精铜产量10%的烟尘,其除含有大量铜、铅、锌、锑、铋、铟等有价金属外,还含有大量砷,一旦处理不当就很容易造成环境污染,给社会发展造成严重的负面影响。研究以铜冶炼高砷烟尘为研究对象,基于“砷与有价金属有效分离以有效回收有价金属、砷集中处置”的原则,以实现资源的综合利用和环境污染的减量化。本研究在查阅大量文献的基础上提出了“碱浸——硫化沉淀——砷沉淀”的工艺流程,并对其主要工序开展了理论和实验研究。主要包括以下内容:1、采用化学成分分析、化学物相分析、X射线衍射分析、扫描电镜和能谱分析等方法对铜冶炼高砷烟尘进行了研究,结果表明:烟尘中所含有的主要元素有As、Zn、Pb和Bi,其中Zn、Pb主要以氧化物和硫酸盐的形式存在,而As主要以氧化物、硫酸盐和砷酸盐的形式存在,Pb、Zn和As相互掺杂,且分布均匀。2、利用298K条件下Me-H₂O系Eh-pH图,对铜冶炼高砷烟尘碱浸过程热力学进行了研究,结果表明:铜冶炼烟尘碱浸脱砷在热力学上是可行的,在碱浸过程中控制过程pH值,As将进入溶液,而Zn、Pb、Bi则进入浸出渣,此有利于砷的集中处置和有价金属的综合回收。3、采用条件实验对铜冶炼高砷烟尘碱浸过程进行了实验研究,其优化条件为:NaOH浓度3.81M、浸出温度80℃、浸出时间120分钟、液固比4:1、搅拌转速450r/min,在最优化条件为下:As的浸出率为96.02%、Zn的浸出率为9.58%、Pb的浸出率为17.54%。4、采用条件实验对碱浸液进行了硫化沉淀实验研究,其优化条件为:1.5倍Na₂S加入量、温度80℃,时间60分钟,在优化条件下,铅、锌回收率分别:>92%和>98%。5、采用条件实验对硫化沉淀后液进行了固砷实验研究,其优化条件为:钙/砷摩尔比为9、实验温度65℃、实验时间2h、氯化铝添加量0.075M,在优化条件下,砷的固化率达到98.99%。