鄢琪慧，倪文，高巍，李云云，张钰莹

(1.北京科技大学土木与资源工程学院，北京，100083；2.金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室，北京，100083；3.工业典型污染物资源化处理北京市重点实验室，北京，100083)

避免砷进入食物链是防治砷污染的关键[1]，固化/稳定化方法消除砷的危害是目前较为有效的方式。水泥是常用的固化剂，常用于处理含砷废渣、尾矿等[2-4]。水泥固化砷的机理主要包括砷经沉淀反应生成Ca-As难溶盐，水泥水化产物对砷的吸附作用和物理包裹作用[5-7]。为了降低固砷胶凝材料中的水泥用量，大量文献报道了采用工业废渣部分替代水泥制备固砷胶凝材料的研究[8-9]，而采用全固废制备“零”水泥含量的固砷胶凝材料的研究尚未见报道。本文作者以矿渣、钢渣、脱硫石膏为原料制备胶凝材料(MSC)，并将其与含砷尾砂混合制备胶结充填料协同固化砷。矿渣中含有大量的活性硅(铝)氧四面体，钢渣中含有硅酸盐、铝酸盐、铁铝酸盐、游离氧化钙、游离氧化镁、RO 相等氧化物类矿物，脱硫石膏的主要成分为CaSO4·2H2O。钢渣水化产生Ca(OH)2可以为体系提供Ca2+和OH-，OH-会破坏矿渣表面玻璃体的网络结构[10]，使得其表面溶出大量铝氧四面体和硅氧四面体，这些活性的硅(铝)氧四面体与Ca2+和SO24-等发生反应生成钙矾石、C-S(A)-H 凝胶、类沸石相[11]等水化产物。砷可能参与水化反应生成难溶的砷酸盐[12]，或者取代钙矾石中的S 原子的位置[13]，也有可能被水化产物包裹、吸附[14]，不仅可提高钢渣、矿渣、脱硫石膏等大宗工业固体废弃物的利用率，而且能处理含重金属的尾砂，对尾砂中的砷进行有效的固化处理，降低其溶出性能，减小其对环境的危害性。……