有色金属矿物的采、选、冶过程产生的含砷废渣在堆存过程中易受降水、风力等自然力作用而重新溶出进入环境,造成严重的二次环境污染。固化/稳定化技术是国际上处理有毒有害固体废物的主要方法之一,传统水泥基材料因其工艺简单、成本较低被广泛采用,但其存在耐久性差、固化容量低等缺陷。鉴于此,本研究根据不同含砷废渣（砷钙渣和砷铁渣）的理化特性,利用矿渣-粉煤灰基碱激发胶凝材料和铜渣基草酸盐酸碱水泥分别对其进行固化处理,以期在解决含砷废渣固化稳定化的同时,实现“以废治废”、“以废治污”。采用矿渣-粉煤灰基碱激发胶凝材料为基体材料,对砷钙渣进行固化处理。研究并获得了较佳的固化工艺条件:矿渣与粉煤灰质量比为2:1、激发剂模数为0.84、激发剂用量为4.0%、水灰比为0.30,采用常压蒸汽养护24h,砷钙渣固容量最高可达40%,固化体抗压强度为27.19MPa,砷毒性浸出浓度为1.36mg/L,远低于砷毒性浸出国家标准要求限值5mg/L。采用SEM/EDS、FTIR和XRD等对砷钙渣固化体结构及物相组成进行表征,并以偏高岭土代替矿渣和粉煤灰、以砷酸钠代替砷钙渣,采用水热法模拟固化体系反应条件,合成并分析了含砷铝硅酸盐固态物。通过表征及模拟,本论文首次提出碱激发化学键合材料固化砷钙渣的固化机理为物理包裹、吸附作用、高溶解性含砷矿物向更加稳定的矿物相转变、AsO₄^3-部分取代SiO₄^4-进入硅铝氧长链等协同作用的结果。利用富含铁元素的冶炼铜渣与草酸在常温下反应,制备了快凝、力学性能高的铜渣基草酸盐酸碱水泥。通过考察各因素对酸碱水泥性能的影响,得出较佳的制备条件为:铜渣粒度为80目筛余小于5%、草酸用量为14%、硼砂8.0%,此时所得酸碱水泥初凝时间为45min,自然养护7d,试块抗压强度为39.6MPa。对其耐水性测试表明,酸碱水泥在水养过程强度倒缩不明显,体积膨胀率较小。通过XRD、FTIR分析认为,铜渣基草酸盐酸碱水泥的固化机理为:草酸提供的H⁺促使铜渣中Fe²⁺溶出,而溶出的Fe²⁺与C₂O₄^2-通过配位键形成稳定的5员螯环,最终形成链状结构的FeC₂O₄·2H₂O化学键合材料大分子。除此之外,草酸盐酸碱水泥固化体中尚存在未完全反应的铁橄榄石（Fe₂SiO₄）及铁硅氧化物(Fe_2.95Si_0.05O₄),可对固化体发挥一定的骨料作用。利用铜渣基草酸盐酸碱水泥对砷铁渣进行固化处理,其固容量最高可达50%,初凝时间为34min,自然养护3d,砷渣固化体抗压强度为15.56MPa,砷毒性浸出浓度为4.12mg/L,满足危险废弃物安全堆存国家标准要求。研究认为无定形砷是导致砷铁渣砷毒性浸出高的主要原因,通过对结构进行表征分析,首次提出铜渣基草酸盐酸碱水泥对砷铁渣的固化稳定化过程是无定形砷转化为毒铁石、游离砷与体系中丰富含量的铁形成毒铁石、固化过程产生的FeC₂O₄·2H₂O及胶凝相硅酸对含砷废渣产生物理包裹并对游离砷产生吸附等共同作用的结果。在此三重固封下,铜渣基草酸盐酸碱水泥对砷铁渣实现了良好固化。