砷碱渣是火法炼锑加碱除砷过程中产生的有毒废渣。目前我国每年产生砷碱渣约1万吨,历年堆存量已达20万吨。砷碱渣中水溶性砷是一种致癌物,对人类以及周边环境造成严重威胁,已成为社会亟待解决的问题。近年来发生的多起砷碱渣严重污染事故,引起世人的高度重视,砷碱渣的处理势在必行。本研究对砷碱渣的特性进行详细研究的基础上,提出了“水浸-碱浸-控电位氧化”综合回收砷碱渣的技术方案,完成了小型实验和工业化扩大试验。采用该方案处理砷碱渣不但能消除其对环境的危害,而且能回收其中的有价金属锑,具有显著的社会、经济和环境效益。论文的主要研究内容和结果如下：在不同浸提液中分析了砷碱渣的浸出毒性,结果显示,砷碱渣浸出毒性高,可划为危险废物。不同浸出剂中,砷碱渣毒性由高到低排序为：硫酸硝酸法>去离子水法>醋酸缓冲溶液法。根据砷、锑的浸出热力学分析可知,As(Ⅲ)的溶解度远大于Sb(Ⅲ);在pH为2-9时,溶液中的砷锑浓度比较稳定,当溶液pH大于9时,砷的溶解度迅速增大,但当溶液pH大于12时,锑的溶解度亦增大,因此当溶液pH值为9-12时,可通过浸出的方式实现砷锑的初步分离。“水浸—碱浸”二段浸出法能实现砷碱渣中砷锑的高效分离,砷进入溶液而锑仍留在渣中。经二段浸出法处理后,砷碱渣中95%以上砷可有效浸出,浸出渣中含砷低于0.5%。对砷碱渣水浸过程的动力学进行分析后,得出砷的水浸过程受化学反应控制,浸出过程符合致密球形收缩反应核动力学模型：。在所选实验范围内对应的试验条件下,砷水浸出过程的表观活化能为15.140kJ/mol。通过对不同价态锑化合物在水溶液中溶解度的差异的研究,筛选出一种特殊脱锑剂,利用脱锑剂的氧化性能,促使锑以溶解度更小的五价化合物从含砷水溶液中析出,开发的控电位氧化的工艺可精准地控制浸出液中锑的氧化程度,从而实现砷、锑的深度分离与高效回收。在最佳条件下,锑的氧化沉淀率达到90%以上。根据小型试验确定的最佳工艺条件,在湖南锡矿山闪星锑业有限责任公司进行了规模为500kg/批的工业扩大试验。工业扩大试验结果表明：砷的浸出率大于94%,浸出液中锑的沉淀率大于90%；二次浸出渣中砷含量低于0.5%,锑含量在(28.65±3.69)%之间,砷、锑的损失率均低于2%。技术经济估算表明,处理每吨砷碱渣可实现经济效益32260元。通过扩大化试验证明了“水浸-碱浸-控电位氧化”工艺处理砷碱渣的技术经济可行,具有很强的工业应用价值,为砷碱渣的处理提供了一条新的途径。