铜熔炼渣中含有铜、铁等有价金属元素,为实现铜渣利用的末端高值化,课题组提出铜渣适度贫化-深度还原冶炼含铜抗菌不锈钢的新工艺。但还原铁水中含有有害元素As、S、P。其中As不仅会影响钢的性能,还具有生物毒性,因此,铁水中砷的脱除是新工艺的重要步骤之一。直接影响着铜渣冶炼的含铜抗菌不锈钢是否能用于餐具和医疗器械领域。本文通过对含铜铁水中的砷化物、硫化物与碳化钙反应体系的热力学进行了研究,采用单因素实验对铜渣还原的含铜铁水中砷的脱除进行了研究,并对碳化钙脱砷过程进行了研究。采用化学分析、XRD、SEM等手段对脱砷后金属和脱砷渣进行了分析检测,主要结论如下:（1）对铜渣还原的含铜铁水进行扫描电镜分析表明:含铜铁水中S主要与Fe和Cu结合,As主要与Cu结合。（2）对含铜铁水中的砷化物、硫化物与碳化钙反应进行热力学分析,计算表明:在1200～2000K之间,含铜铁水中的主要砷化物、硫化物均可与碳化钙发生反应进而脱硫脱砷。碳化钙脱硫为放热反应,低温有利于脱硫,碳化钙脱砷为吸热反应,高温有利于脱砷。理论计算表明:在1573K条件下,碳化钙可将铜渣还原铁水中的硫脱至0.0022%,在1823K,可将砷脱至0.0154%。提高碳含量有利于脱砷,碳含量在4%时,碳化钙可将砷脱至0.0085%。（3）采用配制的铜渣还原含铜铁水进行单因素实验研究,得出适宜的脱砷条件为:选用碳化钙为脱硫脱砷剂,反应温度为1623K,碳化钙加入量为理论加入量10倍,配碳量9%,此条件下铁水硫含量降至0.0058%,脱硫率99.59%,砷含量降至0.022%,脱砷率78.43%。实验还表明S先于As脱除,S含量对脱砷效果影响较大。XRD分析表明脱砷渣中主要物相为C和CaS。在1623K,碳化钙加入量为8倍理论加入量,配碳量9%的条件下进行扒渣对比实验,反应结束后及时扒除脱砷渣,砷的质量分数从0.050%降到0.042%,降低了 16%。（4）在单因素试验得到的适宜条件下对铜渣直接还原的铁水进行脱砷实验,铁水成分为,C 4.14%、S 0.009%、As 0.023%、Cu4.79%、P 0.059%,As 含量已达到太钢生产含铜抗菌不锈钢工艺中铁水入炉的标准,Sb、Bi、Sn、Pb等微量有害元素含量均已达标。（5）对碳化钙脱砷过程进行动力学研究,采用熔渣金属液—液反应模型计算出脱砷速率表达式。反应温度在1623～1723K时,反应速率常数为0.0234～0.0301s-1,碳化钙加入量为8～12倍时,反应速率常数为0.0126～0.0306s-1,配碳量为7～9%时,反应速率常数为0.0234～0.0272s-1。碳化钙脱砷的表观活化能为58.44kJ/mol,频率因子为1.77。