[0016] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0017] 实施例1
[0018] 凝灰岩粉末和砷渣粉末质量比对砷渣胶凝固化体砷固化率及单轴抗压强度的影响
[0019] 如图1所示，将砷渣烘干、研磨，过200目筛，得砷渣粉末，按照质量比5:3:100，分别称取氧化钙、氢氧化钠、凝灰岩粉末；按照质量比0.5:1、0.7:1、0.9:1、1:1、1.5:1、2:1、2.1:1、2.3:1、2.5:1分别称取凝灰岩粉末和砷渣粉末，混合，搅拌均匀，得砷混合粉末；按照质量比5:5:100，分别称取氧化铁粉末、铝粉、砷混合粉末，混合，搅拌均匀，得铁砷混合粉末；按照液固比55:100(mL:mg)将水和含铁砷混合粉末混合，搅拌均匀，得铁砷混合浆体；对铁砷混合浆体进行低温等离子体照射，等离子电源(武汉三鑫华泰电气测试设备有限公司)输出电压为20KV，在低温等离子体照射的同时对铁砷混合浆体进行搅拌和通入氧气，搅拌速率为60rpm，1小时后停止低温等离子体照射、搅拌和曝气，得等离子处理浆体；将上述称量的氧化钙和氢氧化钠加入到等离子处理浆体中，充分搅拌，入模，室温条件下养护28天，出模，即得砷渣胶凝固化体。
[0020] 单轴抗压强度检测：砷渣胶凝固化体抗压强度的测量依据《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》GB/T 17671‑1999标准执行。
[0021] 砷浸出毒性检测：砷渣和砷渣胶凝固化体的砷浸出试验及浸出浓度检测均按照《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)标准执行。
[0022] 砷固化率按照如下公式计算，其中R固为砷渣胶凝固化体砷固化率(％)，c固为砷渣胶凝固化体的砷浸出浓度(mg/L)，c渣为砷渣的砷浸出浓度(mg/L)，测试结果见表1。
[0023]
[0024] 表1凝灰岩粉末和砷渣粉末质量比对砷渣胶凝固化体砷固化率及单轴抗压强度的影响
[0025]
[0026] 由表1可看出，当凝灰岩粉末和砷渣粉末质量比小于1:1(如表1中，凝灰岩粉末和砷渣粉末质量比＝0.9:1、0.7:1、0.5:1时以及表1中未列举的更低比值)，在高能粒子冲击、微波辐射、冲击波及热解共同作用下，从凝灰岩中溶解出来并被有效激活的玻璃态硅酸盐较少，使得生成三维地质聚合体减少，电位平衡和化学键桥接作用减弱，导致砷渣胶凝固化体砷固化率均低于82％且随着凝灰岩粉末和砷渣粉末质量比减少显著减少，单轴抗压强度均低于29Mpa且随着凝灰岩粉末和砷渣粉末质量比减少显著减少。当凝灰岩粉末和砷渣粉末质量比等于1～2:1(如表1中，凝灰岩粉末和砷渣粉末质量比＝1:1、1.5:1、2:1时)，在高能粒子冲击、微波辐射、冲击波及热解共同作用下，凝灰岩中的玻璃态的硅酸盐大量溶解出来并被有效激活，激活的硅酸盐物质与五价砷盐的聚铝铁胶体快速反应，生成三维地质聚合体，通过电位平衡和化学键桥接作用砷盐被有效地固化在三维地质聚合体，最终砷渣胶凝固化体砷固化率均高于90％，单轴抗压强度均高于35Mpa。当凝灰岩粉末和砷渣粉末质量比高于2:1(如表1中，凝灰岩粉末和砷渣粉末质量比＝2.1:1、2.3:1、2.5:1时以及表1中未列举的更高比值)，砷渣胶凝固化体固化率和单轴抗压强度随着凝灰岩粉末和砷渣粉末质量比增加变化不明显。因此，综合而言，结合效益与成本，当凝灰岩粉末和砷渣粉末质量比等于1～2:1，最有利于提高砷渣胶凝固化体砷固化率及单轴抗压强度。
[0027] 实施例2
[0028] 氧化铁粉末、铝粉、砷混合粉末质量比对砷渣胶凝固化体砷固化率及单轴抗压强度的影响
[0029] 将砷渣烘干、研磨，过300目筛，得砷渣粉末，按照质量比7.5:4.5:100，分别称取氧化钙、氢氧化钠、凝灰岩粉末；按照质量比2:1分别称取凝灰岩粉末和砷渣粉末，混合，搅拌均匀，得砷混合粉末；按照质量比2.5:2.5:100、3.5:3.5:100、4.5:4.5:100、5:2.5:100、5:3.5:100、5:4.5:100、2.5:5:100、3.5:5:100、4.5:5:100、5:5:100、5:7.5:100、5:10:100、
7.5:5:100、7.5:7.5:100、7.5:10:100、10:5:100、10:7.5:100、10:10:100、10:10.5:100、
10:11.5:100、10:12.5:100、10.5:10:100、11.5:10:100、12.5:10:100、10.5:10.5:100、
11.5:11.5:100、12.5:12.5:100，分别称取氧化铁粉末、铝粉、砷混合粉末，混合，搅拌均匀，得铁砷混合粉末；按照液固比60:100(mL:mg)将水和铁砷混合粉末混合，搅拌均匀，得铁砷混合浆体；对铁砷混合浆体进行低温等离子体照射，等离子电源输出电压为60KV，在低温等离子体照射的同时对铁砷混合浆体进行搅拌和通入氧气，搅拌速率为90rpm，2小时后停止低温等离子体照射、搅拌和曝气，得等离子处理浆体；将上述称量的氧化钙和氢氧化钠加入到等离子处置浆体中，充分搅拌，入模，室温条件下养护28天，出模，即得砷渣胶凝固化体。
[0030] 单轴抗压强度检测、砷浸出毒性检测、砷固化率计算均同实施例1，测试结果见表2。
[0031] 表2氧化铁粉末、铝粉、砷混合粉末质量比对砷渣胶凝固化体砷固化率及单轴抗压强度的影响
[0032]
[0033] 由表2可看出，当氧化铁粉末、铝粉、砷混合粉末质量比小于5:5:100(如表2中，氧化铁粉末、铝粉、砷混合粉末质量比＝4.5:5:100、3.5:5:100、2.5:5:100、5:4.5:100、5:3.5:100、5:2.5:100、4.5:4.5:100、3.5:3.5:100、2.5:2.5:100时以及表2中未列举的更低比值)，铁砷混合浆体掺入的三价铁离子较少，其吸附高能电子、氢自由基、二氧化碳自由基等还原性物质的效果变差，低毒性、低迁移活性的五价砷易被再次还原成高毒性、高迁移活性的三价砷，氢氧根自由基和三价铁离子产量减少，同时在化学溶解、高能粒子冲击、微波辐射、冲击波及热解共同作用下，铝粉发生电离和解离现象生成聚铝胶体和聚铝铁胶体减少，导致砷渣胶凝固化体砷固化率均低于86％且随着氧化铁粉末、铝粉、砷混合粉末质量比减少显著减少，单轴抗压强度均低于36Mpa且随着氧化铁粉末、铝粉、砷混合粉末质量比减少显著减少。当氧化铁粉末、铝粉、砷混合粉末质量比等于5～10:5～10:100(如表2中，氧化铁粉末、铝粉、砷混合粉末质量比＝5:5:100、5:7.5:100、5:10:100、7.5:5:100、7.5:7.5:
100、7.5:10:100、10:5:100、10:7.5:100、10:10:100时)，铁砷混合浆体掺入的三价铁离子可有效吸附高能电子、氢自由基、二氧化碳自由基等还原性物质而转化为二价铁离子，从而避免五价砷盐被再次还原成低价的三价砷；同时，生成的二价铁离子可与低温等离子体诱发生成的双氧水反应，生成氢氧根自由基和三价铁离子；在化学溶解、高能粒子冲击、微波辐射、冲击波及热解共同作用下，铝粉发生电离和解离现象，生成聚铝胶体；聚铝胶体与三价铁离子结合，生成聚铝铁胶体，聚铝铁胶体可高效地吸附五价砷盐，最终，砷渣胶凝固化体砷固化率均高于93％，单轴抗压强度均高于43Mpa。当氧化铁粉末、铝粉、砷混合粉末质量比大于10:10:100(如表2中，氧化铁粉末、铝粉、砷混合粉末质量比＝10:10.5:100、10:
11.5:100、10:12.5:100、10.5:10:100、11.5:10:100、12.5:10:100、10.5:10.5:100、11.5:
11.5:100、12.5:12.5:100时以及表2中未列举的更高比值)，砷渣胶凝固化体固化率和单轴抗压强度随着氧化铁粉末、铝粉、砷混合粉末质量比增加变化不明显。因此，综合而言，结合效益与成本，当氧化铁粉末、铝粉、砷混合粉末质量比等于5～10:5～10:100，最有利于提高砷渣胶凝固化体砷固化率及单轴抗压强度。
[0034] 实施例3
[0035] 氧化钙、氢氧化钠、凝灰岩粉末质量比对砷渣胶凝固化体砷固化率及单轴抗压强度的影响
[0036] 将砷渣烘干、研磨，过300目筛，得砷渣粉末，按照质量比2.5:1.5:100、3.5:2:100、4.5:2.5:100、2.5:3:100、3.5:3:100、4.5:3:100、5:1.5:100、5:2:100、5:2.5:100、5:3:
100、5:4.5:100、5:6:100、7.5:3:100、7.5:4.5:100、7.5:6:100、10:3:100、10:4.5:100、10:
6:100、10.5:6:100、11.5:6:100、12.5:6:100、10:6.5:100、10:7:100、10:7.5:100、10.5:
6.5:100、11.5:7:100、12.5:7.5:100，分别称取氧化钙、氢氧化钠、凝灰岩粉末；按照质量比
2:1分别称取凝灰岩粉末和砷渣粉末，混合，搅拌均匀，得砷混合粉末。按照质量比10:10:
100，分别称取氧化铁粉末、铝粉、砷混合粉末，混合，搅拌均匀，得铁砷混合粉末；按照液固比65:100(mL:mg)将水和铁砷混合粉末混合，搅拌均匀，得铁砷混合浆体；对铁砷混合浆体进行低温等离子体照射，等离子电源输出电压为80KV，在低温等离子体照射的同时对铁砷混合浆体进行搅拌和通入氧气，搅拌速率为120rpm，3小时后停止低温等离子体照射、搅拌和曝气，得等离子处理浆体；将上述称量的氧化钙和氢氧化钠加入到等离子处理浆体中，充分搅拌，入模，室温条件下养护28天，出模，即得砷渣胶凝固化体。
[0037] 单轴抗压强度检测、砷浸出毒性检测、砷固化率计算均同实施例1，测试结果见表3。
[0038] 表3氧化钙、氢氧化钠、凝灰岩粉末质量比对砷渣胶凝固化体砷固化率及单轴抗压强度的影响
[0039]
[0040] 由表3可看出，当氧化钙、氢氧化钠、凝灰岩粉末质量比小于5:3:100(如表3中，氧化铁粉末、铝粉、砷混合粉末质量比＝5:2.5:100、5:2:100、5:1.5:100、4.5:3:100、3.5:3:100、2.5:3:100、4.5:2.5:100、3.5:2:100、2.5:1.5:100时以及表3中未列举的更低比值)，钙离子较少、碱激发作用不足，聚合物复合体与钙离子发生水化反应不充分，导致砷渣胶凝固化体砷固化率均低于89％且随着氧化钙、氢氧化钠、凝灰岩粉末质量比减少显著减少，单轴抗压强度均低于39Mpa且随着氧化钙、氢氧化钠、凝灰岩粉末质量比减少显著减少。当氧化钙、氢氧化钠、凝灰岩粉末质量比小于5～10:3～6:100(如表3中，氧化铁粉末、铝粉、砷混合粉末质量比＝5:3:100、5:4.5:100、5:6:100、7.5:3:100、7.5:4.5:100、7.5:6:100、10:3:
100、10:4.5:100、10:6:100时)，碱激发作用下聚合物复合体与钙离子发生水化反应，生成致密的胶凝固化体，砷渣胶凝固化体砷固化率均高于96％，单轴抗压强度均高于47Mpa。当氧化钙、氢氧化钠、凝灰岩粉末质量比高于10:6:100(如表3中，氧化铁粉末、铝粉、砷混合粉末质量比＝10.5:6:100、11.5:6:100、12.5:6:100、10:6.5:100、10:7:100、10:7.5:100、
10.5:6.5:100、11.5:7:100、12.5:7.5:100时以及表3中未列举的更高比值)，砷渣胶凝固化体固化率和单轴抗压强度随着氧化钙、氢氧化钠、凝灰岩粉末质量比增加变化不明显。因此，综合而言，结合效益与成本，当氧化钙、氢氧化钠、凝灰岩粉末质量比小于5～10:3～6:
100，最有利于提高砷渣胶凝固化体砷固化率及单轴抗压强度。
