世界卫生组织宣布，全球至少有5000万人面临砷中毒的威胁，其中大部分来自亚洲国家。 我国每年排放含砷固体废物4万多吨，是砷中毒最严重的国家之一。 此类高风险固体废物如果处理不当，不仅会严重影响人民健康，还会给子孙后代带来灾难。 中南大学从2002年开始开展含砷固体废物处理研究，经过10多年的产学研研究，取得了成功。 完成的有色冶炼含砷固体废物处理及清洁利用技术，提高了含砷固体废物中砷的选择性脱除率。 达到97%以上，为含砷固体废物的清洁利用提供技术支撑。 该成果荣获2014年国家科学技术进步奖二等奖。
众所周知，砷及含砷金属的开采和冶炼，以砷或砷化合物为原料生产玻璃、颜料、原料、纸张，煤炭的燃烧过程中都会产生“含砷” “三废”，污染环境。 除岩石风化、火山喷发等自然原因外，大气中的砷污染主要来自工业生产、含砷农药的使用以及煤炭的燃烧。
在环境化学污染物中，砷是最常见、对人体健康危害最大的污染物之一。 特别是随着现代工农业生产的发展，砷对环境的污染日益严重。 我国查处的公害中，因环境砷污染引发的慢性中毒案件数量最多。 砷污染虽然可以控制，但很难完全控制，清洁利用更是困难。 在长期的防砷实践中，人们要么使用化学试剂将砷变成人体难以吸收的砷化合物；要么使用化学试剂将砷转化为人体难以吸收的砷化合物； 或采用物理方法，让含砷污水经过特殊过滤器，富集砷，变废为宝； 或采用生物方法在砷污染的土壤或水中种植能吸收砷的植物，以达到吸收砷的目的。 这些方法虽然可以在一定程度上减少砷污染，但效果并不理想。
湖南是有色金属之乡，也是砷污染的重灾区。 因此，中南大学柴立元教授选择有色冶炼含砷固体废物的处理与清洁利用技术作为团队的研究课题。
项目成功构建了有色冶炼过程中砷分布行为的数学模型，开发了主要冶炼过程中砷污染物分布的数值模拟技术，开发了冶炼有害元素（砷）的动态评价系统污染，为有色冶炼砷污染提供全面指导。 防控提供科学依据。 同时，针对多金属含砷固体废物的利用问题，项目发明了砷与有价金属高效分离新工艺，开发了高压富氧强化除砷装置，实现了砷与有价金属高效分离的新工艺。含砷固体废物中砷的选择性去除率高达97%%以上，为含砷固体废物的清洁利用提供技术支撑。 此外，该项目还创新开发了机械化学解毒新工艺——凝胶固化砷，开发了含砷固体废物热压熔融固化新技术，形成了高密度砷固化新技术。满足各种需求，实现高密度砷凝固。 浓缩安全固砷。
他们在含砷固体废物处理和清洁利用的基础上，进一步发明了从除砷后的有价物料中深度逐步回收锑、铋等多金属的新工艺，以及深度回收新工艺。砷和碱渣的分离以及锑和碱的回收。 含砷固体废物中铋的回收率由原工艺的40%提高到96%，年铋回收量达到全球总量的10%，锑利用率也由原来的40%提高到96%。将原工艺的不足40%提高到95以上。
据了解，该项目成果已被列入《国家先进污染防治示范技术名录》，并已被铜陵有色集团等十几家国内领先的铜、铅、锑冶炼企业使用、郴州金贵银业、西矿丹星锑业。 企业的大规模推广应用，对我国有色行业砷固体废物污染控制和清洁利用发挥了引领作用，对于含砷污染物的治理和安全处置更具现实意义。
