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钡渣是重晶石生产碳酸钡过程中,在高温条件下加碳还原,经过稀卤浸取得到的固体残余物。我国生产的碳酸钡占世界总产量的75%,每生产一吨碳酸钡就会产生0.8～1吨钡渣,据报道,目前我国的钡渣堆存量已超过千万吨。钡渣中含有Si、Al、Ba、Ca、Mg、O、S等多种元素,Ba在钡渣中的存在形式主要是未反应的BaSO4及BaCO3,也残留少量BaS。其中BaCO3、BaS为可溶性钡,钡渣中的钡离子浸出率浓度远超GB-5085.3-2007《危险废物鉴别标准》中的浓度限值,钡是一种对生命有害的重金属元素,因此,碳酸钡生产过程得到的钡渣属于危险固废。研究通过相关国标、X射线荧光光谱分析法、扫描电镜元素分析（SEM-EDS）分析自贵州某钡盐有限公司渣场采样而来的陈旧钡渣和自碳酸钡生产线采样而来的新鲜钡渣,分析得到如下结果,陈旧钡渣中的主要成分及对应含量为:硫化钡（BaS）1.34%,硫酸钡（BaSO4）16.98%,碳酸钡（BaCO3）22.87%,二氧化硅（SiO2）15.34%,碳素（C）6.58%。新鲜钡渣中的主要成分及含量分别为:硫化钡（BaS）1.28%,硫酸钡（BaSO4）14.59%,碳酸钡（BaCO3）31.89%,二氧化硅（SiO2）13.25%,碳素（C）6.27%。陈旧钡渣中的可溶性含钡化合物含量小于新鲜钡渣。此外,钡渣中还含有Al、Ba、Ca、Mg、Sr,和少量稀有金属元素（如Ti）和稀土元素。钡渣的SEM-EDS分析结果表明:钡渣表面的微观形貌大致可分为两种不同结构,分别是未完全反应的重晶石的层状结构和重晶石高温熔融后的孔隙结构。实验利用硫酸浸提对钡渣进行低毒化处理,通过控制硫酸浓度、反应温度、反应时间、搅拌速度等变量探究钡渣酸浸的最佳条件,钡渣酸浸的最佳工艺条件如下:硫酸（H2SO4）浓度为1.0mol/L,过量系数为1.5,调节反应温度（T）为50℃,反应时间（t）设置为180min,搅拌速度定为800r/min,反应结束后过滤、洗涤至滤液pH为7,干燥备用得到低毒钡渣。使用此工艺对钡渣进行酸浸后,钡渣的钡离子浸出率降低了98.72%,远低于危险废物浸出液钡离子检出上限。硫酸钡含量增加了60.79%,有效减小了钡渣中可溶性钡含量,固化钡资源增加钡渣稳定性,降低钡渣毒性和应用风险。通过在强度等级42.5的普通硅酸盐水泥中掺入一定量低毒化处理后的钡渣创制防辐射水泥,探究防辐射水泥最佳配比及制备工艺,结果表明:将低毒化处理后的钡渣在400℃高温煅烧30min,有助于提高防辐射水泥后期强度,利用低毒钡渣制备防辐射水泥的最佳钡渣掺量为20%。用此工艺制成的防辐射水泥试件经28d抗折、抗压强度较纯水泥增加了3.1%,凝结时间、抗压抗折强度均符合GB175-2007《通用硅酸盐水泥》中复合硅酸盐水泥国家标准。通过对制备的防辐射水泥制成的防护板进行X射线防护材料屏蔽性能检测,1.00cm防护板的防护效果等同于0.21mm Pb涂覆防护板的衰减当量,1.50cm防护板的防护效果等同于0.27mm Pb涂覆防护板的衰减当量,结果表明利用钡渣制备的防辐射水泥有良好的防辐射效果。本文研究成果实现了钡渣资源利用的最大化,有效避免环境污染,和资源浪费问题,为钡渣治理的工业化提供了新思路和应用基础。