随着易处理铜矿资源的日益枯竭，铜矿的提取已转向低品位难处理铜矿资源尤其是含砷硫化矿的开发。含砷硫化铜矿是一种重要的矿产资源，是金、铜等有价金属的有效载体矿物。硫砷铜矿是典型的含砷硫化铜矿，既含有价金属铜，又有潜在有害元素砷，是影响选冶生产和环境安全的重要铜矿资源。如何采用化学浸出和生物浸出等湿法冶金技术有效回收有价金属铜，同时减少砷在环境中的污染将是此类资源综合利用领域中重要研究内容。　　本论文模拟生物堆浸提铜矿山，研究了硫砷铜矿的电化学行为、化学浸出动力学、生物浸出机理与动力学，揭示了硫砷铜矿溶解动力学的关键影响因素及其交互效应，为硫砷铜矿资源清洁高效开发利用提供科学依据。在此基础上，以我国首家万吨级提铜矿山-紫金山铜矿为例，研究了潜在有害元素砷在生物提铜系统内部和周边环境的分布情况，进行了环境影响分析。　　硫砷铜矿化学性质稳定，测定静止电位为0.48 V。硫砷铜矿电极阳极在低电位区域存在中间反应，并有亚稳态产物形成。有菌体系下氧化峰不明显，表明硫砷铜矿被细菌浸出后表面结构被破坏。当电位上升到0.8V以上时，阳极电流上升速度增大，此时硫砷铜矿氧化剧烈并在表面产生硫膜，阻碍氧化反应的进一步发生。硫砷铜矿硫酸铁酸性化学浸出的表观活化能较高，氧化还原电位800mV、温度30-75℃范围时活化能为57.87 kJ·mol-1。硫酸铁酸性浸出硫砷铜矿符合典型的缩核模型，速率受表面化学反应控制。硫砷铜矿的浸出与硫酸铁浓度呈负相关(反应级数为-0.189)，与氧化还原电位呈弱正相关。　　细菌浸出可以有效促进硫砷铜矿的氧化分解。温度、矿浆浓度、初始Fe2+浓度和初始Fe3+浓度对硫砷铜矿的细菌浸出具有显著影响:提高温度可以明显促进硫砷铜矿细菌浸出。高矿浆浓度下硫砷铜矿的浸出受到明显抑制;过高和过低Fe2+浓度不利于硫砷铜矿的浸出，初始Fe2+浓度在10.0 g·L-1时，铜、砷的浸出率最高分别可达77.9％、11.9％，此时体系铁浓度维持在较低水平。硫砷铜矿的生物浸出机理为间接作用机理，接触作用在生物浸出过程中起到重要作用，接触条件下硫砷铜矿的生物浸出率为非接触条件下的3-8倍，非接触条件下少量硫砷铜矿溶出。　　硫砷铜矿与黄铁矿在复合浸出体系中存在原电池效应，静电位比黄铁矿低的硫砷铜矿与黄铁矿组成原电池，硫砷铜矿充当阳极，促进了溶解。随着黄铁矿加入比例的升高，硫砷铜矿的浸出率逐渐提高。　　根据硫砷铜矿化学浸出、生物浸出动力学和电化学试验研究结果，结合低品位次生硫化铜矿生物堆浸生产实际，为生产实践提出了工艺优化措施:在紫金山次生硫化铜矿生物堆浸过程中，提高温度至60℃以上可以有效促进主要铜矿物蓝辉铜矿和铜蓝的浸出，也提高硫砷铜矿中砷的释放速率;维持堆内高温，抑制微生物活性，从而降低体系中氧化还原电位，可以抑制硫砷铜矿的浸出，降低有害元素砷进入到体系中。　　在紫金山生物堆浸-萃取-电积生产系统中，未见砷在生产工艺中某个环节或者某个中间产品中显著累积富集。环境水样和土样水溶砷离子浓度基本满足GB3838-2002中地表Ⅱ类水源地水质标准。将HPLC-ICP-MS联用技术应用在有色金属硫化矿矿山环境分析中，并进行环境影响分析。紫金山铜湿法厂中和渣不属于具有浸出毒性特征的危险固体废物，可安全存放在尾矿库中。