铜以其良好的物理化学性质被广泛应用于各个领域。我国作为最大的铜消费国,铜产品和生产原料都高度依赖进口,亟需开发一种新工艺,以拓宽可利用铜资源的范围,来缓解对进口铜资源的依赖性。自然界中硫化铜矿物常伴生硫砷铜矿,开展关于高砷硫化铜矿的湿法浸出工艺的研究,将其利用到工业生产中,不仅可以提高国内铜资源的利用率,也可拓宽铜矿的可进口范围。本文以高砷硫化铜精矿作为研究对象,其主要成分是黄铁矿、黄铜矿和硫砷铜。在总结了浸出热力学可行的可行性后,通过对比三种主要矿物的静止电位,并结合原电池原理,得出了使用酸性体系,黄铜矿与硫砷铜矿溶解的可行性较大。采用酸性氧化浸出方法,首先开展了在超声波辅助条件下高砷硫化铜精矿的浸出研究,在温度80℃、通氧400ml/min、超声波功率320W、搅拌速度200r/min、液固比8:1、酸度220g/L、反应12h的最佳条件下,铜的浸出率仅为41.96%。得出硫化铜精矿的钝化作用可能导致了超声波辅助的失效。然后开展了常压富氧条件下高砷硫化铜精矿浸出的研究,分别开展了反应温度、液固比以及通氧量三个条件的单因素实验研究,研究表明:当温度小于60℃时,硫砷铜矿优先溶解,铜的浸出率维持在20%上下;当温度大于80℃时,可以保持较高的铜浸出速率;当液固比大于15:1时,铜浸出效果更佳;当酸度为135-270g/L范围时,铜和砷的浸出率都随酸度的增加而增加;当酸度超过405g/L时,黄铜矿和硫砷铜矿都发生了钝化效应,并且硫砷铜矿比黄铜矿更难被溶解。最佳的实验条件为:酸度270g/L、通氧量2L/min、液固比20:1、搅拌速度400r/min、温度80℃。在最佳条件下反应时间为24h时,铜的浸出率超过99%,砷的浸出率达到了87.29%;当反应时间延长至48h时,砷的浸出率达到了98.56%。使用XRD与SEM对浸出渣进行检测分析,结果表明:在最佳反应条件下浸出渣的主要成分为Si O₂、S⁰和Fe S₂,单质硫的含量较高,呈现絮状或多孔团状的良好晶型,有利于从浸出渣中分离出硫产品;在氧化环境较差的情况下,黄铜矿和硫砷铜矿被单质硫包裹,浸出受钝化影响较大。重复实验显示,实验确定的最佳反应条件和浸出率可靠。一次返回浸出实验显示,在更短时间内可以得到优异的铜的浸出率。返回浸出实验可以得到14.62g/L的含铜溶液,具有重复利用和富集铜的潜力。开展铜的浸出动力学实验研究,计算得到反应的表观活化能为35.99k J/mol,浸出反应符合混合控制模型。