铜具有优良的延展性、导热性、化学稳定性,被广泛应用于电气、建筑、国防、机械制造等行业。目前,我国主要通过湿法冶金的方式从铜矿石中提取铜,此方式会产生大量酸性废液和废渣。酸性废液具有重金属种类复杂、酸性、硫酸盐浓度高等特性,排放至环境会导致水体、土壤污染,影响动植物生长,重金属可通过食物链、食物网进行富集累积,进而威胁人类的健康安全;废渣成分复杂、富含大量的重金属和有毒有害物质,在自然风化、侵蚀作用下易形成扬尘从而造成大气污染,在雨水等作用下通过地表径流及地下渗流对周边水体和土壤造成污染,对环境和人体健康有潜在威胁。酸性废液和废渣中含有大量的有价重金属,其排放会造成环境污染,同时引起资源的浪费。因此,探索一种可处理酸性废液废渣并对其资源进行回收的方法具有重要的经济、环境和人类健康意义。电渗析法（ED）是利用离子交换膜的选择透过性,在外加电场的作用下将溶液中阴阳离子进行分离,因其具有环境污染小、操作简单、绿色环保等特点,得到了科研工作者的广泛关注。但由于其具有电流效率低、能耗高等缺点,目前只在海水淡化和高盐废水治理方面有较多应用。双极膜电渗析法（BMED）是将双极膜引入ED组成的一种新型环保工艺系统,其可将废水中的盐转化为相对应的酸和碱,在含盐废水治理领域得到了较多应用。本论文利用BMED系统处理铜矿湿法冶金过程产生的酸性废液废渣,其研究如下:（1）应用BMED系统处理铜矿湿法冶金过程产生的酸性废液首先研究了电解质浓度对系统电压的影响,考察了电流密度、废水室（WAC）和重金属室（HMC）的体积比(VWAC:VHMC)、多单元处理对重金属去除、电导率、溶液p H、装置电压及能耗的影响,并分析了整个处理过程中重金属的分布及H2SO4的回收效率。结果表明重金属离子迁移速率和电流效率随电流密度的增大而升高,但高电流密度会增大废液处理单位能耗;VWAC:VHMC中HMC体积增大有利于重金属离子的迁移;串联增加BMED系统处理单元,可增加单位时间内废液处理量,提高体系电流效率,降低单位重金属去除能耗。40 h后,废液中的SO42-离子回收率为85.9%（H2SO4摩尔浓度约为0.395 mol/L）,处理后的酸性废液中重金属离子浓度低于100 mg/L,p H值为0.96,可作为铜矿石的酸浸液使用。整个处理过程未添加任何化学试剂,治理后的酸性废液可以回用,达到了废液零排放的目的。在选择的实验条件下,BMED系统处理铜矿石湿法冶金过程产生酸性废液的最佳条件为:电解质Na2SO4浓度1.0 mol/L、电流密度3.0 m A/cm~2和VWAC:VHMC=1:15。（2）应用BMED系统处理铜矿湿法冶金过程产生的废渣利用BMED系统把重金属从废渣中浸出,然后再将废渣进行固液分离,最后再用BMED系统处理分离后的上清液。首先,研究了废渣液固液比对装置电压的影响,考察了电流密度、废渣粒径对BMED系统重金属浸出的影响,并分析了重金属脱附动力学过程、重金属形态变化及重金属的分布规律;其次将处理后的废渣液固液分离;最后考察了电流密度、上清液室（SFC）和HMC体积比(VSFC:VHMC)、多单元处理对重金属去除、电导率、溶液p H、装置电压及能耗的影响,并分析了重金属去除效率。结果表明废渣液固液比为1:1.5时,有利于减缓电渗作用,降低系统电压。p H=1.0时废渣中的重金属具有最佳的脱附率,Fe、Mg、Ni等重金属的脱附过程符合Elovich方程,Cd、Cu脱附过程符合一级动力学方程。在BMED系统中,重金属从废渣中浸出的最佳条件为:电解质Na2SO4浓度1.0 mol/L、废渣固液比1:1.5、电流密度3.5 m A/cm~2和废渣粒径100目。在处理过程中废渣中重金属的碳酸盐结合态（Carb）、铁锰氧化物结合态（Fe Mn OX）、有机物结合态（OM）、残余态（RES）等形态会转化为可交换态（EXC）进入溶液中。BMED系统处理废渣上清液的最佳条件为:电解质Na2SO4浓度1.0 mol/L、电流密度为3.0 m A/cm~2和VSFC:VHMC=1:10。废渣处理后,大部分重金属形成氢氧化物沉淀,少量以RES形态残留在废渣中,处理后上清液中Cu浓度为0.84 mg/L,p H值为0.77,可作为铜矿石的酸浸液使用。整个处理过程未添加任何化学试剂,处理后废渣中重金属含量少且形态稳定,达到了废渣无害化的目的。