矿山的废水作为矿山冶铜的终端产物,属于含有重金属离子的污水,若不加以处理直接排入水体,不仅会造成铜资源的浪费,还会加重环境的污染。为了有效地处理矿山的含铜废水,实现铜离子的无害化和资源化,本文综合研究了国内外的研究现状,总结了各种回收处理铜离子的方法的优缺点。通过多次尝试,以P507为萃取剂,建立了一种经济实用的工艺路线,对于矿山废水中的铜离子进行萃取分离。本文从三个方面进行研究,主要结论如下:（1）由于氨氮对于水体具有毒害作用,我们选择氢氧化钠作为皂化剂。将萃取体系的p H值控制在4左右、保持萃取剂的封闭性、采用经过磺化的煤油代替普通煤油、保证萃取过程的转速为70 r/min等措施可以避免萃取过程中异常状况的产生。在此基础上经过探究得到,对于利用经氢氧化钠皂化的P507萃取含铜废水中的铜离子的实验,最佳实验条件参数为:P507体积分数为0.6%、P507的皂化率为30%、相比（O/A）为1:1,萃取时间为15 min。在这样的条件下,进行一级萃取其萃取率即可达到99.5%以上,满足水质排放的国家一级标准。运用盐酸作为反萃酸来反萃负载铜离子的有机相,其最佳条件如下:盐酸浓度为3mol/L、相比（O/A）为1:3,萃取时间为15 min。在这样的条件下,进行一级萃取其反萃效率即可达到98%。综上萃取和反萃的实验结果,这套工艺流程可以回收97.5%以上的铜。（2）通过GAUSSIAN软件的计算,对两个体系的反应动力学进行了研究,表征了瞬时状态下物质的存在形式以及微观结构,展示了化学反应的动态过程。结果表明:在非皂化体系中,P507萃取铜离子的萃合物组成为Cu（HA2）2。反应机理主要是阳离子的交换反应,即有机相P507中的氢离子被水相中的铜离子置换出来,其后铜离子与有机相P507中的基团形成配位键。在皂化体系中,P507萃取铜离子的萃合物组成为Cu A2。皂化萃取的机理为:P507首先作为弱酸与氢氧化钠发生中和反应生成有机钠盐,其次钠盐继续与P507结合形成络合物。进行萃取过程时,铜离子与皂化过程中生成的络合物反应生成酸性有机铜盐,并释放出部分P507单体。（3）通过斜率法和标准常数K~0法两种方法研究了萃取过程的热力学机理,斜率法和标准常数K~0法的结果均显示:ΔH＜0,ΔG＜0,ΔS＞0,说明萃取反应是一个放热反应,并且反应可以自发进行。