尖晶石型铁氧体异相类Fenton催化剂MFe2O4(M=Fe,Mg,Cu,Ni,等)因其优异的结构稳定性和磁回收性能成为近年来水处理领域研究的热点。然而目前报道的该类催化剂催化活性不够理想且均采用纯试剂合成,制约了其更广泛的实际应用。因此,如何低成本、大批量制备高效异相类Fenton催化剂,如何构建新型高效异相类Fenton催化反应体系是处理难降解有机废水的关键所在。基于此,本论文针对腐泥土型红土镍矿的组成特点,提出了湿法提取-综合利用红土镍矿中有价金属元素制备MgFe2O4基高效异相类Fenton催化剂的新思路。系统研究了合成条件和过渡金属共掺杂对所制备产物微观结构和催化性能的影响,提出并建立了新型高效异相类Fenton催化体系,阐明了催化反应活性的增强机理。采用酸浸-水热法,从腐泥土型红土镍矿中成功制备出(Mg,Ni)(Fe,Al)2O4异相类Fenton催化剂。详细探讨了水热和煅烧温度对产物微观结构以及催化性能的影响,确立了最优催化体系(Mg,Ni)(Fe,Al)2O4/H2O2并阐释了反应机理。结果表明:高温水热(180℃以上)结合煅烧过程有利于促进尖晶石铁氧体中Fe3+向八面体位的迁移,增大Fe3+在八面体位占据的比例,进而促使更多Fe3+暴露在催化剂表面参与反应生成大量强氧化性羟基自由基(·OH),最终提高体系(Mg,Ni)(Fe,Al)2O4/H2O2的催化活性。在最优条件下,该催化体系对不同种类低浓度有机染料和四环素的降解效率(η)均大于95%。重复使用五次后,(Mg,Ni)(Fe,Al)2O4异相类Fenton催化剂对罗丹明B(RhB)溶液的η保持在97.1%,总有机碳(TOC)去除率无明显降低(44.8%降低至42.1%),具有良好的可重复利用性。采用共沉淀法,从腐泥土型红土镍矿浸出液中制备出Cu2+掺杂(Mg,Ni)(Fe,Al)2O4异相类Fenton催化剂。系统研究了 CuCl2·2H2O添加量和煅烧过程对于产物微观结构和催化性能的影响,确定了高效催化体系(Mg,Cu,Ni)(Fe,Al)2O4/H2O2,揭示了 Cu2+掺杂对(Mg,Ni)(Fe,Al)2O4催化活性的增强机制。结果表明:由于尖晶石铁氧体(Mg,Cu,Ni)(Fe,Al)2O4占据八面体位Cu2+和Fe3+的协同作用,加速了(Mg,Cu,Ni)(Fe,Al)2O4/H2O2催化体系中·OH的生成,使得此体系针对低浓度有机染料和四环素均具有良好的降解效果(η>95%)。五次循环使用后,所制备的(Mg,Cu,Ni)(Fe,Al)2O4对RhB溶液的降解效率依然接近100%,TOC去除率保持在40%左右,表明所制备的(Mg,Cu,Ni)(Fe,Al)2O4催化剂稳定性高,可重复利用性好。采用共沉淀法,以FeCl3·6H2O作为添加物,从腐泥土型红土镍矿浸出液中制备出纯相高铁含量(Mg,Ni)(Fe,Al)2O4异相类Fenton催化剂(记为HF-(Mg,Ni)(Fe,Al)2O4),发展并构建了新型高效催化反应体系HF-(Mg,Ni)(Fe,Al)2O4/H2C2O4/light(模拟太阳光)。详细探讨了合成条件与催化测试参数对于催化剂微观结构以及降解RhB溶液效果的影响,提出并阐明了HF-(Mg,Ni)(Fe,Al)2O4/H2C2O4/light体系催化反应机理。研究表明:催化剂表面高反应活性配合离子[≡Fe(C2O4)3]3-的大量形成是快速产生·OH的关键,决定了有机物的降解效果。在最佳实验条件下,该催化体系对不同种类低浓度有机染料以及四环素的降解效率均达到90%以上。另外,HF-(Mg,Ni)(Fe,Al)2O4催化剂循环使用五次后,对RhB溶液的降解效率依旧几乎保持在100%,TOC去除率达到46%以上,具有良好的实际应用价值。综上所述,优异的催化性能和良好的循环利用特性,使得天然腐泥土型红土镍矿合成的铁酸镁基异相类Fenton催化剂在处理难降解有机污水方面更具竞争优势。