电解锰渣(Electrolytic manganese residue,简写为EMR)是电解锰行业中生产电解锰时所产生的一种固体废渣。由于电解锰日益增加的需求量和锰矿品位逐年的降低,我国的电解锰渣总量日益增多,但大多数企业将电解锰渣长期露天堆放,不仅会造成对土地资源的浪费,同时也会污染周边环境。因此,将电解锰渣进行资源化和减量化具有重要的现实意义。重金属工业废水的排放会造成严重的水污染现象。在处理技术中,吸附由于操作简单等优点成为一种较为优良的处理方法,但部分吸附材料的成本较为昂贵,应用较为困难,因此,开发一种较为廉价、高效的吸附材料是当前重金属废水处理的重要方向。电解锰渣作为一种由硅、锰、钙、铁、氧和硫元素组成的固体废渣,可通过改性将其制备成为一种具有高效吸附性的吸附材料,具有很大的潜力可以将其制作成为吸附剂。因此研究如何对其进行改性,可作为电解锰渣资源化利用的一个途径,也是一种必要且有效的方向,既有助于对电解锰渣的资源化和减量化,还以废治废吸附重金属,用于环境污染的治理,具有双重效果。本文选择了电解锰渣将其进行不同的有机、无机改性,制备成了三种复合吸附剂,并对于合成的复合材料的重金属吸附性能进行相关探究和机理探究。具体的内容和结论如下:(1)电解锰渣基蛇纹石复合吸附剂(S-EMR)本章主要将电解锰渣与蛇纹石矿物进行混合后改性制作成为一种复合吸附剂,并利用静态吸附平衡实验研究溶液初始p H、接触时间、初始浓度和反应温度等条件实验探究去除Cd²⁺和Pb²⁺效果的影响,通过解吸实验和去除前后的表征分析,探讨其吸附机理。其结论为:当S-EMR吸附Cd²⁺和Pb²⁺时,最佳溶液p H分别为6.0和4.0,S-EMR吸附Cd²⁺和Pb²⁺更加符合准二级动力学模型和Langmuir模型,当温度从30℃到50℃,S-EMR对于Cd²⁺的吸附量从98.00mg/g到115.29mg/g,Pb²⁺的吸附量从630.95mg/g到664.08mg/g。S-EMR吸附Cd²⁺/Pb²⁺主要有三种吸附机制,即表面沉淀、静电吸引和离子交换。(2)电解锰渣基-聚丙烯酸复合吸附剂(P-EMR)本章主要将电解锰渣有机改性制作成为一种复合吸附剂,并利用静态吸附平衡实验研究溶液初始p H、接触时间、初始浓度和反应温度等实验探究去除Cd²⁺和Pb²⁺效果的影响,通过不同的表征分析,探究其吸附机理。其结论为:当P-EMR吸附Cd²⁺和Pb²⁺时,最佳溶液p H分别为6.0和4.0,P-EMR吸附Cd²⁺和Pb²⁺更加符合准二级动力学模型和Langmuir模型,当温度从30℃到50℃,P-EMR对于Cd²⁺的吸附量从66.69mg/g到72.37mg/g,Pb²⁺的吸附量从135.45mg/g到149.32mg/g。P-EMR对重金属离子的吸附主要是化学吸附,具体包括螯合或配位作用、离子交换、官能团(即含有O和N的基团)、Si-O和Al-O与重金属离子的相互作用。(3)电解锰渣基-蛇纹石-聚丙烯酸复合吸附剂(S-PEMR)本章主要将电解锰渣和蛇纹石混合,并将其进行有机改性制作成为一种复合吸附剂,并利用静态吸附平衡实验研究溶液初始p H、接触时间、初始浓度和反应温度等实验探究去除Cd²⁺和Pb²⁺效果的影响,通过解吸实验和去除前后的表征分析,探究其吸附机理。其结论为:当S-PEMR吸附Cd²⁺和Pb²⁺时,最佳溶液p H分别为6.0和4.0,S-PEMR吸附Cd²⁺和Pb²⁺更加符合准二级动力学模型和Langmuir模型。当温度从30℃到50℃,S-PEMR对于Cd²⁺的吸附量从128.36mg/g到148.92mg/g,Pb²⁺的吸附量从175.57mg/g到294.61mg/g。S-PEMR对重金属离子的吸附主要是化学吸附,具体包括螯合或配位作用、离子交换、官能团(即含有O和N的基团)、Si-O和Al-O与重金属离子的相互作用。