重金属污染是水体污染的一个重要方面，本论文综述了重金属废水的来源，重金属的生物毒性，重金属在水体中的化学形态及迁移转化，以及当前重金属废水的治理方法等，并据文献报道提出：天然锰钾矿可作为一种环境矿物材料，治理水体中重金属离子污染具有可行性。 对取自湖南湘潭锰矿样品进行了机械粉碎、X射线粉晶衍射物相鉴定、电子探针成分分析，确定该矿石的主要成分物相为锰钾矿，此外还含少量伊利石、白云石和石英等。并通过对矿物表面Zeta电位的测量，确定天然锰钾矿矿样A的等电点在pH值为6.3附近。 通过天然锰钾矿去除重金属离子Hg²⁺，Pb²⁺，Cd²⁺的动态实验研究，确定了锰钾矿对重金属离子的去除反应平衡时间在20小时以上。反应进行1小时，重金属离子的去除量达平衡去除量的60％以上；反应15小时，达平衡去除量的90％以上。 对影响天然锰钾矿去除量因素的探讨，结果表明：溶液pH值是影响锰钾矿对重金属离子去除量的主要因素，pH值近中性或偏碱性时是最佳的去除pH值范围；外加电解质对去除量的影响主要体现在溶液中是否存在与重金属离子配合强的配体离子，高浓度强配体离子的存在将很大程度上降低锰钾矿对重金属离子的去除量；矿物粒径的大小也在很大程度上影响锰钾矿对重金属离子去除量，矿粉粒径越小，对重金属离子的去除量越高；反应前后溶液的pH值都有不同程度的变化。 吸附等温实验研究表明：对三种金属离子的去除都能很好的符合Langmuir吸附等温线，在pH值为中性时，锰钾矿样A对Hg²⁺的最大去除量为27.6mg/g、对Cd²⁺的最大去除量为5.54mg/g，锰钾矿B样对Pb²⁺的最大去除量为7.12mg/g；在合适的矿物用量与溶液体积的比值下，对低浓度范围去除率都在90％以上。 对锰钾矿表面的重金属进行解吸实验，结果表明：解吸量随解吸溶液的条件而变，基本同吸附实验相对应，即去除量最大的条件也就是解吸量差的条件；锰钾矿对Pb²⁺的固持比较牢固，反应后经淋滤、烘干的矿渣，只在pH值很低时才出现解吸现象。 伴随重金属离子在锰钾矿表面的吸附反应，有锰钾矿中Mn²⁺和K⁺的溶出。可推测除了表面络合外，还可能存在溶液中重金属离子同锰钾矿中的Mn²⁺离子发生取代，和同孔道中的K⁺离子发生交换；锰钾矿样B对重金属离子去除量的顺序为：Pb²⁺＞Hg²⁺＞Cd²⁺。 本次研究证实了天然锰钾矿是一种很好的处理水体中重金属离子污染的环境矿物材料。