本文以煤矸石空心微珠和玻璃空心微珠坯体为主要原料,添加适量粘结剂,经高温烧结,制备空心微珠轻质陶粒。研究了烧结温度、保温时间以及玻璃粉添加量对空心微珠轻质陶粒性能的影响,通过正交实验优化陶粒烧结工艺。用碱性品红和亚甲基蓝溶液来模拟印染废水,以空心微珠陶粒为吸附剂,研究了吸附时间、陶粒用量和溶液初始浓度等因素对染料溶液吸附的影响,确定了空心微珠陶粒对染料溶液的吸附模型和吸附机理。实验结果表明:(1)随着烧结温度的升高,陶粒的表观密度和吸水率逐渐增大,颗粒抗压强度先增大后逐渐减小,烧结温度为700oC时,单颗粒抗压强度为200.5 N,达到最大值。随着保温时间的延长,颗粒抗压强度先增大后减小,保温时间为60 min时,颗粒抗压强度最大。加入玻璃粉可以明显提高陶粒的单颗粒抗压强度,并且随着玻璃粉加入量的增大,颗粒抗压强度显著增大,700oC烧结的样品中玻璃粉加入量为25wt%时,单颗粒抗压强度增大到327.5 N,提高了63.3%。(2)通过正交实验得到最优烧结工艺为:煤矸石空心微珠和玻璃空心微珠坯体的质量比为4:6、烧结温度为700oC、保温时间为60 min。(3)空心微珠陶粒对碱性品红和亚甲基蓝溶液的吸附量随吸附时间的延长而增大,吸附时间为90 min时达到平衡。空心微珠陶粒对碱性品红和亚甲基蓝溶液的去除率随着陶粒用量的增大而增大,用量为5 g时去除率趋于稳定。空心微珠陶粒对碱性品红和亚甲基蓝溶液的吸附量随着溶液浓度增大而增大,当溶液浓度到120 mg/L之后,陶粒的吸附量不再大幅增大,趋于饱和。(4)陶粒对染料溶液的吸附过程可以用Langmuir等温模型和伪二级动力学模型来描述。(5)制得的陶瓷滤芯通过法国食品级安全检测,应用于饮用水净化领域。