砷是一种有毒的元素,属于水体污染物之一。随着矿产资源地严重开发,砷污染越来越威胁着人类的健康。去除水体中砷的污染是环境学者探讨的热门课题,并且对于处理含砷废水,制备高效除砷的吸附材料是一种重要的技术手段。本文通过硫酸浸泡天然含铁锰矿得到以铁、锰离子为主的溶液,以去除砷的效率为标准,选定砷初始浓度,选择合适的铁盐和锰盐,改变溶液的铁锰摩尔比,经沉淀、过滤、烘干,煅烧等过程人工合成除砷效果最好的铁锰复合氧化物。利用X射线荧光(XRF)、X射线衍射(XRD)、X射线能谱(EDS)、红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等测试技术对材料进行表征,以探讨铁锰复合氧化物的除砷机制。并对铁锰复合氧化物的除砷性能做了全面地研究,探讨其饱和吸附量、吸附动力学和除砷效率的影响因素。最后进行复合物地解吸、再生与稳定化和酸浸废渣的固化研究,防止二次污染。研究表明,硫酸浓度为2.1mol/L,反应时间为3.5h,反应温度为90℃,反应固液质量比为1：4时,铁浸出率达到66%,锰浸出率达到93%,滤液中铁锰摩尔比(Fe/Mn)为1：2.4。制备复合物时添加二价铁盐改变铁锰摩尔比的除砷效果优于三价铁盐时。选用NaCO3做沉淀剂,煅烧温度为400℃,Fe/Mn为12：1与4：1时分别对As(Ⅲ)与As(Ⅴ)有最好的去除能力。利用XRF、XRD、EDS、FTIR、SEM等技术分别表征两种铁锰复合氧化物可知,复合物主要由Fe、Mn组成,Al其次。铁人工合成的赤铁矿(α-Fe2O3).磁赤铁矿(γ-Fe2O3)和针铁矿(α-FeOOH)形式存在,锰以羟基化合物和非晶态Mn02形式存在,复合物中的锰的化合物有氧化作用,能将三价砷氧化成五价。吸附后的两种固体表面都检测出了砷酸铁(FeAsO4)。扫描电镜下看到复合物由排列疏松的球形颗粒组成,均一性好。研究认为复合物对砷的去除机理包括氧化作用,共沉淀作用和吸附作用,其中以材料表面羟基络合的吸附作用为主。用Langmuir等温线能够很好地描述两种复合物的吸附等温线,R2>0.99。两种复合物对As(Ⅲ)与As(Ⅴ)的最大吸附量分别为181.82mg/g和161.29mg/g。吸附量随时间的变化可以用Lagergren二级速率方程拟合,温度的升高可以增强复合物的除砷效果。复合物的除砷能力受pH影响较大,总体来说,在pH3-9的区间内,去除率随PH的升高而增加,弱酸、中性偏碱性的环境有助于对砷的去除。共存阳离子Ca2+、Mg2+能够促进对砷的吸附；HCO3-起负影响；SO42-影响很小,可忽略。采用浓碱浸泡法解吸附,NaOH浓度为0.5mol/L时解吸率可达90%以上。再生试验后的铁锰复合氧化物除砷效率良好,经固化后的砷渣浸提液中砷的浓度为0.00237mg/L,远低于5mg/L本文的特色在于利用天然含铁锰矿为原材料,改变铁锰摩尔比来分别制备具有高效除砷性能的新型铁锰复合氧化物,经济节省。另外,本文较全面地探讨了复合物的除砷性能,对材料进行多种表征,从而分析其除砷机理,为复合物的改性及工程实践提供了理论依据。最后进行解吸再生与资源化,对环境保护有重要意义。