含铁锰废泥广泛产生于冶炼和水处理行业,通常作为废弃物进行安全卫生填埋。资源化利用含铁锰废泥制备吸附剂,不仅能够节约处置费用和填埋土地,而且能够应用于废水处理,达到以废治废的目的。本文采用简便水热法,将3种废泥（赤泥、地下水厂铁泥和锰泥）转变成磁性吸附剂、聚硫铁吸附剂和硫锰吸附剂,应用于去除水中典型重金属离子Zn²⁺和水中典型抗生素四环素,重点研究废泥中含铁矿物和杂质硅铝矿物的相变原理与作用机制,主要内容如下:赤泥是典型含铁废弃物,其主要矿物包括钙铁榴石,白云母,赤铁矿和钙霞石。这里,利用抗坏血酸为还原剂,通过水热还原法将赤泥转化为磁性吸附剂。结果显示,赤泥中主要含铁矿物为钙铁榴石,其在水热条件下与抗坏血酸反应,表面发生还原溶解行为,进而重结晶生成磁铁矿和钙钛榴石。水热温度明显促进了赤泥的溶解,在高温下产物中磁铁矿的晶粒尺寸明显增大。当水热温度达到200℃时,制备的磁性吸附剂P-200的饱和磁化强度为4.1 Am²/kg,具有良好的磁响应,可在水中快速地被磁分离。其对水中Zn²⁺具有良好的吸附效果,最大吸附量为89.6 mg/g,达到原赤泥的8倍。磁性吸附剂P-200对Zn²⁺的吸附符合Langmuir模型,阳离子交换是主要的吸附机理。地下水厂铁泥的主要矿物相包括水铁矿、石英和勃姆石,是含铁地下水厂生产中形成的含铁沉淀。在这里,通过添加Na₂S·9H₂O,利用一步水热法将地下水厂铁泥转化为含erdite纳米棒的吸附剂。研究结果显示,经过水热处理后,地下水厂铁泥中的石英和勃姆石溶解并重结晶为方钠石,而水铁矿则在160℃时转变为erdite纳米棒,在240℃时转变为赤铁矿。当水热温度为160℃时,制备的erdite吸附剂SP160,是一种纳米棒状颗粒,其直径为200 nm,长度2-5μm。SP160在中性条件下不稳定,自动水解生成含铁絮体,对水中土霉素具有良好的吸附效果。其最大吸附量达到2039.3 mg/g,是在240℃条件下合成样品SP240的三倍。通过添加0.1 g SP160,可去除制药废水中近100%的土霉素及其衍生物。去除的主要机理是SP160中的erdite自发水解生成羟基氧化铁,羟基与废水中的土霉素及其衍生物进行配位,进而有效去除土霉素及其衍生物。含锰的地下水经过处理后,也会产生一种含锰废泥。与含铁废泥不同,含锰废泥经过水热法处理后,生成正八面体硫锰矿纳米颗粒。进一步,重点研究了水热温度和干燥方式对硫锰矿颗粒生成的影响,并分析了硫锰矿的水解产物及其对水中四环素的吸附。结果显示,在90-220℃范围冷冻干燥制备的产物,为正八面体的硫锰矿。而真空干燥和鼓风干燥的样品中含有Mn（OH）₂、单质硫和Mn₃O₄。合成温度由90℃升高到220℃,生成的硫锰矿晶体尺寸由2μm增大到5μm。硫化锰晶体在中性条件下自动水解,生成的含锰水合物（MnOOH）对水中盐酸四环素展示了良好的吸附效果。冷冻干燥制备的样品展示了最佳的四环素吸附效果,最大饱和吸附量达到2257.2 mg/g,优于真空干燥和鼓风干燥的硫锰矿样品。上述研究阐明了水热条件下赤泥中钙铁榴石的还原溶解与重结晶作用原理,揭示了地下水厂铁泥中水铁矿原位相变为erdite晶体及其自动水解除污机制,也证实了含锰废泥水热相变为硫锰矿及其在水中自动水解的现象,为含铁锰废弃物资源化利用提供了借鉴。