随着稀土材料研发领域的兴起,离子型稀土资源的需求量日益增加。然而,在离子型稀土矿开采过程中,大量废水漫流,致使矿区及周边水土污染加剧,稀土资源极大浪费,国民财产严重流失,因此稀土废水处理研究具有重要意义。基于生物质与粘土在稀土废水处理方面的应用潜力,本课题以橙皮有机生物质和蒙脱石无机粘土为吸附原料,配制La（Ⅲ）、Y（Ⅲ）稀土溶液,开展批量单因素吸附实验。结合表征分析,比较原料种类及改性条件对材料理化性质与吸附效果的影响,确定吸附性能达到最佳时的环境条件。通过等温吸附、动力学及热力学模型拟合,探讨材料的吸附行为与机理,主要结论如下:（1）脐橙皮（OP）吸附La（Ⅲ）、Y（Ⅲ）的最佳吸附条件为:温度40℃,p H值6,OP用量分别为2 g/L、3 g/L,接触时间30 min,初始离子浓度32 mg/L,相同条件下OP吸附La（Ⅲ）的性能更优。实验数据与Langmuir等温模型拟合效果最佳,其Langmuir单层吸附量分别达到37.61 mg/g和31.10 mg/g;动力学拟合结果表明吸附La（Ⅲ）、Y（Ⅲ）的吸附过程遵循准二级动力学模型;表征分析证实了橙皮主要成分中的羟基、羧基等含氧基团的参与并促进了其与离子之间的吸附、络合和交换相关的理化相互作用。（2）热解温度在200℃～600℃范围内,越高温制备的橙皮生物炭（OPB）越偏碱性,且表面孔隙结构更丰富,在酸性溶液中吸附效果更明显。OPB对La（Ⅲ）具有更好的吸附效果,实验吸附量的提升可以达到55.57 mg/g,用量仅需1 g/L。综合分析表明OPB表面孔隙结构及其官能团起重要作用,物理吸附明显增强。溶液离子浓度（＜100 mg/L）和温度（＜45℃）较高时,OPB吸附La（Ⅲ）和Y（Ⅲ）过程中的吸热自发反应更强,效果越明显。Langmuir与准二级动力学模型可准确描述OPB对La（Ⅲ）和Y（Ⅲ）的吸附行为。（3）橙皮炭-蒙脱石复合材料（OPB400-MT）和橙皮-蒙脱石复合后皂化（MOP-MT）对La（Ⅲ）、Y（Ⅲ）的吸附能力有效提高,其中OPB400-MT的吸附量分别达到66.03 mg/g、35.14 mg/g,MOP-MT吸附效果更明显,分别达到70.19 mg/g、40.27 mg/g,且两者的吸附稳定性提高,吸附效果受环境单因素变化的影响更小。两种材料的实验数据均符合Langmuir、Freundlich及D-R模型拟合计算的参数规律,准二级动力学模型更能准确描述两者的吸附过程。两种材料对离子的吸附行为涉及了静电吸引、离子交换和络合作用等机制,化学吸附起主要作用,其中颗粒内扩散步骤对OPB400-MT吸附过程的控制更明显。材料的复合不仅有橙皮表面丰富的孔隙结构和活性官能团进行有效吸附,而蒙脱石的成功负载所增加的吸附点位和可交换电荷数量大大的强化了吸附作用。吸附为自发吸热反应,环境温度升高可以增强吸附体系的驱动力,从而促进吸附进程。