重金属是一类对生态环境和人体健康都危害极大的污染物,已经引起人们越来越多的关注,治理和排放标准也日趋严格。现代重金属废水处理技术很多,吸附法通常成本较低且操作简单,是目前研究和应用都比较热门的方法之一。而天然矿物材料作为绿色环保吸附剂,受到越来越广泛的重视和应用。本论文首先研究了天然高岭土的吸附性能,结果表明其在吸附Pb²⁺、Cd²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Cr（Ⅵ）等离子时,几乎不能吸附Cr（Ⅵ）,而对Pb²⁺的吸附效果最佳,但吸附量仅为2.1 mg·g^-1;其次,以硫酸铝为改性剂,经焙烧改性后,改性高岭土吸附量较原土显著提高。当吸附时间1 h,pH 4～5,NaNO₃浓度0.01 mol·L^-1,Pb²⁺浓度500 mg·L^-1时,0.5 g改性高岭土对Pb²⁺吸附量可达18.5 mg·g^-1,相同条件下,天然高岭土吸附量不足4 mg·g^-1。因为改性后,高岭土比表面积从3.35 m²·g^-1增至9.53 m²·g^-1,阳离子交换容量从95 mmol·kg^-1增至236 mmol·kg^-1,故吸附量随之提高。10 mg·L^-1以内实际Pb²⁺废水经改性高岭土处理后可达标,且能再生利用,而原土不能;最后,用2.0%HDTMA对天然高岭土改性后,当吸附时间1 h,pH 3～6,NaNO₃浓度0.01 mol·L^-1时,0.5 g改性土对250 mg·L^-1Cr（Ⅵ）的吸附量为5.2 mg·g^-1,是相同条件下原土(0.66 mg·g^-1)的8倍。红外光谱显示,HDTMA与高岭土发生有效结合。20 mL 13mg·L^-1的Cr（Ⅵ）实际废水,经0.5 g改性土处理后,剩余浓度仅为0.41 mg·L^-1,达到工业用水排放标准,用0.01 mol·L^-1NaCl洗脱后可再生,三次利用率仍可达64.4%。