全球80%的电解锰在我国生产,是全球最大的电解金属锰生产国。电解金属锰工业每生产1吨产品,就会产生7-9吨废渣,每年的废渣产生量约为2000万吨,历年积存的电解锰渣约1.3亿吨,存量巨大。目前电解锰渣主要采用尾矿库堆存的方式进行处置,其残留的有害物质对矿区周边生态环境和当地居民具有潜在的威胁。2020年9月起实行的《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》,其中第四十二条规定:矿山企业应当采取科学的开采方式和选矿工艺,减少尾矿、煤矸石、废石等矿业固体废物的产生量和贮存量。因此亟需针对电解锰渣开展无害化、减量化及资源化利用研究。本论文以电解二氧化锰渣为研究对象,对其理化特性进行了充分分析后发现电解二氧化锰渣元素组成复杂,同时含有部分有价金属,因此首先提取其中的有价组分,然后利用回收有价组分后的电解锰渣残渣制备了土壤调理剂、固化剂和方沸石三种环境材料,并进行应用性能研究,以实现电解锰渣的高效梯级资源化利用。本文主要研究结果如下:（1）采用“氧化-弱酸络合”组合工艺对电解锰渣进行了无害化、资源化利用,探寻了最佳工艺参数并对其中机理进行了研究:经过草酸浸步骤的处理后,硅元素成为了酸浸渣中的主要元素;同时,经酸浸处理后的浸出液可通过结晶的方式对有价组分进行回收。通过对回收机理进行研究发现在酸浸过程中,电解锰渣中的铁元素是通过氧化还原反应浸出回收的,而锰元素则是通过溶解浸出得到的。进一步对有价组分回收后的电解锰渣残渣进行材料化利用制备了土壤调理剂,并获得了优化的制备条件,即在酸浸渣和活化助剂（碳酸钠）的添加比例为1:0.5,焙烧温度为750°C,焙烧时间2 h的条件下制备得到了含有9.81%有效硅的碱性土壤调理剂。（2）利用电解锰渣残渣制备的土壤改良剂在应用于盆栽种植实验中发现,当复绿景观植物生长于受电解锰渣污染的土壤中时,施用0.5-1%的土壤改良剂会使植物茎秆粗壮,面对恶劣土壤的环境胁迫压力有更好的抗性。土壤改良剂也会在一定程度上改善土壤环境,对丰富土壤中的微生物群落和真菌群落都产生了积极的影响。具体表现为:1)放线菌门、酸杆菌门及变形菌门都因施加土壤改良剂而保持较高的相对丰度;2)促进了微球菌科的生长并成为优势菌种,具有反硝化功能的罗丹杆菌丧失了其主导地位;3)加入适量的土壤改良剂会维持土壤中真菌群落的平衡,如丛赤壳科群落的相对丰度会经历一个大幅增加后回落少许至新的平衡状态。由此可知,在施用土壤改良剂能有效降低环境对植物的生长胁迫压力。从植物转录组表达差异数据中可以看到,施用土壤改良剂后大量关于碳水代谢,物质转运以及硫代谢途径出现富集转录,由此说明施用土壤改良剂可以有效的促进欧石竹的根系生长代谢。（3）利用电解锰渣残渣开发的固化材料用于含氨氮和重金属Mn、Cd、Pb电解锰渣的固化稳定化,并开展了室内和现场试验。实验发现电解锰渣残渣的胶凝活性可达78%以上,具有胶凝性能。在固化材料掺量为5～7%（质量比）,对于电解锰渣中的氨氮具有稳定化效果,氨氮的浸出量从开始的281 mg/L降至17.8 mg/L。同时,固结体中的Mn、Pb、Cd浓度分别从781、0.05和0.003 mg/L降低至0.038、0.01和0.002 mg/L,均低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007）中的限制值,对环境几乎没有危害。说明固化材料对电解锰渣中的主要污染物—Mn元素具有显著的固定化效果,在自然环境下几乎不会被浸出,同时浸出液中Pb和Cd的浸出浓度也低于上述标准的浓度限值（0.005 mg/L）。采用所合成固化材料对重金属及氨氮进行了安全处置,实现了电解锰渣从一般工业固体废物中的二类固体废物转化为一类固体废物（《一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准》（GB18599-2020））。（4）利用电解锰渣残渣为原料,采用水热合成法合成了方沸石材料。最佳合成条件为:硅铝分子比为16,p H=9-10,水热反应温度180°C,时间6 h。该沸石材料的矿物相以方沸石为主,比表面积为138.4 m~2/g,平均孔径为3.1143 nm。其中,铝源和水热反应时间对沸石材料的比表面积和孔容孔径影响较大。该方沸石材料用于对罗红霉素和阿奇霉素两种抗生素的吸附性能研究。结果发现,其对阿奇霉素和罗红霉素的最大吸附量分别为68 mg/g和54.45 mg/g。采用不同的动力学模型与等温模型对吸附行为进行分析发现,方沸石对两种抗生素的吸附过程很好地符合准一级动力学模型和Langmuir等温吸附线模型,因而表现为单分子层物理吸附。由热力学分析发现该吸附属于吸热的吸附过程,温度升高有助于吸附过程的进行。根据对吸附前后样品进行表征,并结合密度泛函理论计算（DFT）,认为方沸石对抗生素的吸附作用机理主要是方沸石表面的羟基吸附位点与抗生素分子上的含氧基团通过形成丰富的氢键达到结合抗生素的目的。