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水体砷污染事件频发,严重威胁人类身体健康。本文利用锰矿及其改性磁性铁锰复合物处理含砷实验水样,通过对低品位锰矿进行物理和化学性能的表征,研究其对水样中三价砷的吸附能力和吸附机理。同时以天然锰矿为原材料,通过本文独创的高温焙烧法进行改性,浸出锰矿中二价锰离子,并利用浸出液合成磁性铁锰复合物,然后利用复合物对含砷实验水样进行吸附。对锰矿的研究结果表明,锰矿具有吸附中低浓度(C<0.1mg/L)含砷实验水样的能力,在锰矿投加量为1.25g/L时,其最佳实验条件及除砷效果为：25℃下,溶液pH值为3,反应时间为24小时,此时初始砷浓度为0.1mg/L的实验水样,经吸附后剩余砷浓度低于0.01mg/L。实验中加入Fe3+和Ca2+有助于砷吸附效率的提高,而水中共存的HC03-则会降低吸附效率。锰矿对砷的吸附符合二级动力学吸附模型和Freundlich吸附等温线模型。Mn-OH、α-FeOOH和α-Fe2O3为吸附的主要作用基团,吸附类型属于以形成内层配位络合物为主的专性吸附。以锰矿为原材料,采用高温焙烧法制备磁性铁锰复合物。由单因素实验结果可知,提纯锰矿中锰离子的实验最佳条件为：原锰矿粉在700℃下焙烧2小时后制成焙烧矿粉,焙烧矿粉在酸矿比为1.05：1,铁矿比为0.14：1,液固比为6：1,浸出温度为50℃,浸出时间为2小时,浸出率可达到92.63%。浸出液中铁锰比为1：1。以四氧化三铁作为磁芯,向浸出液中加入三价铁溶液使铁锰比达到3：1,经由氢氧化钠和次氯酸钠的沉淀、氧化反应,合成磁性铁锰复合物。合成的磁性铁锰复合物是一种无定型的物质,具有Mn-OH、α-FeOOH、Fe-O等基团。在室温下,其具备对中高浓度砷实验水样(0.01mg/L<C<0.04mg/L)的吸附能力,具体操作条件为：室温下,吸附剂投加量为0.1g/L溶液pH介于3至7,初始砷浓度为0.4mg/L的实验水样,反应后,砷浓度可降至0.01mg/L以下。人工合成的磁性铁锰复合物与天然锰矿相比较,磁性铁锰复合物在提高砷吸附能力的同时,将除砷的最佳pH值的范围从小于3.3扩宽至3-7的范围。在将砷浓度降至0.01mg/L的情况下,磁性铁锰复合物投加量是锰矿的1/10倍,吸附平衡时间缩短1/9倍,能处理的砷初始浓度从0.1mg/L增大至0.4mg/L,相比而言,磁性铁锰复合物的除砷能力是天然锰矿的50倍。同时利用磁铁即可轻松实现固液分离,应具有良好的应用前景。