近年来人类社会发展迅速，工业、科技的发展来到了人类历史上前所未有的高度，人类对于矿产资源产品需求量增加。由于人为不当地开采矿产资源，以及对相关产业管理不到位，导致生态破坏，对人以及周边生物产生危害等环境问题逐渐受到人们的关注。锑及锑的化合物被广泛运用于陶瓷、玻璃、汽车、电池以及阻燃剂生产等行业，在生产合金和农药方面也有较多的应用。正因为锑的用途广泛，人们大规模开采锑矿，产生大量的锑矿废渣，这些矿渣中除了富含锑以外通常还富含砷。大量的锑、砷被释放到土壤、水体中，对环境的负面影响也越来越突出。电解锰渣作为电解锰生产中的固体废弃物，富含铁、锰等多种成分，这些元素对锑、砷的地球化学行为具有显著影响。因而本研究探索电解锰渣在去除废水锑、砷污染方面的运用。
本文以贵州遵义某电解锰厂的两种不同工艺废渣为研究材料，使用实验溶液模拟废水，分析了电解锰渣基本成分组成、pH、矿物相特征和浸出特征。随后采用原始锰渣和高温煅烧改性锰渣为吸附材料，研究了对废水中Sb(V)、As(V)的吸附特征，进行了吸附动力学、pH影响、等温吸附和共存离子抑制实验，使用SEM-EDS和TEM-EDX分析Sb(V)、As(V)在电解锰渣表面吸附的微观特征。研究结果如下：

（1）灰色（GW）和暗红色电解锰渣（RW）的pH值分别为5.39、6.25，呈弱酸性，500 ℃高温煅烧后，两种锰渣（GJ、RJ）pH值分别为3.94、3.40。含有大量的Al2O3、Fe2O3、MnO、TiO2等金属氧化物，GW中占比21.48%，RW中占比34.84%。在高温煅烧过程中，主要发生的物相变化有石膏脱水生成硬石膏，铝酸三钙 (3CaO·Al2O3)生成二铝酸钙（CaO·2Al2O3）。在高温煅烧过程中锰渣中某些成分重结晶使得样品粒径增大，比表面积和孔容减小、孔径增大。
（2）使用电解锰渣处理废水中的Sb(V)、As(V)污染时，需要注意锰渣中Mn2+和NH4+的浸出。Mn2+和NH4+在酸性条件下浸出较高，随着pH的增大出现不同幅度的下降。原因是在pH高时，Mn2+会形成Mn(OH)2沉淀，NH4+形成NH3挥发，调高pH对控制电解锰渣Mn2+和NH4+浸出有较好的效果。
（3）吸附动力学实验表明，电解锰渣对Sb(V)、As(V)的吸附是一个缓慢的过程，电解锰渣吸附Sb(V)在12 h达到平衡，As(V) 在6 h达到平衡；电解锰渣对Sb(V)、As(V)的吸附符合伪二级动力学特征，可能通过静电吸附、化学沉淀、络合等方式吸附。
（4）pH对于电解锰渣的吸附效果影响较为复杂，当体系pH<7时，锰渣对Sb(V)的吸附效果随着pH的增加而降低，当体系pH>7时，体系中Mn2+逐渐生成 Mn(OH)2沉淀，吸附介质总量增加，增加了电解锰渣对Sb(V)的吸附。当pH<9时，电解锰渣对As(V)的吸附量随pH增加逐渐增大，当pH>9时，吸附量逐渐下降。这可能与pH逐渐增大，菱铁矿等发生水解，形成吸附能力较强的氢氧化物有关。
（5）等温吸附实验表明，Langmuir模型和Freundlich模型都能很好的拟合电解锰渣对As(V)、Sb(V)的等温吸附行为，总体上Freundlich模型更适合描述电解锰渣对Sb(V)、As(V)的吸附，说明电解锰渣对Sb(V)、As(V)的吸附为非均匀介质的多层吸附。
（6）在pH=7的条件下，研究HPO42-、SO42-、CO32- 、NO3-和Cl-对四种电解锰渣吸附Sb(V)、As(V)的影响。四个电解锰渣样品吸附Sb(V)、As(V)的抑制作用略有差异，但总体呈现的规律为对As(V)的抑制作用为：HPO42-> CO32-> Cl-> NO3-> SO42-，对Sb(V)的抑制作用排序为：HPO42-> CO32-> SO42-> NO3-> Cl-。HPO42-对As(V)和Sb(V)的吸附抑制作用最明显，CO32-次之。这可能是由于P与As、Sb处于同一族，化学性质相似，具有较强的竞争吸附作用。
（7）通过电解锰渣SEM-EDS和TEM-EDX分析，结果表明，Sb(V)、As(V)被电解锰渣吸附主要与Fe、Mn和粘土质有关，其中Fe成分的吸附效果较强。锰渣中的铁成分形态复杂，主要以凝胶态的菱铁矿、水铁矿、针铁矿和纤铁矿为主。Sb(V)、As(V)主要吸附在Fe、Mn和Al生成的矿物表面，也有一些Sb(V)、As(V)可能进入到矿物晶格中，与铁锰形成共沉淀物质。因此推断电解锰渣对Sb(V)、As(V)吸附机理涉及静电吸附、化学沉淀、络合等方式吸附。Sb(V)、As(V)能与电解锰渣中铁的羟基结合形成Fe-O-Sb和Fe-O-As键进行化合吸附。与锰形成As(V)-MnO2或MnO(H)-Sb(V)配合物。