锑产品的大量使用导致环境中锑含量的不断升高，锑矿的开采和冶炼活动则造成了锑矿区严重的锑污染。锑矿的过度开采，使原本存在矿物中的锑释放到周边环境中并迁移转化，给当地的土壤、地下水、地表水环境带来潜在的污染风险。因此，研发高效、环保、持久的土壤锑污染阻控技术对锑矿区周边环境保护和居民健康保障至关重要。生物炭(BC)作为一种新兴吸附材料，因其特殊的理化性质而被应用于环境治理过程中。然而单一生物炭由于吸附性能有限，且针对于不同种类重金属存在应用局限，因此，众多学者纷纷步入探索生物炭改性材料的研发制备中，以期获取性能更加优异、修复效果更好的生物炭复合材料。
锑通常与氢氧根形成阴离子基团，在污染环境中以[Sb(OH)6]-即Sb(V)的形式出现，这就导致了表面呈电负性的生物炭与锑的结合不佳的现象出现。与此同时，锰渣富含的铁锰氧化物能够较好的吸附锑离子，但锰渣同样作为废弃物，含有大量铵态氮和游离锰等污染物，直接使用容易形成二次污染，探求生物炭和锰渣的有机结合，研发既高效阻控土壤锑污染，又不会产生二次污染的治理模式是本论文的研究所在。在诸多的改性方法中，湿法球磨技术有望成功解决上述问题，首先，球磨过程中水的注入不仅能够成功移除锰渣携带的污染物，同时能够洗脱生物炭表面的负电荷，强化复合材料对锑离子的吸附。其次，球磨能进一步降低复合材料粒径，提高复合材料的比表面积与孔隙丰度，促进两种材料的有机结合。因此，为达到高效钝化土壤锑污染，我们开展了生物炭和锰渣的共裂解，球磨以及相关理化性质的测定，吸附机理实验和复合材料对土壤中锑阻控的培养实验，取得以下几点认识：
(1)通过对生物炭和锰渣1：1混合辅助湿法球磨制备的球磨炭基锰渣复合材料(QBM)的理化性质、浸出毒性和表征观测结果表明在固液质量比(材料：去离子水)1：6，转速150 rpm室温持续8 h湿法球磨下，复合材料pH值、电导率、阳离子交换容量和粒径各降低了9.7%、64%、15%、71%，同时Zeta电位从-15 mV降至-21 mV(P<0.05)。显然，湿法球磨优化了原始材料与吸附性能相关的基本理化性质，降低了材料的碱性。同时移除了部分污染物和可溶性盐，锰离子和铵态氮浸出分别由原始的415 mg·L-1和82 mg·L-1降至《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级标准2 mg·L-1和15 mg·L-1以下。此外，表征结果显示球磨大幅降低了材料孔径，增大了材料的比表面积，湿法球磨还增强了生物炭和锰渣二者的协同复合作用，使QBM具备了更优异的铁锰氧化物改性表面。
(2)通过对复合材料进行的Sb(V)的吸附机理实验。发现投加量、温度、pH对制备材料吸附性能有着较大的影响。实验结果显示，在投加量为5 g·L-1，pH为3的条件下，复合材料能够发挥最大吸附性能。动力学和等温吸附的分析结果表明，材料对溶液中Sb(V)的吸附主要是以化学吸附、表面络合和静电吸引作用为主的多层非均相吸附。炭基锰渣复合材料结合锑的机理是：负载到生物炭表面的铁锰氧化物通过离子交换、氢键和内球电子络合等方式结合锑阴离子，该机理从微观层面揭示了复合材料的锑吸附优势。
(3)复合材料按照4%(w/w)添加的土柱培养实验（60 d）结果显示：添加球磨炭基锰渣复合材料能有效降低土壤中锑的浸出量约38.8%。同时，通过对土壤中锑的不同形态测定发现，土壤中锑酸溶态、可还原态和可氧化态锑有着不同比例的降低。上述研究结果表明：球磨炭基锰渣复合材料不仅增强了土壤对锑的吸附，同时能够促进土壤中锑向难以利用的形态转化。