我国是产煤大国,堆积大量的煤矸石。煤矸石是采煤和洗煤过程中排放的固体废料,其主要成分为硅和铝的氧化物,可作为合成X型沸石的原料。利用沸石的吸附性能处理洗煤等过程中产生重金属离子,实现以废治废。本实验以内蒙古赤峰地区煤矸石为原料,采用碱融熔-水热法合成X型沸石,通过控制变量法对合成条件进行优化;同时利用XRD、SEM、FT-IR、BET等表征对X型沸石的结构、形貌及化学性质进行分析;进一步探究了X型沸石对Cu²⁺、Hg²⁺的适宜吸附条件及吸附机理。得出以下结论:（1）赤峰地区煤矸石合成X型沸石的最佳制备流程:取3.0 g煤矸石调节钠硅比n（Na₂O）:n（SiO₂）为1.8;在700℃下焙烧2.0 h,再调节硅铝比n（SiO₂）:n（Al₂O₃）为2.8、碱度比n（H₂O）:n（Na₂O）为28;在50°C下搅拌2.0 h,取上清液置于反应釜中,在真空干燥箱中100℃下晶化8.0 h;冷却室温后离心抽滤、水洗至中性,在100°C中干燥制得X型沸石。（2）通过对X型沸石表征,根据XRD、SEM、FI-IR、EDS测定的数据显示,在最优的制备条件下合成的X型沸石度较高、晶型完整、颗粒大小均匀,呈棱角分明的八面体结构;BET的结果显示:合成的X型沸石孔径均一,其比表面积约为355 m²/g,最可几孔径为3.80 nm,为介孔材料。（3）X型沸石对Cu²⁺离子的最佳吸附条件为:在投加量为0.1 g X型沸石中,加入初始浓度为300 mg/L含Cu²⁺离子的溶液,调节初始pH值为6.0,在225 r/min下振荡120 min;其达到最大吸附量和去除率分别为149 mg/g、99.1%。（4）X型沸石对Hg²⁺离子的最佳吸附条件为:在投加量为0.1 g X型沸石中,加入初始浓度为200 mg/L含Hg²⁺离子的溶液,调节初始pH值为5.0,在200 r/min下振荡120 min;其达到最大吸附量和去除率分别为97.4 mg/g、97.4%。（5）X型沸石对Cu²⁺、Hg²⁺离子吸附动力学实验表明:X型沸石对Cu²⁺、Hg²⁺离子的吸附速率均较快,吸附时间达到120 min后均达到吸附平衡。准二级动力学相关系数均接近1（R²>0.9990）,拟合得出的饱和吸附量与实验所得结果高度接近,说明X型沸石对Cu²⁺、Hg²⁺的吸附速率可能受化学吸附影响。通过颗粒内扩散模型拟合说明X型沸石到的吸附速率受颗粒内扩散影响,但非唯一速率控制因素。（6）X型沸石对Cu²⁺、Hg²⁺离子吸附等温实验表明:Langmuir模型中对Cu²⁺、Hg²⁺离子吸附相关系数R²均大于0.9992,说明Langmuir与Freundlich模型相比,可以更好地描述X型沸石对Cu²⁺、Hg²⁺离子的吸附行为是单分子层的化学吸附;对Cu²⁺、Hg²⁺离子的最大吸附量分别为150 mg/g和100 mg/g,R_L范围分别是0.0875⁰.00560和0.0172⁰.219,说明X型沸石对Cu²⁺、Hg²⁺离子的吸附较容易进行。（7）再生实验表明:选择0.1 mol/L HCl的再生剂,再生时间为90 min,吸附Cu²⁺、Hg²⁺饱和的X型沸石至少可以再生3次和1次,且再生率均在80.0%以上。（8）煤矸石与合成X型沸石对Cu²⁺、Hg²⁺离子的吸附性进行比较。结果可知:X型沸石对Cu²⁺、Hg²⁺离子的吸附量约为煤矸石的4.0倍,说明合成的X型沸石有良好的吸附能力。