粘土矿物是一类颗粒十分细微的层状铝硅酸盐，有较强的吸附性、离子交换性和膨胀性。本文从粘土矿物与重金属离子的长期作用入手对粘土矿物吸附重金属的机理进行了研究，对粘土矿物与重金属的长期作用及其作用产物的稳定性能和产物转化进行了研究。粘土矿物与重金属的长期作用是一个二阶段的过程，即初始的快速反应之后伴随着一个缓慢的反应。粘土矿物表面水化诱导的重金属离子水解作用及与水解胶体颗粒静电互相作用是粘土矿物吸附去除重金属离子的主要机制。重金属的解吸也是一个二阶段的过程，即初始的快速反应之后伴随着一个缓慢的反应。且解吸和吸附过程不是完全可逆的。在一般实验条件下，粘土矿物与重金属的长期作用过程中，粘土矿物八面体阳离子Mg²⁺，Al³⁺的溶解能诱导二价和三价重金属共沉淀，在粘土矿物表面形成Mg-三价金属-双氢氧化物或二价金属-Al-双氢氧化物。并且，在一定的条件下，这些双氢氧化物有向层状硅酸盐粘土转化的趋势，这一过程明显改变了重金属离子的迁移活性。