选矿厂提取铁矿石中有用的组分后会排放大量的铁尾矿,这些铁尾矿不仅占据大面积土地,而且对周围的环境造成了不可忽视的负面影响。铁尾矿中含有丰富的硅元素和少量铝、铁元素,是潜在的二次资源。本文以铁尾矿为原料,采用溶胶凝胶工艺和常压干燥工艺制备二氧化硅气凝胶,研究了溶胶凝胶和常压干燥流程中的工艺参数变化对二氧化硅气凝胶比表面积的影响,并结合对亚甲基蓝和孔雀石绿的吸附实验,考察了二氧化硅气凝胶的吸附性能。主要工作内容如下:通过分析铁尾矿高温碱熔处理前后的物相变化,确定了高温碱熔处理可以使铁尾中硅、铝、铁的氧化物或硅酸盐转化为可溶的硅酸钠、硅铝酸钠和亚铁酸钠。上述产物经过水洗和静置分离后可以分别获得含铝、铁元素的硅源,再经过溶胶凝胶、老化和常压干燥工艺可以得到含有铝、铁组分的二氧化硅气凝胶。在获得硅源的基础上,考察了催化剂浓度、催化剂种类、老化时间和干燥温度对二氧化硅气凝胶比表面积的影响。在优化实验中,磷酸催化得到的二氧化硅气凝胶的比表面积比硫酸和柠檬酸催化得到的二氧化硅气凝胶高,在磷酸溶液的体积分数15%至25%、老化时间12 h至72 h、干燥温度50°C至75°C的条件范围内,二氧化硅气凝胶的比表面积均呈现先增大后减小的趋势。在磷酸溶液体积分数为20%、老化时间为48 h、干燥温度为55°C的条件下,分别制得了比表面积为922.03 m~2/g和683.84m~2/g的二氧化硅气凝胶。X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶红外光谱（FTIR）等分析表明,两种二氧化硅气凝胶均为无定型态的多孔结构,高比表面积的二氧化硅气凝胶中含有4.41 wt%的Al2O3,低比表面积的二氧化硅气凝胶含有8.25 wt%的Al2O3和3.47 wt%的Fe2O3,铝、铁参与了二氧化硅网络骨架的形成。以亚甲基蓝和孔雀石绿为目标污染物,研究了两种二氧化硅气凝胶的吸附性能。含有Al2O3的二氧化硅气凝胶对亚甲基蓝和孔雀石绿的最大吸附量分别为318.47 mg/g和434.78 mg/g,并且对亚甲基蓝的吸附主要是物理吸附,对孔雀石绿的吸附包含物理吸附和化学吸附。含有Al2O3和Fe2O3的二氧化硅气凝胶对亚甲基蓝和孔雀石绿的最大吸附量分别为334.44 mg/g和454.54 mg/g,并且对亚甲基蓝和孔雀石绿的吸附包含物理吸附和化学吸附。