我国是世界上煤炭开采大国之一,在煤炭开采过程中往往伴随大量煤系高岭土,如何对煤系高岭土资源进行合理利用,是诸多学者关注的问题。作为一种伴生矿物,虽然煤系高岭土储量丰富,但其反应活性低,脉石矿物多,没有得到良好的应用。经改性处理后其催化反应活性、吸附性能均能得一定程度的提高,可以作为十分廉价的吸附材料。本文采用两种硅烷偶联剂分别对山西塔山煤系高岭土进行改性实验,对模拟Cr（Ⅵ）废水进行吸附实验研究,获得以下研究结果:1、煤系高岭土原矿性质分析表明,原矿的粒度分布范围主要集中在5-45μm之间,其主要成分是层片状的高岭石、地开石等,Si O2/Al2O3摩尔比为2.88,（高岭石Si O2/Al2O3理论摩尔比为2）,高岭土含量为82.38%,其中石英等脉石矿物较多。2、原矿经磨矿后过0.045mm筛,采用Ф75mm、Ф25mm、Ф10 mm三级小锥角水力旋流器组合,串联成旋流器组对原矿进行分级,最终在Ф10mm水力旋流器得到的溢流产品Si O2/Al2O3摩尔比为2.32,高岭土含量升至95.09%,石英含量显著下降。3、单因素和正交实验研究结果表明:经巯基硅烷偶联剂改性后的矿样对废水中Cr（Ⅵ）的去除率达到77.30%,氨基硅烷偶联剂改性的矿样对废水中Cr（Ⅵ）的去除率为67.52%,故改性药剂选择巯基硅烷偶联剂;在3-巯丙基三乙氧基硅烷偶联剂的投加量为3倍阳离子交换量、改性温度为60℃、改性时间为10h的条件下制得改性煤系高岭土。改性前后煤系高岭土对模拟废水中Cr（Ⅵ）的去除率从30.21%提升至75.93%。4、在最佳制备条件下制得改性煤系高岭土,采用FTIR、XRD、SEM、BET、Zeta电位等表征手段对其表征,证明改性煤系高岭土与3-巯丙基三乙氧基硅烷是通过矿物表面作用而未进入层间。机理分析结果表明3-巯丙基三乙氧基硅烷以单齿缩合的方式在煤系高岭土外表面完成接枝。5、采用改性煤系高岭土进行吸附实验,单因素和响应面实验研究结果表明:在溶液p H为3.0、吸附温度为30℃、吸附剂投加量为8g/L、吸附时间为64min,改性煤系高岭土在此条件下对Cr（Ⅵ）的去除率达到90.14%。6、通过Langmuir和Freundlich等温线方程描述改性煤系高岭土吸附Cr（Ⅵ）的反应过程,结果表明:前者优于后者,表明此吸附过程为单分子层吸附。动力学研究表明:准二级动力学能更好的描述改性煤系高岭土吸附Cr（Ⅵ）的过程,说明吸附过程主要形式为化学吸附。该论文有图46幅,表24个,参考文献61篇。