重金属废水严重危害环境质量和人类健康，因此人们十分重视对重金属废水的治理，我国已明确提出优先治理重金属污染的环保政策。前人在重金属废水处理方法研究方面已做了许多工作，但在利用天然矿物处理方法方面尚处于起步阶段。本文利用天然磁铁矿与褐铁矿处理重金属Hg（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）、Cr（Ⅵ）废水，主要研究磁铁矿与褐铁矿对它们的吸附能力，探讨它们的吸附行为，为将来进一步研究、利用天然磁铁矿与褐铁矿处理重金属废水提供基础数据和依据。 本论文的主要研究成果有以下几个方面： 1 利用电子探针对天然磁铁矿和褐铁矿进行化学成分分析，并通过X-射线衍射分析确定物相。通过差热分析、红外光谱、比表面积及表面位浓度的测定，对磁铁矿和褐铁矿的矿物学特征尤其是表面特征进行初步了解。结果表明磁铁矿和褐铁矿的比表面积分别为4.29m²/g和42.27m²/g，表面位浓度分别为4.10×10^-5mol/g和4.78×10^-6mol/g，并证明表面有水合羟基存在。 2 考察了吸附时间、介质pH值、试样用量、废水浓度以及无机盐的浓度等条件对天然磁铁矿和褐铁矿去除Hg（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）和Cr（Ⅵ）离子的影响，并通过对等温吸附曲线的研究，对其吸附机理进行了初步探讨。结果表明，介质pH值是实验条件中影响吸附效果的最主要因素；Hg（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）和Cr（Ⅵ）离子在天然磁铁矿与褐铁矿上的吸附行为都可以较好的用Langmuir和Freundlich吸附等温式描述。 3 对磁铁矿和褐铁矿吸附Hg（Ⅱ）和Cr（Ⅵ）离子的机理进行实验研究。发现在不同NaNO₃浓度时，相同pH值条件下，磁铁矿吸附Hg（Ⅱ）和Cr（Ⅵ）离子时，吸附率几乎不受NaNO₃浓度的影响，推测Hg（Ⅱ）和Cr（Ⅵ）离子与磁铁矿表面形成了较强相互作用力；而褐铁矿吸附Hg（Ⅱ）和Cr（Ⅵ）离子时，吸附率受NaNO₃的影响较大，推测Hg（Ⅱ）和Cr（Ⅵ）离子与褐铁矿表面形成了较弱的相互作用力。 4 对天然磁铁矿和褐铁矿原样及吸附有Hg（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）和Cr（Ⅵ）离子的磁铁矿和褐铁矿样品表面进行红外光谱分析。发现磁铁矿上的羟基吸收峰没有变化，而褐铁矿吸附Hg（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）离子时，羟基吸收峰发生了漂移。 5 天然磁铁矿与褐铁矿原样和吸附有Hg（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）和Cr（Ⅵ）离子的磁铁矿和褐铁矿XPS谱研究表明，经多次洗涤后，吸附了Hg（Ⅱ）离子的磁铁矿和褐铁矿样品上已经没有了Hg（Ⅱ）离子，余下的样品上都有被吸附离子存在。