我国是世界上第一大煤炭消耗国,煤炭在我国一次能源消费比例中占有很大份额,且这一状况在未来很长一段时间内不会改变。因此,由煤炭消耗造成的环境污染问题不容小觑,其中氮氧化物和汞的排放越来越引起人们的重视。随着燃煤电厂SCR脱硝装置的普及,利用其实现氮氧化物（NO_x）和单质汞（Hg⁰）的协同脱除是目前控制污染物的一种经济实用的方法。近年来,以过渡态金属氧化物为SCR催化剂联合脱除燃煤烟气中氮氧化物和汞的研究受到人们广泛的关注。鉴于此,本文考虑到价格低廉、来源广泛的天然锰铁矿石中含有大量的锰、铁等过渡态金属,在小型固定床实验台架上进行了一系列脱除NO_x和脱除Hg⁰实验,考察了各因素对脱硝、脱汞效率的影响及其反应机理。本文首先对未煅烧及煅烧处理的锰铁矿石进行了不同技术手段的表征测试,包括X-射线荧光光谱（XRF）分析、表面结构分析（BET）、X-射线衍射测试（XRD）、X-射线光电子能谱测试（XPS）。研究结果表明:低温煅烧使得样品的孔道结构变得更加发达,但过高的煅烧温度会造成样品烧结,使得其比表面积降低;但煅烧处理不会对铁锰矿石中铁的含量及其价态产生影响,但会降低其中的高价态锰(Mn⁴⁺)和晶格氧含量。紧接着,本文在小型固定床实验台架上探究了锰铁矿石样品的脱硝可行性。主要考察了空速对脱硝效率的影响,进而选取合适的空速进行后续脱硝实验,最后考察了煅烧温度（350-550 ^oC）、反应温度（100-400 ^oC）,烟气组分（SO₂,O₂等）等对脱硝效率的影响。研究结果发现,在模拟烟气条件下,空速范围为7500 h^-1-50000 h^-1,该样品在200 ^oC反应时的脱硝效率一直保持在90%以上;研究结果还发现,煅烧处理会降低天然锰铁矿石的低温脱硝性能,这主要是因为煅烧过程中MnO₂会受热分解生成Mn₂O₃。天然的锰铁矿石具有较好的低温脱硝性能。在此基础上,继续考察了锰铁矿石对Hg⁰的协同脱除作用机制。探究了煅烧温度（350-550 ^oC）、反应温度（100-400 ^oC）、燃煤烟气组分（SO₂,NO等）对脱汞性能的影响,接着考察了NH₃含量及SCR不同位置（上层、中层、下层）对脱汞效率的影响。最后,通过测定Hg⁰在锰铁矿石表面的吸附/氧化比例、XPS测试及汞程序升温脱附（TPD）实验推测Hg⁰在样品表面的吸附机理,为锰铁矿石协同脱除NO_x和Hg⁰的实际应用奠定理论基础。研究结果表明未煅烧锰铁矿石的脱汞效率优于煅烧后的锰铁矿石,因为脱汞过程中起主要作用的是高价态锰(Mn⁴⁺)和晶格氧,而煅烧之后样品的Mn⁴⁺和晶格氧含量减少;且锰铁矿石最佳的脱汞反应温度区间是150 ^oC和200 ^oC,该温度区间和最佳的脱硝温度区间（200^oC,250 ^oC,300 ^oC）存在重合区间。综上所述,采用天然锰铁矿石可有效地实现低温脱硝及联合脱汞这一技术目标。