铅锌尾矿中含有多种有毒有害重金属,对铅锌尾矿进行无害化处理并根据处理后的尾矿的综合性质开展针对性的综合利用,从而实现矿业资源利用与生态环境保护的协调发展具有重要意义。本研究以两种铅锌尾矿样品作为研究对象,首先利用超临界CO2萃取技术萃取铅锌尾矿中的重金属Pb、Zn、Cu、Cr、Ni等并研究其萃取效果,以重金属的萃取率为评价指标探究了超临界CO2萃取过程中络合剂用量等因素对各重金属的萃取率的影响,并通过正交试验得到重金属离子的最佳萃取工艺及影响因素大小。根据超临界二氧化碳萃取反应前后铅锌尾矿的浸出毒性分析、XRD图谱、SEM结果等分析该过程对尾矿样品性质的影响。然后通过收缩核模型对超临界萃取过程通过模型选择、模型假设、模型拟合的方式进行模拟。最后,将处理后的铅锌尾矿作为吸附剂处理模拟废水中的Cr6+,以吸附率和吸附量为评价指标探讨铅锌尾矿的吸附性能。通过单因素实验探究尾矿用量、吸附时间、初始吸附浓度对吸附结果的影响,并通过正交试验得到铅锌尾矿吸附模拟废水中Cr6+的最优工艺条件。通过动力学模型和吸附等温线模型对该过程进行拟合并探究铅锌尾矿的再生吸附能力。本研究对尾矿资源化利用以及重金属离子的去除具有重要意义,同时可通过超临界萃取过程模拟为该技术的工业化应用提供理论支持。结果表明:(1)超临界二氧化碳萃取技术对尾矿中混合体系下的重金属具有较好的萃取率,其中对Pb的处理效果最佳,两种尾矿中Pb的萃取率可达到67.76%和72.69%,不同因素对Pb萃取率的影响大小均为萃取压力>萃取温度>萃取时间。超临界二氧化碳萃取过程对尾矿的微观形态和矿物组成影响不大,但经过超临界二氧化碳萃取后的尾矿样品浸出毒性大大降低。(2)收缩核模型可以较好的模拟超临界CO2萃取混合体系中的重金属的过程。结果表明,结果表明随着时间、压力的增大,Pb的萃取率会随之增大。其中压力对萃取率的影响更为显著。同时,利用[1-(1-x)]1/3=kt模型对该过程的拟合具有较高的相关系数,进一步验证超临界CO2处理铅锌尾矿中重金属的过程是界面化学反应为控制步骤的反应。根据模型拟合,得出了两种不同尾矿的萃取动力学方程,且各自的反应的活化能分别为14.6和13.2 kJ/mol。(3)利用铅锌尾矿作为吸附剂,对于模拟废水中的Cr6+具有较好的吸附性能。在低浓度是吸附效率可达99.19%。当尾矿用量8 g、初始浓度为50 mg/L时吸附24小时后,铅锌尾矿的吸附量可达到163.72 mg/g。吸附机理结果表明,拟二级动力学可以更好的拟合铅锌尾矿吸附模拟废水中的Cr6+,吸附过程以化学吸附控制为主。同时,Langmuir等温线吸附模型表明该过程为单分子层吸附。通过吸附再生实验,三次洗脱后的铅锌尾矿的吸附量分别为原始吸附量的90.91%、84.21%、78.28%,表明铅锌尾矿具有较好的吸附再生性能。