随着对含镉矿物开发利用日趋广泛,大量含镉废弃物排放到环境中,给生态环境和人类健康带来了严重威胁。本文利用直接还原工艺制备了球形海绵铁,并通过静态和动态实验考察了木炭、T₁和T₂温度下H₂还原海绵铁的除镉效果。论文的主要研究内容及结论包括:木炭还原制备球形海绵铁及其除镉性能研究:利用铁精粉作为原料,经造球、氧化焙烧、木炭直接还原等制备了具有一定粒径和强度的球形海绵铁;溶液初始pH值对海绵铁除镉率影响显著,pH值低于3时,海绵铁除镉率较低、速率较慢,pH值大于3时,除镉率较高、除镉速率很快;固液比较低（1:20）时,镉的去除效率较低;固液比较高（1:5和1:10）时,镉的去除率可以保持在较高水平;木炭还原海绵铁粒径对镉去除率影响较小;溶液初始镉浓度升高,木炭还原球形海绵铁的除镉率逐渐降低,除镉量逐渐增加;在动态实验中,海绵铁填充柱表现出良好的透水性,不发生粉化和板结现象,与静态实验相比,除镉率较低,单位质量海绵铁除镉量也有所降低;综合来看,木炭还原海绵铁除镉过程为一级动力学反应。H₂还原制备球形海绵铁及其除镉性能研究:利用H₂作为还原剂同样可制备具有一定粒径和强度的球形海绵铁;溶液初始pH值小于3时,T₁和T₂温度下H₂还原海绵铁的除镉率、除镉速率常数都高于木炭还原海绵铁的除镉率和还原速率常数,因此利用H₂还原海绵铁除镉的效果更好;溶液初始pH值高于3时,1h内三种海绵铁的除镉都能达到很好的效果,H₂还原海绵铁除镉速率常数略低于木炭还原海绵铁除镉速率常数,因此利用木炭还原海绵铁除镉的效果更好。