本发明公开了一种镁改性凹凸棒石吸附剂及其制备方法和应用。所述吸附剂中镁元素含量按重量百分比计为7.74％-58.7％；所述的镁改性凹凸棒石吸附剂中添加的镁改性剂为易溶于水的镁化合物。所述方法包括：提纯后的凹凸棒石分散于水中加入易溶于水的镁化合物，通过镁盐水解和调节pH值制得所述镁改性凹凸棒石吸附剂。所述的镁改性凹凸棒石吸附剂用于处理核工业所排出污水中的放射性重金属类化合物。本发明的吸附剂能有效去除核工业排出污水中中低浓度的放射性重金属类，成本低廉。