本发明公开了一种强磁性膨胀石墨的制备方法及其应用，以膨胀石墨和纳米磁性粒子为原料，在催化剂存在下，并同时添加高聚物和有机物，在室温聚合30min～120min，之后在700℃～1000℃高温条件下，利用高温碳化，最终得到磁性膨胀石墨。本发明的方法简单可控、制备时间短，得到的磁性膨胀石墨对原油的吸附效果可达到38g/g，根据实际应用条件可对磁性强弱进行简单有效的调控。将其置于油污染水域，可在1分钟内达到油水分离。吸附后的磁性膨胀石墨可通过添加外磁场回收，经过油脱附处理后的磁性膨胀石墨可重复使用。本发明制备的磁性膨胀石墨属于环境友好型材料，经过外加磁场可全部回收，不会对环境造成二次污染。