На основе экспериментальных и теоретических исследований определено влияние кинетических и диффузионных коэффициентов от изменения концентрации катионоактивных красителей при их извлечении модифицированными бентонитами. C помощью математической модели даны значения всех параметров, рассчитанные на лабораторном и промышленном уровнях. Получены образцы Na-формы нанобентонитов. Na-форма нанобентонита показывает очень высокие результаты в отношении ионов Zn2+. Изучены кинетические закономерности процесса. Рассчитаны значения энтропии и энтальпии адсорбции ионов цинка, а также коэффициенты равновесия в зависимости от температуры. Отрицательные значения свободной энергии Гиббса ΔG0 указывают на возможность процесса термодинамической адсорбции на бентонитовых образцах. Кроме того, показано, что повышение значения ΔG0 с повышением температуры позволяет проводить адсорбцию при высоких температурах.