本发明提供了一种利用碳基磁性纳米复合材料浓缩放射性溶液的方法，涉及分离纯化及浓缩技术领域。本发明提供的方法，包括以下步骤：将碳基磁性纳米复合材料和放射性溶液混合，进行吸附，得到第一混合液；所述放射性溶液中的放射性元素为锰、锶和钴中的一种或几种；将所述第一混合液进行静置或磁性分离，移除部分上清液，得到初步浓缩液；将所述初步浓缩液和高价铝离子混合，进行脱附，得到第二混合液；将所述第二混合液进行固液分离，移除固体材料，得到浓缩液。本发明提供的方法可以实现对放射性元素(锰、锶、钴)快速高效的吸附去除和脱附纯化分离，以及低浓度浓缩到高浓度，在分离、纯化和浓缩方面，具有良好的应用前景。