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锂辉石普遍赋存于花岗伟晶岩矿床,受风化蚀变作用影响,矿石呈现细粒变质特征,碎磨后产出大量的微细粒矿物,而微细粒锂辉石因质量小、粒度细、表面亲水性强,浮选过程难以克服矿粒与气泡间的能垒而无法有效粘附于气泡上,导致浮选回收困难;同时锂辉石与共生的长石、石英同属铝硅酸盐矿物,晶体结构与表面性质相近,浮选分离难度大。目前,微细粒锂辉石的有效分选已成为选矿领域的共性技术难题。论文从提高微细颗粒表观粒径与可浮性角度,研究微细粒锂辉石聚团浮选特性及矿物表面反应机理,为微细粒锂辉石的高效浮选回收提供新的技术手段和理论依据。论文首先借助Material Studio软件模拟与计算,系统研究了锂辉石、长石及石英晶体化学和表面性质,进一步采用单矿物浮选、浊度测试、激光粒度分析、显微镜观测等方法,研究了微细粒锂辉石聚团浮选行为及机理,基于量子化学和浮选溶液化学原理构建了锂辉石与长石表面水化模型及吸附模型,深入研究了锂辉石与长石聚团浮选过程中的矿物表面反应机理,最后采用实际矿石进行了锂辉石聚团浮选小型试验与工业试验验证。研究了锂辉石、长石及石英晶体化学和表面性质。锂辉石晶体中存在Li-O、Al-O、Si-O三种化学键,成矿过程中Li-O键轨道杂化不明显,成键作用弱,键合强度低;Al-O键轨道杂化明显,键合强度较高;Si-O键轨道杂化强烈,键合强度最高,外力作用下锂辉石、长石、石英分别沿Li-O和Al-O、Na-O和Al-O、Si-O的化学键强度较弱的平行面网方向断裂和解理,解理类型分别为中等解理、完全解理和极不完全解理,在矿物充分单体解离情况下长石与锂辉石易过粉碎泥化。采用键布居值与断裂键密度乘积之和的总断裂键密度作为解理面生成概率的判定依据,计算出各矿物解理面生成概率的大小顺序为:锂辉石{110}>{010}>{100},长石{001}>{010}>{110},石英{101}>{100}>{001}。因锂辉石与长石主要解理面存在Al、Li、Na等多种金属质点,可作为捕收剂吸附的作用位点,而锂辉石{110}面上金属原子密度、Al-O断裂键占比及不饱和度均最高,其可浮性将优于长石和石英。研究了微细粒锂辉石聚团浮选行为。结果表明微细粒锂辉石可浮性差,表面润湿性强,常规浮选方法难以有效回收。聚团浮选可实现微细粒锂辉石的良好回收,但回收效果受流体剪切强度和界面反应条件影响。当搅拌强度为1600r/min、搅拌时间为18min时,采用苄基胂酸作捕收剂、钙离子作活化剂,调控矿浆p H为9～10,可实现微细粒锂辉石的聚团浮选回收,但长石和石英没有明显的聚团现象,浮选回收率低。据此构建了微细粒锂辉石聚团生长模型,锂辉石颗粒聚团优先在-13+8μm的中间粒级发生,其次是-8μm的超细粒级附载聚团,最后为-19+13μm的粗粒级桥联团聚,先后经历了聚团形成、生长、桥连到碎散四个阶段的动力学过程,粒度分布曲线由最初的双峰式逐步右移变为单峰式,锂辉石浮选速率由0升高至0.0213s-1,浮选回收率由47.73%提高至60.51%,但过高的剪切强度也影响大絮体的稳定,进而降低颗粒的聚团程度与浮选速率,但不影响其回收率,仍可保持在较高水平。研究了锂辉石聚团浮选矿物表面反应机理,建立了溶液环境中捕收剂-钙离子-矿物水化表面共吸附模型。锂辉石表面具有强烈的亲水性,水分子可通过O原子2p轨道与锂辉石表面Al原子3s、3p轨道杂化成键,吸附能为-231.52 KJ/mol,水化作用强烈。钙是锂辉石浮选最常用活化离子,其水解组分以金属离子水合物形式吸附于矿物水化表面,其中（Ca OH）+与Ca（OH）2（aq）吸附强度最高,Ca2+最低。捕收剂在矿物水化表面吸附时受水分子空间位阻效应影响,吸附强度显著下降,苄基胂酸在锂辉石表面吸附能由真空条件下的-190.83 KJ/mol降低至水化表面的-63.51 KJ/mol。钙离子的添加可大幅提高捕收剂吸附效果,且水解组分（Ca OH）+活化效果最佳,在（Ca OH）+作用下苄基胂酸对锂辉石吸附强度最高,吸附能为-215.32 KJ/mol,对长石吸附强度较低,吸附能为-145.82 KJ/mol。采用钙离子作活化剂,调节矿浆p H为9-10,调控水解组分（Ca OH）+浓度占主导地位,将更有利于微细粒锂辉石的聚团浮选回收及与长石的分离。开展了锂辉石实际矿石聚团浮选试验研究。在原矿含Li2O 1.50%的条件下,实验室小型试验获得了Li2O品位为5.77%、回收率为75.24%的锂辉石精矿,工业试验获得了Li2O品位为5.62%、回收率为74.28%的锂辉石精矿。相比现场原“脱泥-浮选”工艺,锂辉石回收率提高了9个百分点,实现了难选锂辉石矿的良好回收。