煤炭脱硫问题是我国乃至世界主要产煤国家一直关注的焦点问题，针对当前煤中的黄铁矿难以脱除这一热点问题，本文以公乌素高硫煤为研究对象，首先通过实验详细研究了其中硫的形态分布规律以及黄铁矿硫的嵌布规律，使用常规浮选的方法对解离后的公乌素高硫煤进行了探索性脱硫实验研究，在此基础上提出了煤中硫分难以脱除的影响因素。随后通过单矿物与混合煤样的浮选实验，对比研究了煤系与矿系黄铁矿在浮选脱硫效果与表面性质上的差异，利用电子结构理论探讨了两类黄铁矿表面性质差异的根源；最后运用量子化学理论研究了黄铁矿浮选的固体物理化学性质，探究了黄铁矿电子结构性质的密度泛函理论计算，应用Materials Studio软件重点分析研究了晶体中碳掺杂对黄铁矿电子结构性质与浮选特性的影响，揭示了煤系黄铁矿表面性质的特殊性及煤系黄铁矿难以被抑制的根源，并运用分子动力学模拟工具模拟了黄铁矿表面与药剂间的化学吸附过程，揭示了黄铁矿与药剂间化学吸附的作用机理。