氧化锌矿在锌资源中拥有不可代替的地位,而菱锌矿是氧化锌矿中最重要组成之一。随着科技的不断发展,对锌资源的需求量也越来越大。如何充分的利用氧化锌矿,提高氧化锌矿的回收率是迫不及待的工作。通过大量研究发现:氧化锌矿的粗选回收率并不低,但随着精选次数和精选时间的增加,在锌品位提高的同时精矿回收率急剧下降,中矿量增加明显。这一现象的本质可能是氧化锌矿可以被较好的硫化而引起疏水浮选,但是表面硫化层不稳定导致浮选过程中硫化层稳定性快速衰减,进而导致最终浮选回收率下降明显。因此深入研究氧化锌矿表面的硫化机制以及硫化层衰减过程对提高其回收率以及选别效率有着重要的意义。本论文以菱锌矿为主要研究对象,采用纯矿物浮选试验获取菱锌矿的最佳浮选条件并在此基础上进行机理研究。采用微区阻抗测试系统（LEIS）、电感耦合等离子质谱仪（ICP-MS）以及X射线光电子能谱仪（XPS）来研究菱锌矿表面的电化学性质以及对硫组分的吸附量从而阐释菱锌矿表面硫化层的衰减作用。然后通过飞行时间二次质谱仪测试（ToF-SIMS）以及原子力显微镜定性分析菱锌矿表面的硫化过程。采用量子化学模拟菱锌矿表面的硫化过程得到菱锌矿与硫组分作用时各原子性质的变化以及内部电子转移的过程,深入了解菱锌矿的硫化机理。最后采用飞行时间二次质谱仪测试（ToF-SIMS）、X射线光电子能谱仪（XPS）以及电感耦合等离子质谱仪（ICP-MS）来对菱锌矿进行铵盐强化研究。单一条件浮选试验研究结果表明:当使用丁基黄药作为浮选捕收剂时,其最佳药剂用量为1×10^-3mol/L,并随着捕收剂用量的增加,回收率趋于稳定。采用硫化钠作为硫化剂,其最佳的药剂用量为1×10^-4mol/L,并且硫化钠浓度过高过低都会影响菱锌矿的回收率。这是由于硫化钠的浓度过低时对菱锌矿的硫化不充分,使得菱锌矿的回收率随着硫化钠的增加而上升。当硫化钠超过最佳浓度时,随着浓度的继续增加,多余的硫化钠会抑制菱锌矿的浮选,使得菱锌矿的回收率下降。通过铵盐强化硫化菱锌矿试验研究发现:在菱锌矿硫化前加入氯化铵或者亚硫酸铵都能一定程度上增加菱锌矿硫化,提高菱锌矿的回收率。同时,试验结果还显示氯化铵相对于亚硫酸铵对菱锌矿具有更好的强化作用。微区阻抗（LEIS）测试结果显示:菱锌矿硫化10min时,其表面的阻抗值由原矿的8.44E+04下降至7.05E+04,说明菱锌矿硫化使得其表面生成了一层导电性较好的硫化物。新生成的硫化物的阻抗值较低,因此出现了阻抗值下降的情况。随着搅拌时间的增加,菱锌矿表面的阻抗值随着硫化时间的增加先降低后缓慢升高,这是由于菱锌矿表面的硫化层并不稳定出现了脱落的情况导致阻抗值上升,这一结果证实了菱锌矿表面硫化层并不稳定的情况。通过ICP-MS分析结果发现:在铵盐强化前后,菱锌矿表面对硫离子的吸附量均是随着硫化时间的增加其吸附量先增加后降低,说明菱锌矿在吸附硫离子达到最大值后,在受到外力作用下其表面的硫化层并不稳定容易出现硫化层脱落的现象。同时,对比铵盐强化硫化前后菱锌矿对硫组分的吸附量发现铵盐强化后的菱锌矿表面对硫离子的吸附量大于未经过强化后的菱锌矿表面对硫离子的吸附量。飞行时间二次质谱仪（ToF-SIMS）对硫化后的菱锌矿表面深剖分析结果显示:菱锌矿表面的CO₃^-强度随着深剖时间的增加慢慢增强,S^-的强度随着深剖时间的增加先增强后减弱。在加入铵盐强化硫化后,其表面S^-的强度明显增加,可直观的观察到菱锌矿表面硫化层厚度增加。XPS分析结果显示硫化后的菱锌矿表面出现了S的2p3的峰,结合能为162.47eV,浓度为0.09%。菱锌矿经过硫化后,表面吸附了硫组分,硫组分吸附在菱锌矿表面生成了含锌硫化物,为丁基黄药提供了吸附位点。在经过铵盐强化硫化后其表面硫组分浓度上升到了2.38%,说明铵盐对菱锌矿的硫化具有明显的促进效果。在硫化前加入铵盐强化后,能增加菱锌矿表面硫化层的厚度,从而增加捕收剂在菱锌矿表面的吸附位点,提高菱锌矿的浮选回收率。量子化学计算结果显示硫离子在菱锌矿表面吸附主要吸附在Zn位上,与Zn发生作用,同时对比S^2-与HS^-吸附结果发现,S^2-的吸附能的绝对值较大,说明S^2-更容易吸附在菱锌矿的表面。态密度分析发现Zn原子的4s、3p向低能量方向移动,3d轨道在费米能级附近形成了新的轨道峰。S的3s,3p轨道均向左移,同时S的3s,3p轨道在-3eV价带处都形成了一个新的峰,与Zn原子新形成的轨道峰一致,说明硫组分在菱锌矿表面Zn位上吸附时,S与菱锌矿中的Zn原子相互作用,形成了新的S-Zn键。通过计算在有水分子存在的条件下S^2-与HS^-在菱锌矿表面Zn位的吸附发现,水分子存在位置对菱锌矿的硫化有较大的影响,当水分子在硫组分与菱锌矿Zn位的中间时会影响菱锌矿的硫化。