矿石矿物在冶炼之前必须要先经过选矿,去除大部分无用物质后才能冶炼。目前常用的选矿方法都存在能量利用率低的缺点。微波辅助矿石矿物破碎解离作为一种高效节能的方法受到了广泛的关注。本文基于电磁热力多物理场耦合,以黄铁矿和方解石组成的矿石块体和单颗粒矿物为研究对象,利用有限元和离散元相结合的方法进行微波照射数值模拟,通过分析得到不同因素对微波照射效果的影响规律,并揭示微波照射矿物解离机理。本文的主要研究结果如下:（1）从理论角度解释了微波照射下矿物开裂的基本原理以及使用多物理场耦合的必要性,并编写耦合程序将有限元耦合到离散元中:分别以强度和解离率为评价指标研究微波对矿石块体和单颗粒矿物的照射效果;矿石块体强度变化曲线分为快速降低和缓慢降低两个阶段。单颗粒矿物解离率增长曲线分为开始增长、快速增长和缓慢增长三个阶段;对微波照射矿石块体和单颗粒矿物均存在最佳照射时间。未达到最佳照射时间时,矿石强度不能充分降低,矿物不能充分解离;超出最佳照射时间,又会造成能量的浪费。（2）根据矿石矿物在微波照射下不同时间的电场分布、温度分布、裂纹分布以及力链的变化研究微波辅助解离矿物的解离机理。结果表明矿石块体和单颗粒矿物电场均为由上至下逐渐增大分布;温度呈现不均匀的块状分布;矿石块体中裂纹由下向上围绕黄铁矿发展并在不同黄铁矿之间链接,呈网状分布。单颗粒矿物中方解石内裂纹围绕黄铁矿呈放射状分布,交界面上裂纹围绕黄铁矿呈环形分布;裂纹随时间增长曲线可以分为裂纹萌生、快速增长和缓慢增长三个阶段:拉力超出矿物强度时,产生拉伸裂纹,矿物内裂纹以拉伸裂纹为主;微波解离矿物分为径向裂纹起裂、径向裂纹发展至交界面,环向裂纹起裂和环向裂纹开展三个阶段。（3）模拟矿石块体在不同矿物尺寸、矿物含量以及微波功率条件下进行微波照射,探讨不同因素对矿石块体照射效果的影响。结果表明,矿物尺寸越大、含量越少、微波功率越大,矿石块体内最大温度越高;裂纹增长分为两个阶段,矿石尺寸越大、含量越多、微波功率越大产生的裂纹数目越多;10kW微波照射矿石最佳照射时间在20s-30s之间,达到最佳照射时间后矿石强度降低幅度在50%-70%之间。矿物尺寸不影响强度的降低幅度,矿物含量越高、微波功率越大,矿石强度降低越明显,对能量的利用率也越高。（4）模拟单颗粒矿物在不同矿物尺寸、矿物形状以及微波功率条件下进行微波照射,探讨不同因素对单颗粒矿物照射效果的影响。结果表明,对单颗粒矿物,矿物尺寸越大、功率越高,矿物内电场和温度也越高,产生的裂纹也越多;矿物形状对电场、温度场分布、裂纹数目基本无影响;不同因素下裂纹增长曲线和解离率增长曲线分为三阶段或两阶段增长;不同因素下矿物解离率均在50%左右。矿物形状对解离率影响较小,使用高功率微波照射时更有利于提高能量利用效率;矿物解离的最佳照射时间随矿物尺寸的增大呈现先升高后降低的趋势,圆形矿物最先达到最佳照射时间。