高硅低品位氧化锌矿属于难选难冶的锌资源,传统的选矿方法或湿法炼锌工艺难以经济处理,长期以来没有得到合理的开发和利用。本论文以云南兰坪的高硅低品位氧化锌矿为研究对象,开展热化学表面改性-浮选-磁选-浸出联合工艺研究,综合回收其中的锌、铅、铁和硅等有价组分。首先,对铅锌氧化物在焙烧时的热化学表面改性过程进行了热力学计算。结果表明,以黄铁矿为硫化剂,铅锌氧化物的表面硫化转化在热力学上是可行的。通过硫基气氛和碳硫基混合气氛下各金属化合物的硫化热力学对比分析,发现碳硫基混合气氛下铅锌氧化物的表面硫化转化在热力学上更易实现,并且只要控制合适的反应条件,还可消除SO₂气体的产生。其次,进行了菱锌矿热化学表面改性-浮选试验,结果表明该工艺可有效地回收锌矿物。采用XRD、SEM-EDS和EPMA等检测手段对菱锌矿热化学表面改性前后的表面形貌和组成进行了分析。XRD分析表明菱锌矿经高温焙烧后分解为红锌矿,当添加少量黄铁矿后,红锌矿表面会生成闪锌矿和纤维锌矿,也有少量铁酸锌生成;EPMA和XPS分析发现,高温表面改性后,在矿物表面发现有锌的硫化物生成,主要由硫化锌和二硫化锌组成;红锌矿表面硫化薄膜的分布是不均匀的,随着黄铁矿用量的增加,样品表面单质硫的平均含量也会增加。最后,对含锌5.05%、铅1.30%的高硅低品位氧化锌矿进行了热化学表面改性-浮选-磁选-浸出试验研究,确定了最佳工艺参数,闭路浮选试验获得含锌17.46%、铅3.93%的产品,锌、铅的回收率分别达86.04%、69.08%;浮选尾矿磁选得到含铁43.53%、回收率为64.87%的铁产品;磁选尾矿再用盐酸浸出,过滤获得了SiO₂含量为81.05%的石英粗产品,浸出液主要成分为CaCl₂,可以考虑作为生产无水氯化钙的原料。