煤矸石中金属元素锂、镓在冶金分离过程易造成能耗高、酸碱用量大等问题,本文提出了便捷环保的浮选分离策略,通过预先抛除一部分低品位矿石以实现金属元素锂、镓的预富集。同时,探究了锂、镓赋存相分离界面调控机理,并基于量子化学计算揭示了捕收剂在矿物表面的微观作用。结果表明:煤矸石中锂、镓的赋存载体主要为高岭石、勃姆石和伊利石,基于脱碳、脱黄铁矿、脱石英的锂、镓浮选预富集工艺流程,经过浮选预富集可实现预先抛废约50%,锂、镓赋存相的回收率约71%。活化剂和捕收剂联合使用能够显著提高矿物表面电位负移程度及—CH₂/—CH₃特征峰强度,黄药与黄铁矿之间发生化学吸附,捕收剂与石英之间发生静电吸附。