铝土矿的浮选脱硅过程实际上是有价矿物（一水硬铝石）与脉石硅酸盐矿物（高岭石、伊利石和叶腊石等）之间的分离过程。研究铝硅矿物与气泡之间的相互作用机制（作用概率、作用力以及作用过程等）,探讨强化铝硅矿物与气泡之间粘附行为差异的调控方法,能够揭示铝硅矿物可浮性差异的深层机理,为强化铝硅矿物的浮选分离提供理论基础。首先,分析了一水硬铝石、高岭石、伊利石和叶腊石的矿物组成及表面性质。四种矿物的等电点顺序为一水硬铝石>高岭石>伊利石>叶腊石,天然疏水性顺序为叶腊石>伊利石>一水硬铝石>高岭石。四种矿物表面活性位点以及表面性质的差异决定了它们对阳离子十二胺（DDA）捕收剂和阴离子油酸钠（NaOL）捕收剂的吸附性能以及它们在这两种捕收剂溶液中的可浮性具有差异性。其次,研究了铝硅矿物与气泡之间的相互作用概率。单矿物浮选试验及浮选动力学分析表明,四种矿物的中间粒度级矿粒被捕集的概率和速率大于两端粒度级。经典概率模型理论计算表明,矿物粒度与气泡尺寸之间存在使捕集概率达到最大的匹配关系,矿粒粒径越大,达到最佳匹配值所需要的气泡尺寸越大。再次,研究了铝硅矿物与气泡之间的相互作用力（势能）。实时微力测试系统测试表明捕收剂的添加能够增大铝硅矿物与气泡之间的脱附力;脱附力越大,气泡与矿物平面脱附过程所持续的时间越长,与矿物平面分离的前一刻气泡被拉伸变形的程度越大,且气泡在矿物平面的接触面积也越大。E-DLVO理论计算表明在不添加捕收剂时铝硅矿物颗粒与气泡在酸性溶液中有可能发生微弱粘附,在碱性溶液中无法发生粘附;电解质浓度、捕收剂吸附行为、捕收剂浓度、矿粒粒径、气泡尺寸以及矿浆pH值等都会对铝硅矿物与气泡之间的相互作用势能产生影响。然后,分析了铝硅矿物与气泡相互作用过程中的关键参数。诱导时间测试表明矿物的浮选回收率随诱导时间的增长而降低,且证实诱导时间可以作为预测矿物浮选回收率的一种非常灵敏的参数。稳定的三相接触周边（TPCL）形成时间测试表明矿物越疏水,气泡在其表面形成TPCL的时间越短,气泡被捕获之前与矿物平面碰撞的次数越少;添加捕收剂后气泡在四种矿物表面形成TPCL的时间均缩短,且随浸泡时间的延长,t_TPCL略有缩短。液膜排液速率测试表明在不添加捕收剂时,矿物越疏水液膜排液速率越快;建立了液膜排液速率与药剂吸附速率之间的关系模型,研究了捕收剂在矿物表面的吸附动力学,发现捕收剂浓度越高,液膜排液速率越快,捕收剂分子在矿物表面的吸附速率也越快;有价矿物与脉石矿物对捕收剂分子的吸附速率存在差异,可以通过控制捕收剂的调浆作用时间来增强有价矿物与脉石矿物的可浮性差异。最后,探究了强化铝硅矿物与气泡间粘附行为差异的调控方法。增大矿物表面的粗糙度能够有效强化矿物与气泡之间的粘附,因此在实际浮选中,可通过选择性增大目的矿物表面的粗糙度而减小非目的矿物表面的粗糙度来增大两者的可浮性差异。六偏磷酸钠（SHMP）在DDA和NaOL溶液中对铝硅矿物的抑制机理不同,在反浮选中可使用高用量的SHMP来使一水硬铝石与气泡之间的粘附得到有效抑制,而硅酸盐矿物与气泡之间的粘附被抑制的程度不会进一步增大;在正浮选中使用少量的SHMP即可实现对硅酸盐矿物与气泡之间粘附的有效抑制,而一水硬铝石与气泡之间的粘附被抑制的程度较小。硫酸预处理能够降低一水硬铝石表面的液膜排液速率以及DDA在其表面的吸附速率,而对三种硅酸盐矿物的影响情况相反;建立了连接矿物zeta电位与矿物表面活性位点密度的GCS模型,拟合得出硫酸预处理改变了铝硅矿物表面的活性位点密度,并从表面活性位点的角度对硫酸预处理的调控机理进行了解释。