关于矿物晶体表面化学性质与浮选行为的关系，目前国内外科研工作者主要侧重于表面断裂键、表面能、润湿性及吸附性等方面的研究。通过计算矿物表面的断裂键数和表面能可预测矿物的解理性质和晶体习性，并间接解释其润湿性和吸附性。通过分析矿物表面活性质点的排布特点，借助计算机模拟可探讨矿物不同暴露面与浮选剂的作用差异，揭示浮选机理。
A 矿物表面断裂键性质研究
Hu等人的研究表明，一水硬铝石、高岭石、伊利石和叶蜡石的等电点与零电点随其排列顺序依次减小，其电化学性质和矿物的表面性质与Al-O键断裂为Si-O键密切相关。高岭上的晶体结构、晶体化学以及表面性质，指出软质高岭土的结晶度指数高于硬质高岭土，并且浮选性能也较为优良。
刘晓文系统分析了一水硬铝石及高岭石、伊利石、叶蜡石等含硅脉石矿物的晶体结构，计算了各个矿物的表面断裂键数，并借此分析了四种矿物的解理特性以及各晶面的润湿性差异与浮选行为的关系。
高志勇分析了白钨矿、方解石和萤石三种含钙矿物的晶体结构，三种含钙矿物晶体的解理性质和晶体习性与矿物表面的电性、层间距、断裂键密度和表面能有关。Rai等人利用分子动力学模拟证实了油酸根离子与锂辉石{110}面的作用能较{001}面负值更大，作用更强。
B 矿物表面能研究
矿物的表面自由能与矿物润湿性、吸附性和界面动力学特征直接相关。目前，科研工作者主要借助计算机模拟来计算矿物表面能。针对氧化矿不同结晶方向的表面能，近年来有很多研究。
Oviedo等人计算了锡石(SnO2)四个晶面卜{110}、{100}、{101}、{001}的表面能，分别为1.04J/m2、1.14J/m2、1.33J/m2、1.72J/m2，表明{110}面是最稳定的晶面。Perron等人计算了金红石(TiO2)四个晶面{110}、{100}、{101}、{001}的表面能，分别为0.89J/m2、1.12J/m2、1.39J/m2、1.65J/m2，各晶面表面能大小顺序与锡石一致，这是由于金红石与锡石具有相近的晶体结构，皆属四方晶系。
白钨矿{112}解理面和方解石{104}解理面的表面自由能、极性分量、极性分量所占表面自由能比例皆为前者大于后者，与二者的Ca-O断裂键的数目及键能差异有关。Gao还计算了方解石解理6个表面和萤石解理的3个表面的键能密度，认为方解石常见解理晶面是{10-14}、{21-34}和{01-18},{111}是萤石的常见解理面，并得出了表面断裂键密度和表面能的线性关系。
C 矿物表面吸附性研究
近年来，有研究表明，矿物表面活性质点密度及其空间方位分布可能是影响药剂分子在矿物表面吸附行为的关键因素。关于水分子及有机小分子捕收剂在矿物不同晶面上的吸附行为，英国巴斯大学的Steve Parker和伦敦大学学院Nora de Leeuw的研究小组进行了大量的计算机模拟研究工作。他们的研究思路可概括为:切割并建模矿物的一系列晶面，然后探寻并确定水分子和小分子捕收剂在这些晶面上的最小能量吸附模型并计算吸附能。
以云母为例，Satoshi Nishimura等人研究了十二胺盐酸盐在云母底面的吸附特性，通过矿物表面动电位、吸附等温线和接触角的测量，得出在矿物表面动电位显著下降时的十二胺盐酸盐浓度下，云母表面吸附等温线和接触角升高，此时在云母表面形成十二胺双层吸附。Mark Rutland等人研究了矿浆PH值对十二胺在云母表面吸附的影响。结果表明在低pH值(pH值小于8)条件下，矿浆中十二胺以十二胺阳离子的形式存在，十二胺阳离子主要以静电作用吸附在云母阴离子电荷处，使云母表面有些位置没有被捕收剂吸附;在pH值为8～9范围内，十二胺主要是以十二胺阳离子和十二胺分子的形式存在，十二胺阳离子和十二胺分子同时吸附在云母表面，使云母表面所有位置都被捕收剂吸附，形成紧密的单分子层吸附，疏水基暴露在云母表面使云母疏水。
2 微细粒氧化矿物界面相互作用力
DLVO理论和扩展DLVO(EDLVO)理论表明:浮选矿浆体系中颗粒间的总作用位能与颗粒大小、形状、颗粒间距离、颗粒表面电位、电解质浓度、大分子浮选剂相对分子质量、吸附厚度、矿浆温度等因索有关。利用DLVO理论和扩展DLVO理论可以较好地解释不同浮选矿浆体系中颗粒间的相互作用：如铝土矿浮选体系中同性颗粒间、异性颗粒间的凝聚和分散行为，微生物浸矿中微生物和矿粒间的吸附行为，铁矿物、锰矿物和脉石以及各种脉石之间的凝聚和分散行为。
Liu研究了铝土矿浮选体系中同性颗粒间以及异性颗粒间的凝聚和分散行为，并认为颗粒的凝聚作用是低pH值条件下浮选的主要影响因素。Monfared研究了纳米硅颗粒在方解石表面吸附的吸附平衡、动力学以及热动力学，并用DLVO解释了影响两种颗粒间相互作用的因素主要有：表面电性、颗粒粒径、表面润湿性。
张国范等人从DLVO理论方面探讨钛辉石和钛铁矿之间的相互作用。随着矿物表面电负性降低、润湿性减弱及矿物颗粒的粒径减小，两种矿物之间的引力增大。DLVO理论计算结果表明：当pH值为5.9时，两种矿物颗粒间的总相互作用能为负值，表现为相互吸引，微细粒级的钛辉石会在钛铁矿表面上黏附，使钛铁矿的回收率显著降低；当pH值为8.5时，由于静电排斥能大，总相互作用表现为较强的排斥力，微细粒钛辉石不能黏附在钛铁矿表面。Yin研究了白钨矿颗粒大小和颗粒间相互作用对浮选的影响。根据试验结果以及EDLVO理论可知细颗粒与粗粒产生界面作用，使体系能量降低从而降低回收率。在对钨矿预脱铁-脱泥-黑白钨混浮新工艺及机理研究的过程中，通过扩展DLVO理论计算白钨矿和矿泥的相互作用能，结果表明，白钨矿和矿泥间的EDLVO势能总为负，表现为白钨矿和矿泥的相互吸引行为，矿泥罩盖于钨矿表面，影响钨矿浮选。
冯博等人通过计算得到pH值为9时，无CMC存在条件下，黄铁矿与蛇纹石之间的相互作用能为负值，表明二者之间存在较强的相互吸引作用，容易发生异相凝聚。加入CMC后，蛇纹石和黄铁矿的相互作用能变为正值，二者之间存在较强的相互排斥作用，不会发生异相凝聚。
在pH值为9、六偏磷酸钠用量为100mg/L的条件下，蛇纹石与滑石和绿泥石在相当大的距离范围内，颗粒之间的相互总作用能表现为斥力，这是因为六偏磷酸钠的加入使蛇纹石颗粒的表面动电位由正变负，导致蛇纹石与滑石、绿泥石表面电荷相同，由于静电作用相互排斥，使罩盖在滑石、绿泥石颗粒表面的蛇纹石脱落下来，六偏磷酸钠起到分散蛇纹石的作用。
朱阳戈等人通过计算得到细粒钛铁矿与粗粒钛铁矿相互作用的势能曲线，若不考虑疏水作用力，则细粒矿物与载体间的相互作用存在较高能垒，细粒矿物难以黏附在载体表面；而加入油酸钠后，细粒矿物与载体矿物表面疏水，疏水作用力的产生使二者之间由排斥力转变为吸引力，粗细矿粒间易于黏附。可见，疏水作用力是该体系中细粒钛铁矿向载体黏附的前提，在钛铁矿自载体浮选中起到至关重要的作用。
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