本发明公开了从含沥青质的尾渣中回收能量、物质或二者的方法和体系的具体实施方案。含沥青质的尾渣可由，例如，从油砂中回收烃类的工艺获得。所述方法的具体实施方案可包括浮选分离和疏水凝聚分离。浮选分离可用于将含沥青质的尾渣分离成富集沥青质的泡沫体和沥青质贫化的水相。然后，富集沥青质的泡沫体、或者由富集沥青质的泡沫体形成的富集沥青质的淤浆，可被分离成重质矿物质浓缩物和轻质尾渣。疏水凝聚分离可用于从轻质尾渣中回收沥青质浓缩物。还可包括另一浮选工艺，其用于从重质矿物质浓缩物中除去含硫矿物质。也可从重质矿物质浓缩物回收含氧矿物质。通过各种分离步骤除去的水可被再循环，并回收其热能。