Con la creciente demanda de recursos minerales, el desarrollo minero sostenible enfrenta desafíos como la baja eficiencia en la utilización de recursos. La optimización de la mezcla de minerales ha surgido como un enfoque crítico para mejorar la utilización de recursos. Este estudio construye un sistema de optimización de mezcla de minerales multiobjetivo para minas a cielo abierto polimetálicas complejas basado en el modelo de extensión de elemento de materia mejorado y el algoritmo NSGA-II. Al identificar factores clave de mezcla, se establecen funciones objetivo para minimizar tanto la desviación total de la cantidad de mineral como la desviación del grado, con seis restricciones definidas para reflejar los límites de capacidad de producción. El algoritmo NSGA-II se emplea para resolver el problema de optimización multiobjetivo, generando un conjunto de soluciones óptimas de Pareto a partir del cual se selecciona el esquema óptimo de mezcla de minerales utilizando el modelo de extensión de elemento de materia mejorado. Una verificación de caso en la Mina Dabaoshan demuestra que el esquema verificado por el modelo logra una precisión de producción total un 1.035% mayor que el valor planificado y un 2.828% mayor que la producción real, al tiempo que mejora la precisión de la desviación del grado de Cu en un 7.021% sobre el plan y un 1.064% sobre la producción real, y la precisión de la desviación del grado de S en un 33.027% sobre el plan y un 3.127% sobre la producción real. Este estudio, a través de la construcción de una teoría sistemática de mezcla de minerales y un análisis empírico, proporciona un marco teórico importante y un soporte metodológico para investigaciones posteriores sobre mezcla de minerales en minas a cielo abierto polimetálicas. Demuestra un valor de aplicación práctica significativo en la Mina Dabaoshan, ofreciendo una solución minera inteligente que combina racionalidad científica y practicabilidad ingenieril para minas a cielo abierto polimetálicas.