铁矿作为钢铁行业重要的基础原材料,在国民经济中的地位举足轻重。但铁矿资源开发,是一个耗能产业,其磨矿过程消耗能源最多。通常将磨矿过程的影响因素分为内在因素和外在因素,共同影响其能耗高低和磨矿产品质量。本论文以磁铁矿、石英以及二元混合矿为研究对象,通过磨矿试验考察了入磨粒度、入磨矿物等内在因素以及球径、充填率、磨矿浓度等外在因素对矿物磨矿产品最粗粒级残留量的影响;采用响应曲面法对影响因素显著性进行分析,并对细粒磁铁矿磨矿产品最粗粒级残留量建立回归模型。论文研究结果能为不同介质下铁矿的磨矿优化提供一定的理论参考。主要研究结果如下:单因素影响试验表明,陶瓷球为磨矿介质时,球径、充填率对细粒矿物磨矿效果的影响程度大于钢球,且粒度下降,陶瓷球对矿物的磨矿效果逐渐趋近于钢球抑或是超越钢球;磨矿浓度变化对矿物磨矿效果的影响较钢球更弱,且三种矿物的最佳磨矿浓度均低于钢球;高充填率、低磨矿浓度条件下,矿物磨矿产品最粗粒级残留量比钢球为介质下更低。多因素交互作用试验表明,球径、充填率以及磨矿浓度三因素之间的交互作用对两种介质下的矿物磨矿产品最粗粒级残留量均达到了显著影响水平。但钢球为磨矿介质时,交互作用达到高度显著水平的概率较陶瓷球更低,受到入磨粒度、矿物种类的限制。细粒磁铁矿响应曲面模型表明,两种介质下磁铁矿最佳磨矿工艺参数分别为:钢球充填率30%、球径20mm、磨矿浓度68%;陶瓷球充填率40%、球径26mm、磨矿浓度65%。两种介质下矿物磨矿产品最粗粒级残留量仅相差5.2%,陶瓷球在高充填率下对矿物的磨矿效果更好,且在低磨矿浓度下具有更强的适应性。试验结果证实,陶瓷球在给矿粒度越小时磨矿效果优势越显著。在工业细磨阶段,当采用陶瓷球为卧式球磨机磨矿介质时,可以适当的提高介质充填率、降低磨矿浓度来提高磨矿效果。这为陶瓷球在细磨领域应用奠定了重要理论基础。