在选矿厂的生产运行过程中,磨矿作业的运行成本是整个选矿厂的近一半左右,磨矿成本的高低在很大程度上决定了整个选矿厂的成本高低,磨矿过程中的电力消耗以及介质衬板的钢材消耗在全国的总用电量和总钢材消耗中都占有很大比重;同时磨矿作业作为物料入浮以前最后一道改变物料粒度的作业,磨矿产品的粒度组成的好坏决定了入浮物料粒度组成的好坏,直接影响浮选作业的数质量指标。本文以江铜集团永平铜矿提供的矿样作为样品,对其进行磨矿动力学试验,根据不同球径下不同粒级物料动力学参数的变化趋势,判断得出各个粒级物料最适宜的钢球直径及配比,得到适合永平铜矿的初装球制度,对该初装球方案进行磨矿对比试验,通过对各磨矿产品中+0.2mm过粗、-0.01mm过粉碎、-0.074mm磨矿细度以及0.15mm~0.038mm中间易选粒级的含量进行对比分析,对比结果表明永平铜矿的最佳初装球方案为:Φ70:Φ60:Φ50:Φ30=30:20:25:25。将实验室试验的结论应用于工业试验中,工业试验在永平铜矿选矿厂一段Φ5.03×6.4m溢流型球磨机中进行,采用钢球逐步替换的方式,对球磨机内的介质进行优化,工业试验结果表明:球磨机内钢球替换完成以后,一段磨矿分级系统的产品质量指标得到了明显改善,球磨机排矿细度(-0.074mm含量)提高了 4.82个百分点,+0.15mm粗粒级含量降低了 8.02个百分点,-0.01mm过粉碎粒级含量降低了 7.59%,0.15mm~0.038mm中间易选级别含量提高了 4.98个百分点;旋流器溢流细度(-0.074mm含量)提高了 4.23个百分点,+0.15mm粗粒级含量降低了 7.47个百分点,-0.01mm过粉碎粒级含量降低了 0.76个百分点,0.15mm~0.038mm中间易选级别含量提高了 9.70个百分点。球磨机介质优化后,不仅优化了磨矿产品和旋流器溢流产品的粒度组成,而且降低了球磨机的介质单耗以及单位电耗,提高了球磨机的处理能力以及浮选作业指标,工业试验后,球磨机的处理能力提高了1.04t/h,球磨机中的介质单耗降低了 0.072kg/t,球磨机的单位电耗降低了 0.56kW·h/t,铜的回收率提高了 2.61个百分点,铜精矿的品位提高了1.11个百分点。根据磨矿动力学试验结果,对动力学参数(参数k值与m值与物料性质和磨矿条件有关)进行分析,在+0.45mm粗粒级区间,物料的k值随钢球直径的增大先是逐渐增大,钢球直径达到一定值后k值开始减小,且不同粒级物料的k值拐点不尽相同,在0.45mm~0.074mm细粒级区间,物料的k值整体随着钢球直径的增大而减小;k值随着待磨物料粒度的减小而逐渐增大,当粒度减小到一定值后,随着粒度的进一步减小,k值逐渐开始减小。球径在30mm~50mm之间时,整体而言m值随着物料粒度的减小开始是逐渐减小的,物料粒度减小到一定值后,m值开始逐渐增大;整体而言,无论物料粒度的大小,m值随球径的增大均逐渐增大。