以白象山二段磨给料为研究对象,采用试验研究和仿真模拟相结合研究方法,验证在球磨机中纳米陶瓷球代替钢球磨矿的可行性。研究结果表明,为了提高磨矿产品合格率,精确化球磨机陶瓷球配比为30 mm∶25 mm∶20 mm=20%∶60%∶20%,最佳磨矿充填率为40%,磨矿浓度为65%。与钢球磨矿相比,瓷球磨矿产品中-0.023 mm含量下降了8.05%,-0.15+0.023 mm产率提高了7.29%,瓷球+钢球混合磨矿产品中-0.023 mm粒级含量下降4.97%,-0.15+0.023 mm粒级产率提高了6.19%,且瓷球磨矿磁选精矿回收率为98.93%,提升了1.24%,瓷球+钢球磨矿磁选精矿回收率为98.06%,提升了0.37%,说明采用陶瓷球作为磨矿介质或在钢球磨矿中加入陶瓷球进行磨矿能有效减轻过粉碎,提高磨矿产品合格率,有助于降低磨矿产品中铁金属损失率。最终通过离散元仿真,可以得出相对于钢球,全瓷球和瓷球+钢球在球磨机中的有效碰撞次数提高了300%,有利于矿物的研磨。钢球的相对速度较大,颗粒之间的碰撞动能较大,能量损失更多。跟钢球相比,全瓷球平均碰撞切向力降低了1.606 N,瓷球+钢球平均碰撞切向力降低了1.595 3 N,降低了陶瓷球在磨矿作业中的磨损情况。相比于钢球磨矿,瓷球和瓷球+钢球磨矿中的碰撞能量损失下降了20%,降低了球磨机工作的能耗。这些都验证了陶瓷球或陶瓷球+钢球代替钢球能使磨矿介质能量损失降低,减少材耗,可以采用陶瓷球代替钢球进行工业生产。