在选矿厂中,碎磨系统耗能巨大,约占选厂总能耗的50%左右,而球磨能耗占碎磨能耗的一半以上,因此,“多碎少磨”和“以碎代磨”一直是选矿工作者研究的重要方向,近年来高压辊磨机在矿山行业得到了快速的发展应用,其破碎产品粒度显著变细,使得球磨机磨矿效率得到提高,选厂的节能降耗有了显著的成效,因此对高压辊磨产品及后续磨矿工艺系统进行研究,来提高磨矿作业的工作效率、降低单位钢耗和电耗、增加进入选别作业矿物的易选粒级产率和单体解离度,降低选厂成本,提高矿产资源利用率意义非凡。本文以校企合作项目“基于高压辊磨机破碎粒度下的球磨钢球配比优化研究”为依据,考察了国内外有关高压辊磨机的文献资料,开展了基于高压辊磨机破碎粒度下的磨矿产品粒度优化研究。首先,在校内实验室进行磨矿试验,通过磨矿产品中过粗级别+0.20mm产率、中间可选级别0.20~0.010mm产率、中间易选级别0.10~0.028mm产率、过粉碎-0.010mm产率、细度-0.074mm产率的综合对比,得出Φ4.8×7.0m球磨机最佳的初装球荷为Φ70:Φ60:Φ50:Φ40:Φ30=20:30:25:10:15;3.6×6.0m球磨机最佳的初装球荷为Φ80:Φ70:Φ60:Φ50:Φ40=20:30:25:10:15,根据理论研究及现场实际情况制定Φ4.8×7.0m磨机补加球荷为Φ70:Φ60:Φ50=50:20:30、Φ3.6×6.0m磨机补加球荷为Φ80:Φ70:Φ50=50:30:20。在实验室磨矿试验的基础上,选择两台磨机最佳的初装球荷方案,与现场方案一起进行磨矿动力学研究验证实验室磨矿效果,磨矿动力学试验在不同方案不同时间下进行,对不同方案不同时间下磨矿产品粒度组成进行筛分分析,最终得出动力学参数k值对磨矿速率的影响大于m值,而两台磨机最佳球荷方案的每一个窄粒级的k值均大于现场球荷方案的k值;对三个方案每个时间下的磨矿产品粒度进行分析,得出随着时间的延长,两台磨机最佳初装球荷方案优化效果越来越明显,当时间达到一个临界值时,三个方案之间过粗粒级减少和细度增加的速率基本相同。将实验室研究的结果应用于选厂进行工业化应用,对选厂两台Φ4.8×7.0m溢流型球磨机和一台Φ3.6×6.0m溢流型球磨机内的钢球进行一次性替换,工业试验结果表明:(1)高压辊磨机运转后球磨机台效有了显著的提高,其中1#球磨机台效由245.47 t/h提高到348.57t/h,提高了42.00%;2#球磨机台效由248.25 t/h提高到343.18t/h,提高了38.24%;3#球磨机台效由116.75 t/h提高到146.01t/h,提高了25.06%,因此降低球磨机给矿粒度后,磨机处理量会有大幅度的提高,这符合“多碎少磨”的原则;(2)溢流中难选+0.10mm粗粒下降了5.5个百分点,易选粒级-0.1+0.038mm含量增加1.8个百分点;(3)1#、2#、3#球磨机钢球单耗均有不同幅度的降低,分别下降12.09%、6.41%、5.41%,将钢球更换为高铬球后,磨机钢球单耗降低明显,1#、2#、3#球磨机分别降低43.74%、38.36%、44.29%。