解决球磨机高能低效以及产出粒度组成合理、解离充分的磨矿产品是一个复杂的技术问题,而且是一个世界性的难题。因此,研究新的球磨技术,进一步提高磨矿效率及降低能耗,以及改善磨矿产品质量是一个具有重大意义的研究课题。据生产调查统计,选矿厂的磨矿流程应用最广泛的是两段球磨磨矿流程,两段球磨磨矿流程可以克服一段球磨磨矿流程的缺点。它可以针对各段磨矿机内物料的粒度和耐磨物料性质的差异,合理分配负荷,并易于根据两段磨矿机不同的给料和产品粒度选择合适的介质形状、尺寸及配比。所以与一段球磨磨矿流程相比,两段球磨磨矿流程具有磨矿效率高,磨矿产品质量好、过粉碎轻、单体解离度高等优点。继2003年精确化装补球方法在一段球磨磨矿流程中的开发与成功应用之后,2005年精确化装补球方法又在标准两段球磨磨矿流程上获得了成功应用。同时,开展了精确化装补球对不同矿石硬度,不同磨机规格及不同转速率磨机的适应性研究,以及将精确化装补球与能耗耗前移相结合的综合研究,经过四年多的精确化装补球工业试验研究,完成了精确化装补球方法的系统开发并已在几个矿山的不同生产流程中获得生产应用。本论文研究的是两段球磨磨矿流程中的一种特殊情况,就是两段磨机的容积差距较大的流程,我们称之为非标准两段球磨磨矿流程,这种非标准的两段球磨磨矿流程有其自己的特殊性,在提高磨矿效率、平衡两段负荷以及实现高细度的解离性磨矿等方面与标准两段球磨磨矿相比更加困难。本论文研究了如何在这种磨矿流程中实现高细度的解离性磨矿。首先研究磨矿介质对实现解离性磨矿的影响,并指出了球形介质对细磨过程的不适应性,接着提出了采用铸铁段作为二段细磨的磨矿介质的优势,并进行了铸铁段代替钢球作细磨介质的可行性研究。实验证实铸铁段代替钢球在提高产品细度的同时还可以降低产品的过粉碎,改善磨矿的产品质量。本论文的重点是应用精确化装补球方法来解决这种非标准的两段球磨磨矿流程磨矿效率不高、磨矿产品细度不高、质量不高的问题。首先分析了影响磨矿效率的各种因素,其中介质因素是影响磨矿效率的关键因素。在这种流程中的另一个难点是容积差距较大的两段之间负荷的平衡,一段细度过高时磨机处理能力会较低,一段细度过低时会造成二段细磨的负荷较重,直接影响最终的磨矿细度。介质因素非常重要,因此要求必须进行介质的精确配比,并根据介质的磨损规律,采用较为准确的补加方案。接着要研究的是精确化装补球方法和铸铁段应用在这种流程中是否可行,能否提高磨矿效率。经过精确化装补球方法和铸铁段在标准两段磨矿流程中应用过程的分析,并分析非标准两段球磨磨矿流程的特殊性,结果证实是可行的,而且可以大幅提高处理能力并实现较高的磨矿细度,并可以有效降低产品过粉碎,提高产品质量。最后总结出了提高磨矿效率的措施。在经过了理论研究之后进行了工业试验的验证。因民铜矿采用的是非标准的两段球磨磨矿流程,一段磨机为两台2.8×3.6m格子球磨机,二段磨机则只有一台2.8×3.6m格子球磨机。一段磨机容积为VI=2×19m3=38m3,二段磨机容积仅为19m3,一、二段磨机容积比为2：1,一段容积过大,二段磨机容积过小。试验前一段磨机台时处理能力仅42-43吨/台·时,一段细度只能达到-200目占55%左右,二段磨矿细度-200目仅达80%左右,根据实验室试验及工业生产结果,磨矿的最佳细度应达到-200目90%以上。经过计算要求一段磨矿细度要达到-200目占67-68%时二段才能实现磨矿细度-200目占90%以上。为此,一段采用精确化装补球方法,二段在经过钢球与铸铁段的试验对比之后,决定采用铸铁段代替钢球作为二段细磨的磨矿介质。经过一系列的调整之后,最终测定的一段磨机台时处理能力达到了51吨/台·时左右；磨矿产品细度从-200目占80.3%提高到了91%左右；磨浮单耗从试验前的25.10 kwh/t降到试验后的24.41 kwh/t；介质单耗也从试验前的733 g/t降到试验后的707 g/t；由于磨矿产品细度的改善,回收率提高了三个百分点,提高幅度显著。试验成功后,磨机单位容积的利用系数由0.99t/m3.时提高到1.24t/m3.t,提高25.25%。因民铜矿2007年全年新增的经济效益达到了3326.95万元,新增利润达到了2321.31万元,经济效益十分显著。证明在非标准两断磨矿流程中采用精确化装补球方法是成功的,关键是调节好两段的负荷平衡。