随着矿石品位的降低及各种能源费用的增长,采用高效且生产成本较低的大型球磨机已成为当代选矿厂建设的主要倾向。但大型球磨机磨矿效率较低且能耗较高。大型球磨机的磨矿作用是通过磨矿介质来完成的,介质充填率就成为磨矿效果好坏的关键因素,因此,介质充填率的优化对提高大型球磨机的磨矿效率及降低能耗都具有十分重要的意义。本论文主要针对金川公司一选厂的MQYD×L5.5×8.5m大型溢流型球磨机的最佳充填率进行研究。首先分析了介质充填率对大型球磨机磨矿过程的影响,指出在低转速情况下,只有降低充填率才能使大型磨机内的介质处于合理的运动状态。另外,介质充填率还直接决定大型球磨机的有用功率,因此,本文主要通过对介质充填率的优化来提高磨矿效率。现有的磨矿理论是建立在戴维斯-列文松的钢球运动理论基础上的,而生产中的大型球磨机充填率都控制在30%～35%,不满足该理论的前提条件,不能定量计算大型球磨机介质的最佳充填率。所以对大型球磨机的最佳充填率的优化是通过探索试验才最终确定的。金川公司一选厂所处理矿石的力学性质极不均匀,最新一次力学测试表明,该矿区存在不少于30%的高韧性矿石。矿石力学性质的不均匀及高韧性矿石的存在使磨矿产品的质量存在一定的问题,直接影响选别指标,并使镍精矿中氧化镁含量较高,磨矿介质损耗和能耗也较高。对于处理高韧性矿石不单单要有足够的冲击力,而且还要强化介质的磨剥作用才能将矿石磨碎。另外,金川公司一选厂对首次使用的MQYD×L5.5×8.5m大型溢流型球磨机的性能认识不够,尤其是对于大型球磨机磨矿介质制度缺乏成熟的经验。目前,各段次球磨机介质充填率都在35～37%,磨矿产品粒度组成不佳与介质充填率较高密切相关,大型球磨机介质充填率相应降低才能保证介质处于良好的运动状态。在实验室进行的充填率试验结果表明,介质充填率的变化对磨矿结果影响不大,主要原因是实验室小型磨机为不连续磨矿,且磨矿时间较短,矿量也较小,与现厂大型球磨机生产模拟效果较难对应,最佳充填率仍需在实际生产中进行调整。在工业化试验开始前的介质充填率探索试验中运用了一种最新的确定大型球磨机最佳充填率的方法,通过对磨矿细度和选矿指标的监测来找到磨机的最佳充填率,并在工业化试验中继续沿用此种方法。经过7个月工业化试验,各段次充填率降低了5～6个百分点,一段一次降低到30-31%,一段二次和二段降低到31-32%。随着介质充填率的降低,磨矿产品粒度组成趋于合理,易选粒级大幅度增加,选矿指标全面改善：镍回收率提高2.13个百分点,铜回收率提高3.76个百分点,镍精矿品位提高0.03个百分点,铜精矿品位提高0.19个百分点,精矿氧化镁含量降低0.6个百分点。同时还降低了磨矿电耗5.13个百分点,达到了预期效果。