選礦廠的磨礦機，除棒磨機自身有控制產品拉度的性能而可開路工作外，絕大部分球磨機是處于閉路條件下工作的。因此，研究球磨機在閉路下的磨礦情形具有普遍意義。
一、閉路循環的磨礦特性
閉路磨礦是指用分級設備與球磨機構成閉路循環的磨礦操作工藝。分級設備的作用主要是：
（1）控制球磨機產品粒度的粗細。球磨機內部沒有控制產品拉度的功能，只好借助其外部的分級機來完成。因此，球磨機通常多為閉路工作。將不合格的粗粒返回球磨機再磨，直到成為合格粒子從分級機中排出。
（2）分級機產出的沉砂返回球磨機以后可以改善其工作狀況，提高工作效率。因此，分析閉路磨礦時的磨礦特性，重點應該分析返砂在磨礦過程中的作用。
返砂是經過磨礦以后粒度不合格而又快接近合格的礦粒，返回球磨機后稍加磨碎就能成為合格產品，所以大量返砂的加入必然使合格礦粒增多。分析可知，球磨機內沿整個軸向長度工作效率并不均衡：給礦端礦料中粗級別（大于磨礦粒度的級別）含量高，鋼球打擊及研磨粗粒級的概率高，磨碎效率也高；排礦端礦料中粗粒級別少，鋼球打擊及研磨粗粒的概率低，工作效率也低。換言之，球磨機的磨碎效率從給礦端到排礦端是逐漸降低的，原因主要是粗粒級沿軸向分布的不均勻性，而返砂的加入恰恰改變了這種粗粒級的不合理分布。從理論上說返砂都應該是粗粒級，但實際上難免夾雜不少細粒級（粒度小于規定磨礦粒度的級別），盡管如此，返砂中畢竟大部分還是粗粒級。返砂不僅粒度粒級，而且量大（閉路磨礦返砂量通常為新給礦的1~3倍，大時達5倍），所以返砂的加入使球磨機內物料流動速度加快，沿軸向長度粗粒級分布趨向均勻，使鋼球在球磨機整個長度上均能高效率工作，故閉路磨礦可提高效率，合格礦粒產量增加。又由多項實驗得出，返砂量少（只有百分之幾十）起不了多少作用，返砂量太多也是無益的，因為當返砂量已能使沿球磨機軸向長度粗粒級分布比較均勻及鋼球能高效率工作時，繼續增加返砂量顯然是多余的，而且，當返砂量多到超過球磨機的通過能力時還會發生阻塞而變為有害。
從破碎理論上說，增加返砂量并不增加球磨機的功耗，只是增快球磨機內物料流動的速度（球磨機內鋼球及物料的充填狀態亦未發生變化）。因為按雷廷格面積學說，表面積增加就要增加功耗，而在閉路磨礦時磨礦產品的表面積并未增加，只是粒度變粗形成過粉碎部分減少，生成更多粒度均勻的合格粒級。所以，閉路磨礦雖然產量增加，但總表面積不變，故不增加磨礦能耗。可見，閉路磨礦無論從產出合格粒子及有效利用磨礦能耗等均比較合理。
由上述分析可知，開路磨礦時破碎力難于精確，即使給礦端合理排礦端也不合理，所以開路磨礦的選擇性磨碎作用弱；而閉路磨礦時沿整個球磨機軸向長度破碎力的作用均比較精確，使礦物解離的選擇性提高及選擇性地磨碎粗級別，因此，閉路磨礦的選擇性磨碎作用強，產品拉度均勻而相對較粗。
此外，開路磨礦時由于物料只通過球磨機一次，而一次又必須將物料磨細，于是物料被磨的時間長，過粉碎現象嚴重；而閉路磨礦時合格的礦粒可以及時排出，不合格的粗粒可以多次通過球磨機，且每次通過的時間短，于是每次被磨的時間亦短，同時由于通過的次數多被磨的機會多，這些均有利于粗級別的磨碎，也有利于選擇性解離。
二、閉路循環磨礦的產品特性
如上所述，閉路磨礦產品的解離度高，有害的過粉碎輕，產品合格，粒度又相對較粗，這些對選別回收及下一步的產品處理較為有利。
由干閉路磨礦的產品過扮碎輕，這對性脆易碎的礦物而言尤其有意義，如鎢礦石、錫礦石、銻礦石、鉛礦石及汞礦的磨礦，減輕過粉碎將有著較大的技術意義及經濟意義。
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