選礦廠的磨礦機，除棒磨機自身有控制產(chǎn)品粒度的性能而可開路工作外，絕大部分磨機是處于閉路條件下工作的。因此，研究閉路循環(huán)下的磨礦情形具有普遍意義。

一、閉路循環(huán)的磨礦特性

閉路磨礦是指用分級設備與磨機構(gòu)成閉路循環(huán)的磨礦操作工藝。分級設備的作用主要是：

(11)控制磨機產(chǎn)品粒度的粗細。 球磨機內(nèi)部無控制產(chǎn)品粒度的性能，只好借助磨機外部的附屬設備——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磨機再磨，直到成為合格粒子從分級機中排出。

(2)分級機產(chǎn)出的沉砂返回磨機以后可以改善磨機的工作狀況，提高磨機工作效率。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。

從現(xiàn)象上看，返砂是經(jīng)過磨礦以后粒度不合格而又快接近合格的礦粒，返回磨機后稍加磨碎就能成為合格產(chǎn)品，所以大量返砂的加入必然使合格礦粒增多。仔細分析可知，磨機內(nèi)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）含量髙，鋼球打擊及研磨粗粒級的概率高，磨碎效率也髙；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,磨礦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(guī)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。返砂不僅粒度粗，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），所以返砂的加入使磨機內(nèi)物料流動速度加快, 沿軸向長度粗粒級分布趨向均勻，使鋼球在磨機整個長度上均能髙效率工作，故閉路磨礦可提高效率，合格礦粒產(chǎn)量增加。例如，江西德興銅礦1號磨礦系統(tǒng)中，3.2x3.1m格子型球磨機與 φ2.4m雙螺旋分級機組成閉路磨礦時，返砂量為84%,磨機利用系數(shù)但采用φ500旋流器控制分級后，使循環(huán)返砂量提髙到213%，則磨機利用系數(shù)提為1.485t/m³h,即循環(huán)負荷提高129%,磨機利用系數(shù)相應提高16.5%;當用旋流器與螺旋分級機作閉路設備對比時，盡管螺旋分級機的分級效率為62.5%，比旋流器的分級效率59.88%髙，但用旋流浮閉路循環(huán)負荷為223%， 比螺旋分級機的143%髙80%，所以用旋流器閉路磨機利用系數(shù)為1.85t/m3.h比用螺旅閉路的1.43t/m³提高了28.8%，這是用旋流器閉路使循環(huán)負荷增大而帶來的好處�？梢�，返砂量少（只有百分之幾十）起不了多少作用的；反之，返砂量太多也是無益的，因為當返砂量已能使沿磨機軸向長度粗粒級分布比較均勻及鋼球能髙效率工作時，繼續(xù)增加返砂量顯然是多余的，而且，當返砂量多到超過磨機的通過能力時還會發(fā)生阻塞而變?yōu)橛泻Α?/p>

從破碎理論上說，增加返砂量并不增加磨機的功耗，只是快磨機內(nèi)物料流動的速度（磨機內(nèi)鋼球及物料的充填狀態(tài)亦未發(fā)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(chǎn)品的表而積并未增加，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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)品粒度均勻而相對較粗。

此外，開路磨礦時由于物料只通過磨機一次，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(xiàn)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(shù)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(huán)磨礦的產(chǎn)品特性

如上所述，閉路磨礦產(chǎn)品的解離度高，有害的過粉碎輕，產(chǎn)品合格，粒度又相對較粗，這些對選別回收及下一步的產(chǎn)品處理較為有利。

為了說明閉路磨礦的優(yōu)越性及選擇性保護有用礦物少遭過粉碎，現(xiàn)舉一組閉路磨礦的試驗結(jié)果如下：試驗為磨機與濕式細篩 閉路，篩孔為200目，表83、84及85分別為閉路時磨機排礦、篩上物及篩下物粒度特性。表86則為閉路細磨與開路細磨技術指標的比較。

表86說明：

(1)閉路磨礦在產(chǎn)品細度髙出20.33%的情況下，生產(chǎn)率還比開路磨礦增大16.47%，過汾碎減輕1.53%;

(2) 閉路產(chǎn)品中合格粒級及易選粒級均比開路流程提高20%左右，因此閉路流程對選別十分有利。應指出的是，閉路流程產(chǎn)品細度-200目達96.5% (磨礦粒度為0,074mm)，而開路流程產(chǎn)品細度-200目只有76.17% (磨曠粒度為0.15mm),如果開路磨礦產(chǎn)品細度也達96%,則生產(chǎn)率還要降低，過粉碎將更為嚴重，兩種方案的差距還會更大。此外,開路磨礦的產(chǎn)品粒度還極不均勻，含不只是過粉碎現(xiàn)象嚴重，而且也存在過粗的礦粒，這些過粗粒級多半為連生體，在選礦過程中難于回收。

由于閉路磨礦的產(chǎn)品過粉碎輕，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(jīng)濟意義。技術意義及經(jīng)濟意義。