磨礦介質(zhì)，從材質(zhì)上可粗略地分為兩類：一是金屬介質(zhì)，包括鋼介質(zhì)、合金鋼介質(zhì)、鑄鐵介質(zhì)等；另一是巖礦類介質(zhì)，包括礦石自身作介質(zhì)及使用單獨的礫石作介質(zhì)。在金屬介質(zhì)中，按形狀又可分為球形、棒形、短圓柱形、短截頭圓錐形及其他形狀。由于介質(zhì)的形狀不同，故其工作特性也不盡相同。C.杰涅夫等人研究認(rèn)為，有用礦物解離特性的重要差別取決于磨礦介質(zhì)的類型。

一、磨礦介質(zhì)的形狀與工作特性——磨礦介質(zhì)的材質(zhì)對磨礦過程的影響

金屬介質(zhì)與巖礦介質(zhì)最根本的區(qū)別是前者的單位體積質(zhì)最大 (密度大)，后者單位體積質(zhì)量�。�密度小)。由于介質(zhì)傳遞能量的能力與介質(zhì)的質(zhì)量成正比，因此，金屬介質(zhì)傳遞能量的能力大，而巖礦介質(zhì)傳遞能量的能力小。如果介質(zhì)的尺寸選擇恰當(dāng)， 金屬介質(zhì)打擊礦石時礦石的能設(shè)密度大；而巖礦介質(zhì)本身（單獨采用另外卵石作介質(zhì)的情況甲期有過，目前基本上用礦石作介質(zhì)）既是破碎介質(zhì)，也是破碎對象，因此，礦石介質(zhì)自身的能量密度小。也就是說，從介質(zhì)對礦石輸入的能量密度看，金屬介質(zhì)火，礦石介質(zhì)小，故金屬介質(zhì)的破碎效率高，能量損失小；反之，礦石介質(zhì)破碎效率低，能量損失大，這正是礦石自磨生產(chǎn)能力小及能耗高的根本原因。但是，金屬介質(zhì)由于具有的能量密度大，破碎力也往往過大，導(dǎo)致礦物沿結(jié)合面解離的情況差，故破碎的選擇性差。反之，礦石介質(zhì)形成的能量密度小，破碎力較精確且往往過小，導(dǎo)致破碎行為往往容易沿著不同礦物結(jié)合而發(fā)生，因此礦物解離的選擇性較髙，許多選礦廠在自磨后能拋棄大量單體解離脈石正是由于這個原因。

二、磨礦介質(zhì)的形狀與工作特性——球形介質(zhì)與棒形介質(zhì)

磨礦過程中所用的金屬介質(zhì)形狀主要是球形及棒形。之所以這樣，一是這兩種介質(zhì)形狀簡單，制造及加工容易，二是它們有良好的轉(zhuǎn)動性能，特別是球形介質(zhì)能在三度空間自由轉(zhuǎn)動，棒形介質(zhì)也能繞軸向很好地轉(zhuǎn)動。

球形介質(zhì)應(yīng)用最為廣泛，尺寸可大可小，粗磨細(xì)磨皆可選用，各種礦石的磨礦皆可使用。球形介質(zhì)在破碎時呈點接觸，在接觸點上的作用力大、容易形成接觸點上高度的應(yīng)力集中，故破碎行為容易發(fā)生。但是由于在接觸點上破碎力往往過大，破碎力作用精確性差，故選擇性解離差，貫穿破碎作用可能較多，過粉碎現(xiàn)象較嚴(yán)重，待別是當(dāng)球的尺寸選擇過大時這種現(xiàn)象就更為嚴(yán)重。因此，使用球介質(zhì)時精確選擇尺寸有重要意義。

棒形介質(zhì)應(yīng)用的廣泛程度僅次于球形介質(zhì)，因為棒形單位體積的介質(zhì)表面積比球小，而細(xì)磨時需要大的岍磨面積，故棒形介質(zhì)不適宜用于細(xì)磨。使用棒形介質(zhì)時為了順利工作要求棒要有足夠長度，否則容易引起亂棒（亂棒后失去破碎作用）。由于棒較長，于是限制了它的直徑不能太小，一般不低子40mm，D.K.克留柯夫的調(diào)查研究表明，低于40mm的棒工作時容易發(fā)生斷棒現(xiàn)象，而存在斷棒現(xiàn)象時則往往容易引起亂棒。此外，如果鋼棒材質(zhì)的韌性大，磨細(xì)以后雖然不斷裂但會發(fā)生卷曲，當(dāng)磨機(jī)內(nèi)存在有卷曲的細(xì)棒時也容易引起亂棒。棒在破碎過程中呈線接觸，因此，棒荷中間夾持的粗粒使棒與棒之間存在平行縫隙，細(xì)礦粒不易被破碎，故棒有專門破碎粗粒而保護(hù)細(xì)粒的選擇破碎作用，使磨碎產(chǎn)品粒度均勻過粉碎輕。為了保證棒能順利工作，要求磨機(jī)筒體的轉(zhuǎn)速較低，不致形成拋落運動，因為拋落運動也容易亂棒。據(jù)此，棒磨機(jī)的轉(zhuǎn)速率一般比球磨機(jī)低10～15%，這正是棒磨機(jī)生產(chǎn)率比球磨機(jī)低的主要原因。另外，由于棒荷中空隙容積較小，能容納的礦石亦少，棒磨機(jī)的礦量通過能力不如球磨機(jī)大，故棒磨機(jī)的返砂量一般限制在100～150%，最多也不超 200%，而球磨機(jī)的返砂量一般為150～350%，多時則為500%或更多一些。

從上述介質(zhì)的工作特性分析可以看出：

（1）棒形介質(zhì)選擇性破碎作用強，產(chǎn)品粒度均勻及過粉碎輕，所以當(dāng)要求保護(hù)脆性礦物及減輕過粉碎時，應(yīng)當(dāng)采用棒磨機(jī)。但是，如果要求磨礦產(chǎn)品中不同礦物粒度差大時，用棒磨機(jī)就難以實現(xiàn)（因棒磨產(chǎn)品粒度均勻，不同礦物粒子之間粒度差值�。�。

（2）球形介質(zhì)的選擇性解離差，產(chǎn)品粒度粗細(xì)不均勻情況突出及過粉碎現(xiàn)象嚴(yán)重。為了降低過粉碎現(xiàn)象，根據(jù)球形介質(zhì)的工作特性，應(yīng)該注意介質(zhì)尺寸選擇得精確些，特別不能選擇過大，否則容易造成過火的打擊力，使礦物遭受過度的打擊作用。如果要求造成不同礦物粒子之間的粒度差大，采用球比捧好一些。

（3）棒形介質(zhì)只適宜用于粗磨，而球形介質(zhì)，選擇不同尺寸即可適于粗磨及細(xì)磨要求。

三、磨礦介質(zhì)的形狀與工作特性——短圓柱或短圓錐形介質(zhì)

短圓柱或短圓錐形介質(zhì)是棒形及球形介質(zhì)的變種，具有球形介質(zhì)轉(zhuǎn)動性能好及表面積大的優(yōu)點，又具有棒形介質(zhì)線接觸可減輕過粉碎的優(yōu)點。但與球形介質(zhì)相比，同樣重量介質(zhì)體的破碎力不如球大，磨碎同樣粒度的給礦磨不細(xì)的較多；同樣怍積的介質(zhì)，雖然短圓柱或短圓錐形介質(zhì)的表面積比球大（按物體的幾何形體計算，同樣體積的物體數(shù)球形的表面積最�。�，但有效的研磨而積并不比球大，因為處于兩端面的表面枳研磨性能差;與球形相比它們雖然也能各個方句轉(zhuǎn)動，但只有繞軸向的轉(zhuǎn)動性能好，而其他方向的轉(zhuǎn)動性能差；與棒形相比它們雖然也為線接觸，但屬于短線接觸，故減輕過粉碎的效能又不如棒形介質(zhì)好�？梢姡�它們的優(yōu)點及缺點介于球和棒之間，實際是二者的綜合，企圖吸取棒形和球形的優(yōu)點，并克服它們的缺點。使用這種介質(zhì)欲產(chǎn)生好的磨礦效果，在工作條件選擇上應(yīng)發(fā)揮它們表面積大的優(yōu)勢，避免它們破碎力較小的短處，故用于細(xì)磨條件比較合適；在裝填率及轉(zhuǎn)速的適當(dāng)配合上，可使它們處于研磨狀態(tài)下工作而避免在拋落式狀態(tài)下工作。這樣便可發(fā)揮表面積大的優(yōu)勢。當(dāng)條件選擇合適時，磨礦效果可以趕上或超過球形介質(zhì)。短的截頭圓錐與短圓柱體相比，前者具有更大的表面積。

短線型介質(zhì)早已在水泥磨機(jī)中應(yīng)用，長期的實踐證明它是一種可行的磨礦介質(zhì)。在水泥多倉管磨機(jī)中，往往在最后一倉裝放短截頭圓錐形介質(zhì)，并稱為"鋼段"或者"鐵段"。硅酸鹽方面的有關(guān)著作認(rèn)為，細(xì)磨時"鋼段"或"鐵段"的磨剝效果比球好。幾十年前，加拿大將這類型介質(zhì)引入金屬選礦廠，并認(rèn)為它們的磨礦效果與球相當(dāng)，但制造成本比球低，因此在加拿大應(yīng)用較廣。波蘭的幾個大銅礦，由于含易泥化的輝銅礦較多，在細(xì)磨中也使用了這類介質(zhì)，以減少輝銅礦的過粉碎。西德梅根選廠為了減少細(xì)磨的過粉碎，也在細(xì)磨介質(zhì)中加入了部分短圓錐介質(zhì)。

出做成"橢形球體"介質(zhì)等。筆者在云錫公司期北山采選廠做了用鑄鐵圓錐體（截頭圓錐）取代鋼球的工業(yè)試驗，結(jié)果表明在磨 礦效果迕上及微超過鋼球的怙況下，介質(zhì)成本下降50%,金屬過粉碎率下降1.5%，回收率提髙約1%,噪音下降7～8dB�？梢�， 這是一種很有應(yīng)用前途的細(xì)磨介質(zhì)。

進(jìn)入80年代以來，磨礦機(jī)大型化的趨勢事實上已經(jīng)停止，由于礦業(yè)不景氣及能源和材料價袼的持續(xù)上漲，迫使選礦工作者深 入開展降低磨機(jī)能耗和鋼耗的研究•其中有關(guān)介質(zhì)形狀的研究，成為重要內(nèi)容之一。加拿大某公司用棒球磨細(xì)了巴西的440萬t鐵礦石，與鋼球相比，鋼制棒球處理能力提高8.3%，單位能耗降低7.5%;鑄鐵棒球與鑄鐵球相比，處理能力提高15%,單位能耗降低12%鑄鐵棒球成本還比鑄鐵球低。我國首鋼礦山公司用棒球與鋼球相比,處理能力提髙6.5～8%，球耗降低9%左右，電耗降 低lkW·h/t原礦，分級溢流中-200目含量增加0.6～14.3%。 從目前的發(fā)展趨勢看，短圓柱形或短截頭圓錐形介質(zhì)將作為一種重要的細(xì)磨介質(zhì)在金屬礦石的細(xì)度中得到較為廣泛的應(yīng)用。