1、试验方法
在∮180mm×200mm试验室小型不连续磨机中，以纯矿物磁铁矿和石英作为入磨物料，前者代表金属矿物，后者代表脉石矿物，并将入磨物料筛成若干级别(本试验分别将其筛成4~3、3~2、2~1、1~0.5、0.5~0.3mm)，分别在五组不同尺寸的单一钢球的作用下考察它们的产品粒度组成特性，从而得出不同粒级磨碎的最适宜球径。五组钢球的工作特性如表1所示，富通新能源生产销售球磨机、雷蒙磨粉机等磨机机械设备。
但在实际磨矿时，入磨物料不会是单一粒级的，钢球尺寸也不会是单一的。为此，试验时又采用上述粒级混合组成新的入磨物料，相应地装球制度也采用上述最适宜球径的混合配比组合而成，来考察磨机产品粒度组成特性的变化。
2、试验结果
2.1各单一粒级物料在不同尺寸的单一钢球作用
下的产品粒度组成特性
试验时将各单一粒级的磁铁矿和石英分别用各自不同尺寸的单一钢球组进行磨碎。磨碎每一个粒级物料时都分别用了3种不同尺寸的单一钢球组。试验结果见表2、表3所示。
从表2、表3可看出，对每一组单一粒级，大尺寸钢球能够有效地破碎粗级别，故粗级别含量少，小尺寸钢球就不能有效地破碎粗级别，但细磨效果很好，细级别含量高。但这两者的过粉碎都比较严重，这是由于前者打击力大，易产生过度粉碎作用，而后者由于研磨面积大，打击力不够，产生两种极端现象，要么磨不细，要么磨得太细。而适宜球与之相比而言，其破碎粗级别的能力不如大尺寸钢球，但是总体平均粒度却是最细的；另一方面，其磨细细粒级的能力不如小尺寸钢球，但是其产生的合格粒级却是最高的，况且过粉碎比这两者都要轻。因此，从上述分析可知，对于不同粒级的入磨物料，的确存在一个与物料粒度相适应的最适宜其磨碎的最佳球径。在此球径的作用下，会得到一个最好的产品粒度组成特性。
2.2混合粒级在不同装球制度作用下的产品粒度
组成特性
既然各单一粒级的磨碎存在一个最适宜球径，那么对于各单一粒级混合而成的新入磨物料，用各自最适宜球径配比组成的装球制度是否也存在一个最好的产品粒度组成特性呢？为此，实验室模拟生产情况，混合组成了粗粒、中等粒度和细粒三种入磨物料，其粒度组成如表4所示。对每组物料又分别采用了过大球制度、适宜球制度和过小球制度进行试验。所谓过大球制度，即该种球的产率明显大于适合它磨碎的那个粒度级别的产率，过小球制度，即是该种球的产率明显小于适合它磨碎的那个粒度级别的产率，而适宜装球制度即是该种球的产率与它适合磨碎的那个粒度级别相一致或成比例。试验结果如表5、表6所示。
表5、表6说明，尽管入磨物料和装球制度的组成成分发生了变化，但磨碎后的产品粒度组成特性的总体规律仍和单一粒级单一钢球作用下的产品粒度组成特性一样。过大球制度能有效破碎粗级别，过小球制度能有效磨细细级别，适宜球制度既能破碎粗级别，又能破碎细级别，而且产生的合格粒级即最能有效破碎的细级别是最好的，过粉碎也轻。
所以说，对于不同混合物料而言，用其各自粒级范围内最适合球径并使该种球的产率同该粒级物料产率相～致的配比组合，同样能得到最好的产品粒度组成特性。这就为选矿厂根据入磨物料的粒度组成采用相适宜的装球制度提供了理论依据。
3、实际矿石的试验结果
为了验证上述纯矿物磨碎研究结果是否对实际矿石也能适用，在实验室里进行实际矿石磨碎研究，取云南某镍矿为例，其原矿粒度组成如表7所示。根据粒度组成和生产情况，也模拟了三种装球制度，钢球配比组成如表8所示。在三种装球制度磨碎后的产品粒度组成特性如表9所示。组成特性仍是适宜球制度下的最好。
4、结论
1．磨碎单一粒级的物料，必然存在一个最佳球径，使该物料的磨碎产品粒度组成特性最好。
2．对于各个粒级组成的混合物料，用各个粒级的最佳球径按球的产率与该球径下最适宜磨碎的物料产率相一致的原则组成的装球制度，同样得到最好的磨碎产品粒度组成特性。
3．不同的装球制度会得到不同的产品粒度组成特性。结合原矿性质和选别方法，可灵活采用相应的装球制度。
