球磨还是棒磨：决定产品的是磨介，而不仅是细度

在平板上铺一层大小不一的混合石块——尺寸搭配得当，不作分拣。将一根钢棒横放其上，用双手均匀下压。 观察哪些石块会破裂。破裂的将是大石块，而且只会是大石块，因为钢棒只压在它们上面，无法触及其他石块。 现在换用一个滚珠轴承或一颗圆鹅卵石，在某一点上施压。压力点下方的石块会破碎，至于破碎的是大石还是小石，完全取决于你把手放在哪里。 这就是整个步骤，用一根棒和一个球，两分钟即可完成。接下来的一切都是为它赋予具体数值。 用棒子的方法再做两次：一次是单层铺设，一次是两到三层堆叠。在堆叠的情况下，选择性会减弱，因为此时钢棒压在凹凸不平的表面上，而不是直接压在单个石块上。正因如此，棒磨机才以薄层装料运行。

三个数字描述介质装料，三者都很重要。 **装填量。** 介质占磨机容积的比例，通常为三分之一或略多一些。装得太少，介质下落的空间超过趾部，会锤击衬板而非物料。装得太多，则没有供介质泻落的自由空间，介质便改为滚动，磨机悄然变成瀑落式运行的设备，研磨缓慢并产生细粉。 **分级。** 新装料从来不是单一尺寸。它是一种粒度分布，因为磨机既需要大介质应对给料，也需要小介质作用于表面——这与管磨机的仓室设计是同一道理，只是采用了不同的解决方式。 **补充。** 介质会磨损，磨损后尺寸变小，因此如果一台磨机只用最大尺寸的介质补充，几个月后装料就会逐渐变粗。应补充级配混合的介质，并称量加入的量。磨矿回路中最常见的慢性故障，是凭目测来维护装料。 在磨机停机状态下测量装填量：用卷尺测量装料弦长与筒体的关系，即可直接换算为装填率。每次都要记录。装填率的漂移在记录中一目了然，但仅凭一瞥却难以察觉。

开路磨机必须将所有物料保留在磨内，直到*最差*的颗粒足够细为止，这意味着平均颗粒被磨得远超有用的程度。这种过度磨碎既浪费能量，又产生不需要的细粉，而这完全可以避免。 **闭路磨矿**在磨机排矿端设置筛分设备或分级机，并将粗粒级返回给给料。这样，每个颗粒一旦足够小便会离开磨机。返回的粗粒称为**循环负荷**，在运行良好的闭路中，它通常比新给料大得多，往往是新给料的两到三倍，有时更多，这使初次看到该数字的人感到惊讶。 这个数字并不表示存在问题。较高的循环负荷意味着物料被及时排出，这正是目的所在。其代价是需要更大的磨机给料输送机、更大的分级机以及更多的泵送能力，因此存在一个最优值，而非最大值。 筛分环节即分级机所起的作用，其分级效率曲线正是循环负荷无法做到截然分明的原因：每一次循环都会返回一些本已足够细的物料，同时也会让一些尚未足够细的物料通过。

**美国专利 1,538,620，“球棒磨机”（Ball and Rod Mill），发明人为新泽西州克罗姆的费迪南德·莫拉·坎达（Ferdinand Mora Canda），申请日期为1924年2月19日，授权日期为1925年5月19日。** 权利要求涉及磨机的衬里——“一个金属壳体或外壳，一圈用螺栓固定在壳体上的脆性硬钢板，以及介于钢板与壳体之间的弹性减震介质”——该标题将两种介质一并涵盖，因为机器主体并不在意其内部装的是什么。 权利要求中的这一细节值得留意。到1924年，磨机本身已不再是发明的焦点；人们争论的是如何为其衬里，使衬板能够经受住磨损，这正是一台成熟机器的标志。 半个世纪以来，棒磨机一直是有色金属选厂中标准的第一段磨矿设备，恰恰是因为第4步中的选择规则：重选和浮选在矿泥上效果都很差，而棒磨机能够产出粒度范围窄的产品，且不会过度产生矿泥。随着自磨机和半自磨机接管粗磨任务，棒磨机逐渐淡出，这并非因为物理原理发生了变化。 **诚实的局限性。** 棒磨机的长径比不能过大——超过约六比一时，磨棒会缠结，而缠结的装料意味着需要动用起重机忙上一整天，还免不了一番咒骂。磨棒磨损不均匀，必须在补充的同时进行剔除。棒磨机无法磨得很细：保护细粒不被过度磨碎的选择规则，同时也正是导致难以获得细粒产品的原因，因此历史上几乎每台棒磨机之后都配有一台球磨机。此外，两者都属于介质磨机，都需要持续消耗钢材——在大型选厂中，介质费用可能超过电费。