磨礦介質，從材質上可粗略地分為兩類：一是金屬介質，包括鋼介質、合金鋼介質、鑄鐵介質等；另一是巖礦類介質，包括礦石自身作介質及使用單獨的礫石作介質。在金屬介質中，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.杰涅夫等人研究認為，有用礦物解離特性的重要差別取決于磨礦介質的類型。

一、磨礦介質的形狀與工作特性——磨礦介質的材質對磨礦過程的影響

金屬介質與巖礦介質最根本的區(qū)別是前者的單位體積質最大 (密度大)，后者單位體積質量小（密度小)。由于介質傳遞能量的能力與介質的質量成正比，因此，金屬介質傳遞能量的能力大，而巖礦介質傳遞能量的能力小。如果介質的尺寸選擇恰當， 金屬介質打擊礦石時礦石的能設密度大；而巖礦介質本身（單獨采用另外卵石作介質的情況甲期有過，目前基本上用礦石作介質）既是破碎介質，也是破碎對象，因此，礦石介質自身的能量密度小。也就是說，從介質對礦石輸入的能量密度看，金屬介質火，礦石介質小，故金屬介質的破碎效率高，能量損失小；反之，礦石介質破碎效率低，能量損失大，這正是礦石自磨生產能力小及能耗高的根本原因。但是，金屬介質由于具有的能量密度大，破碎力也往往過大，導致礦物沿結合面解離的情況差，故破碎的選擇性差。反之，礦石介質形成的能量密度小，破碎力較精確且往往過小，導致破碎行為往往容易沿著不同礦物結合而發(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、磨礦介質的形狀與工作特性——球形介質與棒形介質

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

球形介質應用最為廣泛，尺寸可大可小，粗磨細磨皆可選用，各種礦石的磨礦皆可使用。球形介質在破碎時呈點接觸，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，過粉碎現象較嚴重，待別是當球的尺寸選擇過大時這種現象就更為嚴重。因此，使用球介質時精確選擇尺寸有重要意義。

棒形介質應用的廣泛程度僅次于球形介質，因為棒形單位體積的介質表面積比球小，而細磨時需要大的岍磨面積，故棒形介質不適宜用于細磨。使用棒形介質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.克留柯夫的調查研究表明，低于40mm的棒工作時容易發(fā)生斷棒現象，而存在斷棒現象時則往往容易引起亂棒。此外，如果鋼棒材質的韌性大，磨細以后雖然不斷裂但會發(fā)生卷曲，當磨機內存在有卷曲的細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，細礦粒不易被破碎，故棒有專門破碎粗粒而保護細粒的選擇破碎作用，使磨碎產品粒度均勻過粉碎輕。為了保證棒能順利工作，要求磨機筒體的轉速較低，不致形成拋落運動，因為拋落運動也容易亂棒。據此，棒磨機的轉速率一般比球磨機低10～15%，這正是棒磨機生產率比球磨機低的主要原因。另外，由于棒荷中空隙容積較小，能容納的礦石亦少，棒磨機的礦量通過能力不如球磨機大，故棒磨機的返砂量一般限制在100～150%，最多也不超 200%，而球磨機的返砂量一般為150～350%，多時則為500%或更多一些。

從上述介質的工作特性分析可以看出：

（1）棒形介質選擇性破碎作用強，產品粒度均勻及過粉碎輕，所以當要求保護脆性礦物及減輕過粉碎時，應當采用棒磨機。但是，如果要求磨礦產品中不同礦物粒度差大時，用棒磨機就難以實現（因棒磨產品粒度均勻，不同礦物粒子之間粒度差值小）。

（2）球形介質的選擇性解離差，產品粒度粗細不均勻情況突出及過粉碎現象嚴重。為了降低過粉碎現象，根據球形介質的工作特性，應該注意介質尺寸選擇得精確些，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）棒形介質只適宜用于粗磨，而球形介質，選擇不同尺寸即可適于粗磨及細磨要求。

三、磨礦介質的形狀與工作特性——短圓柱或短圓錐形介質

短圓柱或短圓錐形介質是棒形及球形介質的變種，具有球形介質轉動性能好及表面積大的優(yōu)點，又具有棒形介質線接觸可減輕過粉碎的優(yōu)點。但與球形介質相比，同樣重量介質體的破碎力不如球大，磨碎同樣粒度的給礦磨不細的較多；同樣怍積的介質，雖然短圓柱或短圓錐形介質的表面積比球大（按物體的幾何形體計算，同樣體積的物體數球形的表面積最小），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動，但只有繞軸向的轉動性能好，而其他方向的轉動性能差；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好。可見，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。使用這種介質欲產生好的磨礦效果，在工作條件選擇上應發(fā)揮它們表面積大的優(yōu)勢，避免它們破碎力較小的短處，故用于細磨條件比較合適；在裝填率及轉速的適當配合上，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。當條件選擇合適時，磨礦效果可以趕上或超過球形介質。短的截頭圓錐與短圓柱體相比，前者具有更大的表面積。

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

出做成"橢形球體"介質等。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，結果表明在磨 礦效果迕上及微超過鋼球的怙況下，介質成本下降50%,金屬過粉碎率下降1.5%，回收率提髙約1%,噪音下降7～8dB。可見， 這是一種很有應用前途的細磨介質。

進入80年代以來，磨礦機大型化的趨勢事實上已經停止，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 入開展降低磨機能耗和鋼耗的研究•其中有關介質形狀的研究，成為重要內容之一。加拿大某公司用棒球磨細了巴西的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將作為一種重要的細磨介質在金屬礦石的細度中得到較為廣泛的應用。