Диаметр шаров, загружаемых в шаровую мельницу, зависит от многих факторов, в том числе от размера частиц, твердости и плотности измельчаемого материала, диаметра и скорости вращения шаровой мельницы, плотности шаров и концентрации суспензии. На практике это в основном определяется распределением частиц по размерам в измельчаемом материале. Подача в мельницу состоит из частиц нескольких различных размеров. Практика показывает, что при переработке твердых или крупнозернистых руд требуется большая сила удара, и следует добавлять шары большего размера; когда руда более мягкая, размер частиц сырья меньше и требуется более тонкое измельчение, основное внимание следует уделять измельчению, и следует добавлять шары меньшего размера. Конечно, выбор диаметра шаров также зависит от диаметра и скорости вращения мельницы; в мельницах с большим диаметром и более высокой скоростью вращения можно использовать шары меньшего диаметра. Короче говоря, для крупных кусков руды требуются крупные шары для удара, а для мелких кусков руды — мелкие шары для измельчения. Хотя было предложено множество формул, касающихся соотношения между размером руды и требуемым диаметром шаров, процесс измельчения сложен, и каждая формула имеет свои ограничения и значительные отклонения. Самая базовая формула выглядит следующим образом:

D = i³a
где D — диаметр подающего шара (мм);

d — размер частиц измельчаемого материала (мм);

i — коэффициент распределения частиц по размерам.

Для руд средней твердости экспериментальный результат составляет i = 28, поэтому

D = 28³√a

Благодаря многолетнему производственному опыту многие специалисты в области обогащения полезных ископаемых в моей стране сформулировали эмпирическую формулу, описывающую взаимосвязь между размером частиц сырья и оптимальным диаметром шариков:

D = 43,9³a

Основываясь на многолетнем производственном опыте в нашей стране, специалисты вывели зависимость между диаметром шариков и размером частиц сырья для руд средней и относительно высокой твердости, как показано в таблице 3-10.