Концентрация шлама — это процентное соотношение массы руды (сухой вес) к общей массе шлама (руда + вода). Концентрация измельчения относится к концентрации шлама внутри мельницы. Концентрация измельчения является ключевым фактором, влияющим на производительность мельницы, определяющим трение между измельчающими телами и измельчаемым материалом, текучесть шлама и эффективную плотность измельчающих тел (разницу в плотности между телами и шламом). При эксплуатации мельницы обычно используется более высокая концентрация измельчения, что позволяет слою шлама прилипать к поверхности мелющих тел, тем самым усиливая положительный эффект измельчения. Одновременно с этим на единицу объема выгружается больше руды, что приводит к увеличению объема выгрузки. Однако чрезмерно высокая концентрация шлама повышает его плотность, ослабляя эффективную плотность, текучесть и ударное воздействие измельчающих тел. Кроме того, высокая концентрация шлама приводит к высокой вязкости и плохой текучести, что снижает общий объем разгрузки и, как следствие, производительность мельницы, а также может даже вызвать “раздутие” (состояние, при котором мельница раздувается). Поэтому под “высокой концентрацией” подразумевается целесообразное повышение концентрации шлама в определённых пределах, что благоприятно сказывается на повышении эффективности измельчения.

Под «возвратным песком» понимаются крупные частицы, возвращаемые в мельницу для дальнейшего измельчения в процессе измельчения в замкнутом цикле. Объем возвращаемой руды зачастую в несколько раз превышает объем исходной подаваемой руды. Отношение объема возвратного песка к объему исходной подаваемой руды называется коэффициентом возвратного песка. Практика показывает, что величина коэффициента возвратного песка напрямую влияет на производительность мельницы. Более высокий коэффициент возврата песка увеличивает общий объем подаваемого в мельницу материала, что ускоряет скорость разгрузки мельницы, сокращает время пребывания материала в мельнице и ускоряет циркуляцию. Кроме того, хотя возвращаемый песок представляет собой крупнозернистую руду, он всё же мельче исходной руды, что приводит к более мелому общему распределению частиц по размерам в подаваемом материале, что в совокупности с вышесказанным способствует повышению производительности мельницы. На рисунке 3-12 показана зависимость между коэффициентом возврата песка и относительной производительностью мельницы.

Это свидетельствует о том, что в определённом диапазоне (например, 100%–500%) производительность мельницы растёт по мере увеличения доли обратного песка. Однако при достижении определённого значения рост производительности становится очень незначительным, а общий объём подаваемого материала приближается к максимальной пропускной способности мельницы, что легко приводит к её “перегрузке”. Поэтому доля обратного песка должна поддерживаться на стабильном уровне, близком к постоянному значению.

Под равномерной подачей понимается два основных аспекта: во-первых, скорость подачи (количество руды, подаваемое в мельницу за единицу времени) должна быть постоянной; во-вторых, гранулометрический состав подаваемого сырья должен быть равномерным. Для повышения эффективности измельчения скорость подачи должна быть непрерывной, равномерной и стабильной на относительно высоком уровне. Колебания скорости подачи приводят к частым колебаниям концентрации шлама внутри мельницы, что негативно сказывается на процессе измельчения. В загрузочном бункере часто происходит сегрегация по размеру частиц — мелкие частицы скапливаются в центре, а крупные — по краям, что легко приводит к неравномерному составу подаваемого материала. Если не скорректировать режим работы своевременно с учетом размера частиц, возникнет “выпуклость”. Поэтому в загрузочном бункере следует по возможности использовать многоточечную разгрузку.