轉筒磨機的磨礦過程受球磨機內磨礦介質尺寸、含量、運動方式及介質間距等因素的影響。與在相對嚴格的表面上所進行的破碎相比，磨礦是一個較為隨機的過程，即其遵循概率原則。某一礦粒的在球磨機中的磨碎程度，取決于其進入介質區間的概率及進入介質區間后發生某些作用的概率。球磨機磨礦機理可能有幾種：包括由作用于表面的力而產生的沖擊和壓碎作用；由斜向力產生的切削作用；由平行作用于表面的力而產生的研磨作用。這些使顆粒扭曲和變形的作用超出了顆粒的彈性限度而使之磨碎。
磨礦一般為濕式作業，但某些情況下也可用于干磨。球磨機轉動時，稱作磨礦料荷的介質、礦石和水充分混合；根據球磨機的轉速和襯板的結構，磨礦介質可通過上述任何一種方法粉磨物料。轉動負荷的大部分動能以熱、聲和其他損耗形式消散，只有一小部分能量真正消耗在磨碎礦粒上。
除實驗室實驗外，選礦中的磨礦是連續作業，物料以可調的速度進入球磨機一端，并在磨機內停留適當時間后由磨機的另一端溢流而出。通過選用介質的類型、球磨機轉速、給礦的性質以及所用流程的類型來控制產品粒度。
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