Eine der unabdingbaren Einrichtungen für einen „konventionellen“ Betrieb einer Mine ist die Gesteinsmühle. Der Sinn einer solchen Mühle besteht darin, das Erz soweit zu zerkleinern, dass die „gewünschten“ Metalle soweit wie möglich aus dem Gestein herausgelöst werden können. Dieser Prozess zeichnet für etwa 50 % des Energieverbrauchs in einer Konzentrationsanlage verantwortlich – trotzdem ist er für eine effiziente Trennung von taubem Gestein und den darin enthaltenen Metallen unabdingbar, und stellt somit den Schlüssel für eine erfolgreiche Verarbeitung des Erzes dar. Gleichzeitig stellt die Methode der Gesteinsmahlung eine Gratwanderung dar – auf der einen Seite muss das Erz fein genug gemahlen werden, um die Oberfläche des Erzpulvers für eine weitergehende Bearbeitung mit Chemikalien oder im Flotationsverfahren zu maximieren, auf der anderen Seite würde eine zu feine Körnung einen nicht verhältnismäßigen Energieverbrauch und zudem Verluste an dem zu extrahierenden Metall bei der weiteren Behandlung nach sich ziehen.

Der Prozess des Gesteinsmahlens:

Bevor das Erz in einer Gesteinsmühle gemahlen werden kann, muss es zuerst grob zerkleinert werden. Dafür werden so genannte Brecher (eng. „Crusher“) eingesetzt, welche die grossen Gesteinsblöcke brechen und das Erz in eine Form bringt, welche von den Gesteinsmühlen verarbeitet werden kann.

Das Mahlen des Gesteins an sich wird in rotierenden und üblicherweise mit einem Winkel zwischen 15 und 22 ° zulaufenden Stahlzylindern vorgenommen. Die Geschwindigkeit bleibt dabei konstant und die das Innere der Zylinder kann ausgetauscht werden, da sie sehr starken Beanspruchungen ausgesetzt werden. Das Medium, welches das zu verarbeitende Erz zerkleinert, variiert entsprechend der gewünschten Verarbeitung. Dabei wird unterschieden zwischen den autogenen Gesteinsmühlen, bei welchen das zu mahlende Medium gleichzeitig das Medium ist, welches zur Zerkleinerung eingesetzt wird. Die Erzklumpen reiben dabei aneinander und werden so nach und nach zu Pulver zermahlen. Semiautogene Mühlen geben zusätzlich 6-15% Kugeln aus Stein oder Metall hinzu, welche beim Mahlen helfen (siehe Punkt Kugelmühlen). Semiautogene Mühlen werden meist für Gold-, Kupfer- und Platinerze benutzt, kommen aber auch für Blei-, Zink-, Silber-, Aluminium-, und Nickelerze in Frage.

Das ankommende Erz stammt entweder direkt aus der Mine (ROM) bzw. wurde vor Ankunft in der Mühle schon vorbehandelt. Die Mühle selbst kann entweder in einem offenen oder aber wie zumeist üblich, geschlossenen Kreislauf betrieben werden. In einem geschlossenen Kreislauf wird das in der Mühle separierte Material in einen Zyklon gepumpt, der die feinen Bestandteile von den groben trennt. Das grobe Material wird anschließend erneut in der Mühle gemahlen.

800 t Erzmühle der La Parilla Silver Mine von First Majestic

Die Geschwindigkeit, mit der sich die Mühle dreht, hängt vor allem von deren Durchmesser ab und wird als „critical speed“ bezeichnet. Die Geschwindigkeit der Zentrifuge beträgt in der Regel zwischen 65 und 90 % des critical speed. Des Weiteren können, je nach Erz und ökonomischen Parametern eine bzw. mehrere Gesteinsmühlen hintereinander angeordnet sein.

In früherer Zeit wurde das Erz mittels großen, von Pferden bzw. Maultieren gezogenen Eisenrädern zermahlen, oder mit schweren Hämmern, welche mit Wasserkraft angetrieben wurden, zerkleinert.