При измельчении (дроблении) материала важную роль играет его твердость. Есть два способа определения данной характеристики: вдавливание стального шарика (метод Бринелля) или алмазной пирамидки (методы Роквелла и Виккерса) и царапание (оценивается по шкале Мооса). Материалы по твердости классифицируют в соответствие с этими шкалами.
В зависимости от прочности материала используют различные измельчающие устройства, принцип действия которых основан на сжатии (ударе) или сдвиге (срезе).

• В приборах основанных на ударной деформации: ступки, шаровые и ударные мельницы и т.п., материал измельчается за счет сильного нажатия (удара). Т.е. данный метод подходит для сухого дробления твердых и хрупких материалов.
• Режущие мельницы оснащены острыми ножами, чем больше ножей, тем мельче размер конечного продукта. Данные устройства применяются для измельчения маслянистых и волокнистых материалов.

Конечный размер частиц зависит не только от прочности самого материала, но и от времени измельчения, размера материала на входе, размера измельчающих устройств. Ниже приведена таблица, с помощью которой можно подобрать тип измельчающего оборудования.

Как правило, измельченный материал должен иметь строго определенный одинаковый размер частиц, с этой целью применяют просевающее оборудования (сита). Дополнительно могут производиться операции по расфасовке, промывке, сушке препаратов и т.п. Набор операций в каждом отдельном случае зависит от начальных характеристик сырья и от свойств конечного продукта.

Щековые Дробилки

Принцип действия щековых дробилок основан на измельчении материала в клинообразной камере с помощью пластин (щек) из прочных материалов. Под силой тяжести конечный продукт просыпается вниз, если его размер меньше ширины щели, то он высыпается в приемник. Ширина щели регулируется в зависимости от размера сырья и конечного продукта: при предварительном измельчении нельзя устанавливать малый размер щели.

Щековые дробилки являются первой ступенью при измельчении материалов. Обычно, они используются для предварительного дробления твердых, хрупких материалов; подходят для пробоподготовки горных пород, минералов, руд, стекла, керамики, конструкционных материалов, хрупких металлических сплавов, шлаков, синтетических смол и многих других твердых и хрупких веществ.

Роторные мельницы

В роторных мельницах для измельчения материалов применяется комбинация удара и резки. Сырье попадает в центр размольной камеры; за счет высокого центробежного ускорения оно отбрасывается на зубья ротора и при ударе измельчается. Чем больше зубьев (клиньев) у ротора, тем меньше размер конечного продукта. Окончательное измельчение происходит между ротором и ситом, и когда размер частиц становится меньше ширины отверстий, они ссыпаются в приемник.

Роторные мельницы подходят для предварительного или тонкого измельчения мягких, волокнистых и даже твердых материалов. Они могут применяться для измельчения химикатов, угля, конструкционных материалов, лекарств и специй, пищевых гранул, удобрений, золы, семян и зерен, почв.

Режущие мельницы

Ротор режущих и ножевых мельниц представляет собой ножи и режущие пластины. Материал попадает между ножами ротора и неподвижными режущими пластинами (если такие имеются); чем больше ножей, тем лучше измельчается материал. Как только размер частиц будет меньше размеров ячеек сит, материал ссыпается в приемный сосуд.

Режущий эффект производимый ротором с ножами, особенно подходит для измельчения и гомогенизации мягких и средне-твердых, сухих, влажных и мокрых материалов. Режущие мельницы подходит для работы с таким сырьем, как продукты питания, таблетки, кофе, чай, сигареты, и т. д., корма для животных, биологические и микробиологические препараты.

Механические ступки

Механические ступки измельчают, перемешивают и истирают давлением и трением. Функцией скребка является подача материала в область между ступкой и пестом. Эта принудительная подача гарантирует, что весь материал непрерывно измельчается и истирается, а также интенсивно перемешивается.

В механических ступках можно измельчать мягкие и твердые, хрупкие и пастообразные материалы, такие как зола, почвы и шлаки, химикаты и соли, лекарства и специи, пищевые продукты, замороженные клетки дрожжей, маслосодержащие семена и т.п.

Дисковые мельницы

Вращающийся измельчающий диск захватывает материал, измельчение происходит между вращающимся и неподвижным дисками за счет давления и сил трения. Благодаря зубьям, помещенным в центральной зоне измельчающих дисков, происходит предварительное измельчение материала, а после этого под воздействием центробежных сил материал попадает во внешнюю зону, где происходит тонкое измельчение. Измельченный материал просыпается из щели между дисками и собирается в приемный сосуд.

Дисковые мельницы используются для измельчения порционного или непрерывного предварительного или тонкого измельчения от средне-твердых до твердых и хрупких материалов, например, руды, уголь, кокс, керамика, кварц, гипс, мел, стекло и стеклоцемент, сухие почвы, осадки сточных вод и керны.

Шаровые мельницы

Принцип действия шаровых мельниц основан на размалывании (растирании) материала с помощью размольных шаров. За счет постоянного движения (вращения) камеры размольные шары приобретают высокую энергию и ударяются о стенки стакана, тем самым измельчая пробу за счет давления и трения. Степень измельчения может быть увеличена за счет использования нескольких шаров меньшего диаметра.

Шаровые мельницы (планетарные или вибрационные) нашли применение для сухого, мокрого или криогенного измельчения мягких, волокнистых, твердых и хрупких материалов. Шаровые мельницы используются в сельском хозяйстве, фармацевтике, геологии и минералогии и др. областях.

Контроль качества сыпучих материалов, особенно размера частиц, бывает важен на практике при объемном заполнении (засыпке), растворении, смешении, фильтрации и других операциях. Для определения размера частиц используют сита разных размеров: измельченный материал проходит через серию сит. В результате можно получить не только процентное соотношение каждой фракции, но при наличии программного обеспечения и другие не менее важные характеристики.