Процесс измельчения и активации материалов является одним из основных и в то же время наиболее энергоемких в производстве большинства строительных материалов, таких как цемент, известняк, известь, гипс, различные наполнители строительных пластмасс, кварцевый песок, керамические изделия и др. [1].
В зависимости от крупности частиц готового продукта измельчение подразделяется на дробление и помол. Дробление, в свою очередь, делится на крупное – с размерами частиц готового продукта до 200 мм, среднее – от 12 до 60 мм и мелкое – от 3 до 15 мм. Помол, в зависимости от размера готовых частиц, подразделяется на грубый – с размерами частиц 0,1–0,3 мм, тонкий – с размерами частиц менее 0,1 мм и сверхтонкий, когда размеры частиц менее 0,01 мм.
Получение высокодисперсных материалов является актуальной задачей в строительной индустрии, ведь наряду с диспергированием при механическом измельчении также происходят значительные изменения кристаллической структуры поверхностных слоев частиц, в результате чего достигается уменьшение энергии активации материала и, как следствие, увеличение скорости протекания различных химических процессов и снижение их энергоемкости.
Для измельчения материалов применяются разные типы мельниц. Так, в многотоннажном производстве, где характер протекания процессов является, как правило, непрерывным (например, производство цемента), в настоящее время чаще всего осуществляется тонкий помол с помощью шаровых барабанных мельниц, так как они наиболее просты в обслуживании и эксплуатации и, благодаря их конструкции, могут быть созданы агрегаты с мощностью в несколько тысяч киловатт.
Уменьшение тонины помола влечет за собой резкий рост энергетических затрат и, начиная с некоторой предельной для данного материала и способа разрушения его частиц дисперсности, дальнейшее его измельчение становится невозможным. Ввиду этого, для сверхтонкого помола используется измельчительное оборудование, обладающее более низкими удельными затратами энергии, чем у шаровой барабанной мельницы. Такое оборудование применяют, как правило, в малотоннажном производстве, поскольку его производительность ограничена определенными конструктивными особенностями. К оборудованию для сверхтонкого измельчения относят вибрационные, центробежные, планетарные, струйные и др. типы мельниц