Parçacıkların öğütülmesi değeri artırır.

Gıda ve ince kimyasallar gibi endüstrilerde ince parçacıklara olan talebin hızla artmasıyla birlikte, ultra ince öğütme teknolojisi geniş ilgi görmüştür. Yaygın ultra ince öğütme teknolojileri arasında hava jetli öğütme, kolloid öğütme ve bilyalı öğütme yer almaktadır. Bunlar arasında bilyalı öğütme, sürtünme, çarpışma ve kesme yoluyla malzemelerin yapısını ve özelliklerini değiştirmek için mekanik enerji ve termal etkilerden yararlanan bir yöntemdir. Numuneleri stabilize etme, yüksek kaliteli ürünler üretme, düşük maliyet, çevre dostu ve kirliliksiz olma avantajlarına sahiptir ve çeşitli minerallerin, gıdaların, ilaçların ve kimyasal maddelerin öğütülmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bilyalı değirmenin çalışma prensibi esas olarak, malzemenin bilyalı değirmenin dönen mili etrafında dönmesi, destek plakasının ise ters yönde dönmesidir. Bu iki hızın birleşimi, numunenin yeterli sürtünme ve kesmeye maruz kalmasını sağlayarak ultra ince bir duruma ulaşmasını sağlayan belirli bir merkezkaç kuvveti oluşturur.

Bilyalı öğütme işlemleri, öğütme işlemi sırasında sıvı bir dispersiyon ortamının eklenip eklenmemesine bağlı olarak kuru ve ıslak yöntemlere ayrılabilir. Kuru bilyalı öğütme, kuru malzemeleri doğrudan öğütme için değirmene besler ve kısa işlem süresi, basit çalışma ve düşük enerji tüketimi gibi avantajlar sunarak tahıl işleme gibi geleneksel alanlarda yaygın olarak kullanılır. Islak bilyalı öğütme ise, malzemeye bir dağıtıcı ortam eklenmesini gerektirir ve öğütme ortamı ile malzeme arasındaki sürtünme, çarpışma ve darbelerden yararlanarak toz haline getirme işlemini gerçekleştirir. Islak bilyalı öğütmenin işlem parametreleri ve çalışma koşulları daha karmaşık olsa da, genellikle öğütme yardımcı maddelerinin eklenmesini gerektirse de, ekipman yapısı nispeten basittir ve ürün iyi bir öğütme homojenliği sergiler. İster kuru ister ıslak yöntem olsun, ultra ince öğütme işlemi, güçlü kesme, darbe ve çarpışma kuvvetleri yoluyla gıda hammaddelerini farklı partikül boyutlarında tozlara dönüştürebilir ve böylece çeşitli uygulama ihtiyaçlarını karşılayabilir.

Pek çok bilyalı değirmen türü vardır ve bilyalı öğütme etkisi, öğütülecek malzemenin yoğunluğu, öğütme bilyelerinin sayısı ve boyutu, öğütme hızı, öğütme süresi, öğütme sıcaklığı, bilye-malzeme oranı, dolgu oranı vb. gibi birçok faktörden etkilenir. Bu değişkenlerin birleşimi nedeniyle, bilyalı değirmen tarafından sağlanan enerji büyük ölçüde değişir. Sağlanan öğütme enerjisi düşükse, yalnızca parçacık küçülmesinde ve özgül yüzey alanında artış meydana gelir; ancak enerji yüksekse (yüksek enerjili bilyalı öğütme), kimyasal bağların ayrışması ve kimyasal reaksiyonların meydana gelmesi sağlanabilir. Bu nedenle, istenen etkiye bağlı olarak, optimum öğütme koşulları belirlenmelidir.