Việc nghiền các hạt giúp tăng giá trị.
Với nhu cầu ngày càng tăng đối với các hạt mịn trong các ngành công nghiệp như thực phẩm và hóa chất tinh chế, công nghệ nghiền siêu mịn đã thu hút sự chú ý rộng rãi. Các công nghệ nghiền siêu mịn phổ biến bao gồm nghiền bằng khí nén, nghiền keo và nghiền bi. Trong đó, nghiền bi là phương pháp sử dụng năng lượng cơ học và hiệu ứng nhiệt để thay đổi cấu trúc và tính chất của vật liệu thông qua ma sát, va chạm và cắt. Phương pháp này có ưu điểm là ổn định mẫu, tạo ra sản phẩm chất lượng cao, chi phí thấp, thân thiện với môi trường và không gây ô nhiễm, được sử dụng rộng rãi trong việc nghiền các loại khoáng sản, thực phẩm, dược phẩm và hóa chất.
Nguyên lý hoạt động của máy nghiền bi chủ yếu là vật liệu quay quanh trục quay của máy nghiền bi, trong khi tấm đỡ quay ngược chiều. Sự kết hợp của hai tốc độ này tạo ra một lực ly tâm nhất định, làm cho mẫu trải qua ma sát và cắt đủ, từ đó đạt được trạng thái siêu mịn.
Quá trình nghiền bi có thể được chia thành phương pháp khô và phương pháp ướt, tùy thuộc vào việc có thêm môi trường phân tán lỏng trong quá trình nghiền hay không. Phương pháp nghiền bi khô trực tiếp đưa nguyên liệu khô vào máy nghiền, mang lại những ưu điểm như quy trình ngắn, vận hành đơn giản và tiêu thụ năng lượng thấp, do đó được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực truyền thống như chế biến ngũ cốc. Mặt khác, phương pháp nghiền bi ướt yêu cầu thêm chất phân tán vào nguyên liệu, sử dụng ma sát, va chạm và tác động giữa chất nghiền và nguyên liệu để đạt được độ mịn. Mặc dù các thông số quy trình và điều kiện vận hành của phương pháp nghiền bi ướt phức tạp hơn, thường yêu cầu thêm chất trợ nghiền, nhưng cấu trúc thiết bị tương đối đơn giản và sản phẩm có độ đồng đều nghiền tốt. Cho dù là phương pháp khô hay ướt, quá trình nghiền siêu mịn có thể xử lý nguyên liệu thực phẩm thành bột có kích thước hạt khác nhau thông qua các lực cắt, va đập và va chạm mạnh mẽ, từ đó đáp ứng nhu cầu ứng dụng đa dạng.
Có nhiều loại máy nghiền bi, và hiệu quả nghiền bi bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, chẳng hạn như mật độ vật liệu nghiền, số lượng và kích thước bi nghiền, tốc độ nghiền, thời gian nghiền, nhiệt độ nghiền, tỷ lệ bi/vật liệu, tỷ lệ chất độn, v.v. Do sự kết hợp của các biến số này, năng lượng do máy nghiền bi cung cấp thay đổi rất nhiều. Nếu năng lượng nghiền cung cấp thấp, chỉ có sự thay đổi về giảm kích thước hạt và tăng diện tích bề mặt riêng; nhưng nếu năng lượng cao (nghiền bi năng lượng cao), có thể đạt được sự phá vỡ các liên kết hóa học và xảy ra các phản ứng hóa học. Do đó, tùy thuộc vào hiệu quả mong muốn, cần phải xác định các điều kiện nghiền tối ưu.