Sfere o barre: i corpi macinanti determinano il prodotto, non solo la finezza

Stendi un unico strato di pietre miste su una piastra piatta — una buona distribuzione di dimensioni, nulla ordinato. Appoggia sopra una barra d'acciaio di lunghezza adeguata e premi in modo uniforme con entrambe le mani. Osserva quali pietre si rompono. Saranno quelle grandi, e solo quelle grandi, perché la barra poggia su di esse e non può raggiungere nient'altro. Ora ripeti con una sfera di cuscinetto o un ciottolo tondo, premuto in un punto. Qualunque cosa si trovi sotto quel punto si rompe, e che si tratti di una pietra grande o piccola dipende interamente da dove appoggi la mano. Questo è l'intero gradino, realizzato in due minuti con una barra e una sfera. Tutto ciò che segue consiste nell'attribuirvi dei numeri. Esegui la versione con la barra due volte: una volta su un singolo strato e una volta su un cumulo profondo due o tre strati. Sul cumulo la selezione diventa più debole, perché la barra ora poggia su una superficie irregolare anziché su singole pietre. I mulini a canne funzionano con una carica sottile proprio per questo motivo.

Tre numeri descrivono la carica di mezzi macinanti, e tutti e tre sono importanti. **Riempimento.** La frazione del volume del mulino occupata dalla carica, di solito un terzo o poco più. Se è troppo poca, la carica ha spazio per cadere oltre il piede, il che martella il rivestimento invece del materiale. Se è troppa, non resta spazio libero in cui la carica possa cadere a cascata, quindi rotola, e il mulino si trasforma silenziosamente in una macchina a cascata che macina lentamente e produce fini. **Granulometria.** Una carica nuova non è mai di una sola dimensione. È una distribuzione, perché il mulino ha bisogno dei mezzi grandi per l'alimentazione e dei mezzi piccoli per la superficie: lo stesso principio dei compartimenti del mulino a tubi, risolto in modo diverso. **Reintegro.** I mezzi si consumano e, consumandosi, diventano più piccoli, quindi un mulino reintegrato solo con la dimensione più grande scivola verso una carica grossolana nel corso di mesi. Reintegrare con una miscela granulometrica e pesare ciò che viene introdotto. Il guasto lento più comune in un circuito di macinazione è una carica mantenuta a occhio. Misurare il riempimento con il mulino fermo: la corda della carica rispetto al guscio, rilevata con un metro, si converte direttamente in frazione riempita. Registrarla ogni volta. Un riempimento che deriva si vede in un registro e non si nota con un'occhiata.

Un mulino in circuito aperto deve trattenere tutto finché la particella *più grossolana* non è abbastanza fine, il che significa che la particella media viene macinata molto oltre il punto di utilità. Questa sovramacinazione è energia sprecata e fini indesiderati, ed è del tutto evitabile. Un **circuito chiuso** installa un vaglio o un classificatore sullo scarico del mulino e riporta la frazione grossolana all'alimentazione. Ogni particella ora esce appena è abbastanza piccola. Il grossolano che ritorna è il **carico circolante** e, in un circuito ben gestito, è spesso più grande dell'alimentazione fresca — due o tre volte, a volte di più — il che sorprende la prima volta che si vede il dato. Questo valore non è un segno di qualcosa che non va. Un carico circolante elevato significa che il materiale viene rimosso tempestivamente, ed è proprio questo lo scopo. Ciò che costa è un nastro di alimentazione del mulino più grande, un classificatore più grande e più pompaggio, quindi esiste un optimum e non un massimo. Lo stadio di vagliatura è ciò che fa il classificatore, e la sua curva di ripartizione è il motivo per cui il carico circolante non può mai essere netto: ogni passaggio riporta indietro del materiale già abbastanza fine e fa passare del materiale che non lo era.

**US 1.538.620, 'Ball and Rod Mill', Ferdinand Mora Canda di Chrome, New Jersey, domanda depositata il 19 febbraio 1924, concessa il 19 maggio 1925.** Le rivendicazioni riguardano il rivestimento interno del mulino — 'a metal shell or casing, a circumferential series of brittle hard steel plates bolted to the shell, and a resilient shock absorbing medium interposed between the plates and the shell' — e il titolo copre entrambi i mezzi in un solo respiro, perché il corpo della macchina non si preoccupa di ciò che vi si trova all'interno. Questo dettaglio della rivendicazione merita attenzione. Nel 1924 il mulino in sé non era più l'invenzione; ciò per cui si lottava era come rivestirlo affinché i rivestimenti resistessero, che è il segno di una macchina matura. I mulini a barre divennero lo stadio di macinazione iniziale standard negli impianti metalliferi per mezzo secolo, proprio a causa della regola di selezione del passaggio 4: la separazione gravitazionale e la flottazione funzionano male con i fanghi, mentre un mulino a barre produceva un prodotto a granulometria ristretta senza generarli. Caddero in disuso quando i mulini autogeni e semi-autogeni presero in carico la macinazione grossolana, non perché la fisica fosse cambiata. **Limiti onesti.** Un mulino a barre non può essere reso lungo rispetto al suo diametro — oltre circa sei a uno le barre si aggrovigliano, e una carica aggrovigliata è una giornata di lavoro con una gru e parecchie imprecazioni. Le barre si consumano in modo non uniforme e devono essere selezionate oltre che reintegrate. Un mulino a barre non macina finemente: la regola di selezione che protegge le fini dal sovramacinamento è la stessa che impedisce di ottenere un prodotto fine, quindi quasi ogni mulino a barre della storia aveva un mulino a sfere a valle. Inoltre, entrambi sono mulini a mezzo macinante, quindi consumano acciaio in modo continuo — in un grande impianto il costo dei mezzi macinanti può superare quello dell'energia.