Macinazione

Operazione che consente di ridurre in polvere o in minuti granuli un materiale, soprattutto cereali e minerali. Ha notevole importanza in molteplici campi: nell’industria agraria, nell’arte mineraria, nel settore dei materiali da costruzione, nell’industria chimica dove trova le più svariate applicazioni in quanto la maggiore superficie specifica conseguente alla diminuzione delle dimensioni favorisce sia le reazioni chimiche sia le trasformazioni fisiche.

Caratteri generali

La m. è quasi sempre accompagnata da un’altra operazione, la vagliatura, perché le dimensioni del materiale macinato è necessario che siano comprese in un campo di valori generalmente piuttosto ristretto o, comunque, controllato. Altro scopo della m. è quello di facilitare il trasporto del materiale con tradizionali mezzi meccanici (elevatori a tazze, nastri trasportatori ecc.); nei casi in cui il materiale macinato sia di dimensioni particolarmente piccole è anche possibile adottare un trasporto pneumatico.

Nella m. si possono distinguere tre stadi, con riferimento alle dimensioni del materiale inviato all’operazione e a quelle del prodotto macinato: frantumazione o prerompitura, dove la pezzatura del materiale da trattare può anche essere superiore a 1 m, mentre le dimensioni allo scarico sono comprese, in genere, fra 10 e 20 mm; granitura o granulazione o triturazione, dove le dimensioni all’entrata non superano i 60-70 mm, mentre il prodotto macinato ha dimensioni fra 0,5 e 10 mm; polverizzazione (o m. propriamente detta), dove i materiali all’alimentazione non superano le dimensioni di 10 mm e, attraverso un’operazione di m. particolarmente spinta, possono raggiungere dimensioni finali anche dell’ordine di pochi millimetri. Per ciascuno dei tre stadi è disponibile una vasta gamma di macchinari.

Fra le teorie della m. rilevante è quella dovuta a C. Bond (1952), riassumibile nella relazione finale (valida per la m. a secco):

L=4L_i[100(R−1)]/3PR,

dove L è l’energia (in kWh) richiesta per macinare 1 t di un materiale fino alla pezzatura finale P (in μm), essendo R il grado di riduzione, cioè il rapporto fra il diametro dei granuli dell’alimentazione e quello delle particelle del prodotto, mentre L_i è detto indice di lavoro ed è espresso in kWh/t necessari a ridurre il materiale, inizialmente in grossi pezzi, fino a una granulometria tale che l’80% attraversi uno staccio con apertura di 100 μm. Apposite tabelle forniscono i valori di L_i per i materiali più comuni.

M. dei cereali

Comprende l’insieme delle operazioni tendenti a ridurre i chicchi di cereali in semolini e farine. Gli stabilimenti moderni permettono la lavorazione giornaliera di centinaia di tonnellate di grano con produzione di 10-12 qualità di farine e sottoprodotti selezionati, classificati e puliti. Il grano, proveniente dai centri di produzione, viene immagazzinato in silos capaci di contenere scorte di grano sufficienti per più mesi di produzione, e nei quali si procede alla pesatura e a una prima grossolana pulitura. Dopo aver subito vari trattamenti per l’eliminazione di alcuni microrganismi dannosi (batteri, funghi ecc.), il grano passa dai silos al mulino ove subisce una pulitura per via secca per eliminare paglia, semi di altri cereali ecc., e una pulitura per via umida per eliminare polvere e materie estranee di densità inferiore a quella del grano (grani cariati o vuoti, pule ecc.). I chicchi così puliti sono inviati alla colonna essiccatrice ove incontrano una controcorrente di aria calda che li asciuga. Prima di effettuare la m. il grano passa nelle spuntatrici e nelle spazzolatrici per l’eliminazione delle barbette e della superficie corticale.

La m. vera e propria comprende le seguenti operazioni: a) rottura dei chicchi in frammenti, che viene eseguita nei laminatoi a cilindri; b) classificazione degli sfarinati e delle grosse semole, che è fatta con buratti (in genere plansichter); c) svestimento delle semole e riduzione in semole fini effettuati nei laminatoi; d) classificazione dei semolini con buratti e semolatrici; e) rimacina per ridurre i semolini in farina; f) classificazione ultima delle farine.

M. dei minerali

È l’operazione cui vengono sottoposti i minerali estratti dalle miniere o dalle cave, durante il ciclo di arricchimento. Consiste nel ridurre a granuli di minime proporzioni (come quelli delle sabbie o delle polveri) i grani uscenti dalla frantumazione o provenienti dalle griglie o i grani misti prodotti dagli apparecchi arricchitori. La m., condotta in vari tipi di macchine (frantoi, cilindraie, mulini a palle, polverizzatori ecc.), viene spinta fino a che si ottiene il grado di finezza richiesto dalle successive operazioni di concentrazione che consentono, sfruttando la flottazione o altri metodi gravimetrici, la separazione dei minerali pregiati dalla ganga indesiderata. La m. è operazione costosa sia per il grande dispendio di energia impiegata, sia per l’usura delle macchine che la compiono. La grossezza dei grani ottenuti con la m. viene determinata con la vagliatura allo staccio, il quale deve presentare una perfetta regolarità nei fori e nel calibro dei fili che ne costituiscono il tessuto metallico.

M. dell’inchiostro

Operazione che si effettua nella stampa con inchiostri grassi (tipografia, litografia, offset) per assicurare una distribuzione uniforme e continua del colore; consiste nell’ottenere, tramite laminazione, un velo sottile di inchiostro che viene poi ceduto alla forma di stampa.