Шаровая мельница используется в фармацевтике для дробления твёрдых веществ и смешивания жидкостей с помощью сферических измельчителей разного размера и плотности. Это оборудование часто применяют в производстве порошковых и гранулированных медикаментов, эмульсий и суспензий.
Основная часть конструкции выглядит как вращающийся барабан-контейнер цилиндрической формы, частично наполненный шариками необходимого диаметра. Сферы могут быть выполнены из различных материалов: стали, чугуна, окиси алюминия, керамики, пластмассы, агата. Хорошее качество гомогенизации и перемешивания обеспечивают измельчители из нержавеющей стали, одни из самых распространенных благодаря доступности, выносливости и химической инертности этого материала. Шарики, перекатываясь и вступая в механические взаимодействия с фрагментами сырья, преобразуют его в однородный порошок либо гранулы.
Существуют как сравнительно простые модификации мельниц с ручным механизмом вращения, так и полностью автоматизированные варианты, способные при минимальном участии оператора превратить исходный материал в микрогранулы величиной 10–6 см.
Производительность устройства коррелирует со свойствами измельчаемого сырья (влажностью, прочностью, степенью монолитности, крупностью фрагментов) и с целевыми параметрами переработки: требуемой тонкостью помола и уровнем гомогенизации.
Наиболее значимыми показателями, определяющими режим и эффективность работы устройства, являются коэффициент заполнения (отражает соотношение объема шариков и общей вместительности барабана) и скорость вращения. Важно, чтобы каждый из этих параметров соответствовал структуре размалываемого материала. Для повышения производительности устройства рекомендуется подбирать интенсивность вращения барабана и степень заполнения сферами в зависимости от сложности и специфичности стоящей задачи.
Интересно, что по мере увеличения темпа происходит не только количественное, но и качественное изменение в работе устройства. В низкоскоростном режиме преимущественно действует сила трения между сферами, скользящими по поверхности барабана. На средней скорости измельчители приподнимаются вверх, и добавляется ударное воздействие. При максимальном темпе вращения в действие вступают центробежные силы, способные за короткий интервал времени превратить твердое сырье в порошок.