La distribuzione granulometrica descrive come è ripartita la massa di un materiale tra diverse classi di dimensione. Nel trattamento dei minerali è essenziale perché comminuzione, vagliatura, classificazione, flottazione e filtrazione dipendono fortemente dalla dimensione delle particelle.
La rappresentazione più comune è la curva del passante cumulativo:
Il valore P(d) indica la frazione di massa costituita da particelle con dimensione minore o uguale a d. In alternativa si usa la trattenuta cumulativa R(d)=1-P(d) o la distribuzione per classi, cioè la percentuale compresa tra due aperture consecutive. La stessa informazione può quindi essere presentata come tabella di setacciatura, istogramma per classi o curva cumulativa.
Da questa curva si leggono dimensioni caratteristiche come d_{10}, d_{50} e d_{80}. Il diametro d_{50} è la mediana granulometrica: metà della massa è più fine e metà più grossolana. Nel linguaggio di impianto, F_{80} indica la dimensione all’80% passante dell’alimentazione, mentre P_{80} indica quella del prodotto. Il rapporto tra questi valori entra spesso nella valutazione dell’efficienza di frantumazione e macinazione.
Una distribuzione stretta indica particelle concentrate in un intervallo dimensionale ristretto; una distribuzione larga indica materiale eterogeneo. Nei terreni e negli aggregati per edilizia la forma della curva influenza compattazione, permeabilità, vuoti e stabilità meccanica. Nei minerali influenza liberazione delle specie utili, consumo energetico, recupero metallurgico e comportamento nei classificatori.
La curva granulometrica può provenire da setacciatura, sedimentazione, diffrazione laser o analisi d’immagine. La tecnica scelta dipende dal campo dimensionale: i vagli sono adatti a granulometrie relativamente grossolane, mentre i fini richiedono metodi indiretti. Nei materiali molto fini la dimensione misurata può essere un diametro equivalente, non il diametro geometrico reale, perché le particelle sono irregolari e non sferiche.
Un controllo operativo importante è la rappresentatività del campione. Segregazione, umidità, agglomerazione dei fini e rottura delle particelle durante la prova possono alterare la curva. Per questo la preparazione del campione, la scelta della massa di prova e l’essiccazione devono essere coerenti con la norma o con la procedura d’impianto.
La distribuzione granulometrica non descrive da sola la mineralogia, la forma, la rugosità o la densità delle particelle. Due materiali possono avere la stessa curva passante e comportarsi in modo diverso in flottazione, filtrazione o compattazione. Va quindi letta insieme a composizione, grado di liberazione e proprietà fisiche del solido.
Vedi anche: Vagliatura, Classificazione Mineraria, Legge di Bond.