La flottation par mousse est un processus utilisant des bulles d’air pour séparer les matériaux en fonction de leur affinité relative avec l’eau. Les bulles transportent les réactifs et les matériaux hydrophobes jusqu’au sommet d’un réservoir où ils peuvent être retirés. La flottation par mousse est utilisée depuis plus d’un siècle dans les opérations minières pour séparer les matériaux de valeur des minerais excavés. Plus récemment, la flottation par mousse est utilisée pour le traitement de l’eau contaminée.
Le processus utilisé dans l’exploitation minière commence par le mélange de minerais finement broyés avec de l’eau dans un réservoir ou une cellule. Un réactif est utilisé pour renforcer les propriétés hydrophobes des composés souhaités pour les séparer des substances résiduelles qui sont plus hydrophiles. Le mélange est agité pour assurer une dispersion uniforme.
Des bulles d’air sont introduites à la base du réservoir. La tendance des matériaux hydrophobes à adhérer aux bulles les transporte jusqu’à la surface du réservoir. Au sommet, les bulles portant leur charge de minéraux, ou de mousse, sont écumées. Les composés séparés, qui sont solides, passent par une étape de traitement supplémentaire pour les séparer des bulles d’air et du résidu de réactif. La matière hydrophile résiduelle mélangée à l’eau dans le réservoir, également appelée gangue, est évacuée.
Les utilisations minières de la flottation par mousse comprennent la séparation de nombreux types de composés, notamment les sulfures, les silicates, les phosphates, le charbon et le minerai de fer. Les réactifs ou tensioactifs sont soigneusement choisis pour produire exactement l’effet de séparation souhaité pour un minerai particulier ou une combinaison de minerais. De nombreux facteurs affectent la qualité de la séparation ; ceux-ci incluent le taux de flottation, la taille des particules de minerai, la densité du mélange de minerai et d’eau et la quantité d’air utilisée. Une utilisation récente du procédé sépare l’encre du papier recyclé.
En tant que méthode de traitement des eaux contaminées, la flottation par mousse est particulièrement bien adaptée à la séparation des eaux contenant des produits pétroliers. Ce processus est également connu sous le nom de flottation à l’air dissous. Les étapes diffèrent légèrement de la séparation du minerai minier.
L’eau est d’abord traitée avec un produit chimique pour améliorer l’adhérence des contaminants aux bulles d’air. Une partie de l’eau est pompée et à travers un réservoir de rétention où de l’air comprimé est ajouté. Le matériau est remis en circulation dans la cellule de flottation où l’air sort de la suspension sous forme de très petites bulles ; il transporte ensuite les contaminants pétroliers et les solides en suspension à la surface de la cellule pour être écumés. L’eau traitée est pompée et généralement envoyée pour une filtration supplémentaire ou un autre traitement.