Schaumflotation ist ein Verfahren, bei dem Luftblasen verwendet werden, um Materialien basierend auf ihrer relativen Affinität zu Wasser zu trennen. Blasen tragen Reagenzien und hydrophobe Materialien zur Oberseite eines Tanks, wo sie entfernt werden können. Schaumflotation wird seit mehr als einem Jahrhundert im Bergbau eingesetzt, um wertvolle Materialien aus abgebauten Erzen zu trennen. In jüngerer Zeit wird Schaumflotation zur Behandlung von kontaminiertem Wasser verwendet.
Der im Bergbau verwendete Prozess beginnt mit dem Mischen von fein gemahlenen Erzen mit Wasser in einem Tank oder einer Zelle. Ein Reagens wird verwendet, um die hydrophoben Eigenschaften der gewünschten Verbindungen zu verbessern, um sie von den hydrophileren Reststoffen zu trennen. Die Mischung wird gerührt, um eine gleichmäßige Dispersion sicherzustellen.
Am Boden des Tanks werden Luftblasen eingeführt. Die Tendenz der hydrophoben Materialien, an den Blasen zu haften, trägt sie bis zur Oberfläche des Tanks. Oben werden die Bläschen, die ihre Ladung an Mineralien oder Schaum tragen, abgeschöpft. Die abgeschiedenen Verbindungen, die fest sind, durchlaufen einen weiteren Verarbeitungsschritt, um sie von den Luftblasen und den Reagenzienrückständen zu trennen. Das restliche hydrophile Material vermischt mit Wasser im Tank, auch als Gangart bekannt, wird abgelassen.
Die Bergbauanwendungen der Schaumflotation umfassen die Trennung vieler verschiedener Arten von Verbindungen, einschließlich Sulfide, Silikate, Phosphate, Kohle und Eisenerz. Reagenzien oder Tenside werden sorgfältig ausgewählt, um genau den gewünschten Trenneffekt für ein bestimmtes Erz oder eine Kombination von Erzen zu erzielen. Viele Faktoren beeinflussen die Trennqualität; dazu gehören die Flotationsgeschwindigkeit, die Größe der Erzpartikel, die Dichte des Erz-Wasser-Gemischs und die eingesetzte Luftmenge. Eine neuere Anwendung des Verfahrens trennt Tinte von Recyclingpapier.
Als Aufbereitungsverfahren für verunreinigtes Wasser eignet sich die Schaumflotation besonders gut zur Abtrennung von erdölhaltigem Wasser. Dieser Vorgang wird auch als Flotation mit gelöster Luft bezeichnet. Die Schritte unterscheiden sich geringfügig von der Erztrennung im Bergbau.
Das Wasser wird zuerst mit einer Chemikalie behandelt, um die Haftung der Verunreinigungen an den Luftblasen zu verbessern. Ein Teil des Wassers wird abgepumpt und durch einen Auffangbehälter geleitet, in dem Druckluft hinzugefügt wird. Das Material wird in die Flotationszelle zurückgeführt, wo die Luft als sehr kleine Blasen aus der Suspension austritt; es trägt dann die Erdölverunreinigungen und suspendierten Feststoffe an die Oberfläche der Zelle, um sie abzuschöpfen. Das aufbereitete Wasser wird abgepumpt und normalerweise einer zusätzlichen Filtration oder einer anderen Behandlung zugeführt.