La flottazione con schiuma è un processo che utilizza bolle d’aria per separare i materiali in base alla loro relativa affinità con l’acqua. Le bolle trasportano reagenti e materiali idrofobici nella parte superiore di un serbatoio dove possono essere rimossi. La flottazione con schiuma è stata utilizzata per più di un secolo nelle operazioni minerarie per separare materiali preziosi dai minerali estratti. Più di recente, la flottazione con schiuma viene utilizzata per il trattamento dell’acqua contaminata.
Il processo utilizzato nell’estrazione inizia con la miscelazione di minerali finemente macinati con acqua in un serbatoio o cella. Un reagente viene utilizzato per migliorare le proprietà idrofobe dei composti desiderati per separarli dalle sostanze residue che sono più idrofile. La miscela viene agitata per assicurare una dispersione uniforme.
Le bolle d’aria vengono introdotte alla base del serbatoio. La tendenza dei materiali idrofobici ad aderire alle bolle li porta fino alla superficie della vasca. Nella parte superiore, le bolle che trasportano il loro carico di minerali, o schiuma, vengono scremate. I composti segregati, che sono solidi, subiscono un’ulteriore fase di lavorazione per separarli dalle bolle d’aria e dai residui di reagente. Il materiale idrofilo residuo miscelato con l’acqua nel serbatoio, noto anche come ganga, viene drenato.
Gli usi minerari della flottazione con schiuma includono la separazione di molti diversi tipi di composti tra cui solfuri, silicati, fosfati, carbone e minerale di ferro. I reagenti o i tensioattivi vengono scelti con cura per produrre esattamente l’effetto di separazione desiderato per un particolare minerale o combinazione di minerali. Molti fattori influenzano la qualità della separazione; questi includono la velocità di flottazione, la dimensione delle particelle di minerale, la densità della miscela di acqua e minerale e la quantità di aria utilizzata. Un uso recente del processo separa l’inchiostro dalla carta riciclata.
Come metodo di trattamento dell’acqua contaminata, la flottazione con schiuma è particolarmente adatta alla separazione di acque contenenti prodotti petroliferi. Questo processo è noto anche come flottazione ad aria disciolta. I passaggi differiscono leggermente dalla separazione del minerale minerario.
L’acqua viene prima trattata con una sostanza chimica per migliorare l’adesione dei contaminanti alle bolle d’aria. Parte dell’acqua viene pompata fuori e attraverso un serbatoio di ritenzione dove viene aggiunta aria compressa. Il materiale viene ricircolato nella cella di flottazione dove l’aria fuoriesce dalla sospensione sotto forma di piccolissime bollicine; quindi trasporta i contaminanti petroliferi e i solidi sospesi sulla superficie della cella da scremare. L’acqua trattata viene pompata e di solito inviata per un’ulteriore filtrazione o altro trattamento.