Le procédé de flottation par mousse est généralement décrit comme une réaction physico-chimique : une particule minérale est attirée par la surface d'une bulle, s'y fixe et est transportée à la surface d'une cellule. Elle déborde alors dans une goulotte d'évacuation, généralement grâce à des palettes tournant dans le sens de celle-ci (qui est typiquement une auge). Cette goulotte achemine la boue vers une cuve où elle est pompée pour des étapes de traitement ultérieures, telles que la déshydratation ou la lixiviation. Sur les machines de flottation conventionnelles, l'évacuation des résidus se fait à l'extrémité opposée de la cellule par rapport à l'alimentation, ce qui garantit que la boue parcourt toute la longueur de la cellule, en passant devant plusieurs groupes de diffuseurs à turbine, avant d'être évacuée sous forme de résidus.

Plusieurs types de produits chimiques interviennent dans la flottation par mousse, et d'autres peuvent y être ajoutés. Le premier est l'agent moussant. Ce produit chimique crée des bulles suffisamment résistantes pour remonter à la surface sans éclater. La taille des bulles est également importante ; on privilégie les petites bulles, car elles offrent une plus grande surface de contact avec les minéraux (contact plus rapide avec les solides minéraux) et une meilleure stabilité. Ensuite, les réactifs collecteurs sont les principaux produits chimiques qui forment une liaison entre un minéral spécifique et la surface des bulles. Les collecteurs s'adsorbent à la surface du minéral ou réagissent chimiquement avec lui, ce qui lui permet de rester fixé pendant son transport jusqu'au canal de flottation. Les alcools et les acides faibles sont deux types de collecteurs couramment utilisés dans le traitement des minéraux.

On utilise également des réactifs moins courants, comme les dépresseurs, pour empêcher les composés d'adhérer aux bulles, des produits d'ajustement du pH et des agents activateurs. Ces derniers facilitent l'adhérence du collecteur à un minéral spécifique difficile à faire flotter.

Des sociétés comme Cytec, Nalco et Chevron Phillips Chemical Company sont d'importants producteurs de tous types de produits chimiques de flottation.

Idéalement, les réactifs seront ajoutés à un réservoir de conditionnement, muni d'un agitateur, avant d'être acheminés vers la cellule de flottation, mais dans de nombreux cas, ils sont simplement ajoutés à l'alimentation, avant son entrée dans la cellule, en comptant sur la cinétique de la cellule et les turbines pour le mélange.

Le minerai doit être broyé finement afin d'en extraire les minéraux, généralement à une granulométrie de 100 mesh ou plus fine (150 microns). Il est ensuite mélangé à de l'eau pour obtenir une teneur en solides optimale (généralement de 5 % à 20 %), permettant une récupération maximale des minéraux. Cette teneur est déterminée en laboratoire, dans des cellules de flottation discontinues, grâce à une série de tests visant à optimiser chaque paramètre du procédé.

Les types de machines à flottation varient considérablement, mais leur principe reste le même : introduire de l’air sous l’eau et le disperser dans la cellule. Certaines utilisent des souffleurs, des compresseurs d’air, ou encore l’action de la turbine de flottation qui crée un vide en dessous et aspire l’air dans la machine via le tube vertical qui abrite également l’arbre de la turbine. Ce sont les modalités d’introduction des produits chimiques, de l’air et des minéraux dans l’eau qui font toute la différence.

À titre d'information, j'ai constaté une recrudescence de charlatanisme et d'allégations mensongères concernant l'efficacité des machines de flottation par mousse, plus encore que jamais depuis l'époque des remèdes de charlatan du Far West. Il est généralement plus judicieux de privilégier une marque reconnue et largement utilisée pour la flottation du minerai souhaité.

L'avancée majeure réside dans l'utilisation de la flottation en colonne comme cellule de flottation plus propre dans l'industrie du cuivre (et quelques autres secteurs). Elle produit un minerai plus pur et, de manière générale, est plus efficace que les cellules de flottation conventionnelles. Les cellules de flottation en colonne ont commencé à apparaître dans les usines à la fin des années 1970 et au début des années 1980, et se sont largement répandues dans les années 1990. La principale tendance concernant les cellules de flottation conventionnelles a été l'augmentation de la taille, avec l'arrivée sur le marché d'unités toujours plus grandes au cours des dernières décennies.