Flotacja to zdecydowanie najskuteczniejsza metoda rozdziału ziarn mineralnych ze względu na ich hydrofobowość lub hydrofilowość, gdy mamy do czynienia ze zbożem o uziarnieniu poniżej 1 mm. W praktyce przemysłowej flotację stosuje się np. do wzbogacania rud miedzi, siarczków czy węgla. Dzieje się tak, bo przy tak drobnym rozdrobnieniu grawitacja czy inne siły mechaniczne praktycznie przestają działać efektywnie, a właśnie oddziaływania powierzchniowe (czyli to, czy minerał „lubi” wodę, czy raczej unika kontaktu z nią) decydują o selektywnym rozdziale. W komorze flotacyjnej podaje się odpowiednie odczynniki: zbieracze, modyfikatory i spieniacze, które zmieniają właściwości powierzchni ziaren. Dzięki temu hydrofobowe ziarna przyczepiają się do pęcherzyków powietrza i wypływają w postaci piany, natomiast hydrofilowe zostają w zawiesinie. Co ciekawe, inżynierowie często dobierają odczynniki pod konkretny układ ziarn i minerałów, żeby zmaksymalizować wydajność. Warto zapamiętać, że to jest standardowa praktyka nie tylko w Polsce, ale i na całym świecie – nie bez powodu flotacja uznawana jest za najważniejszy proces wzbogacania dla drobnych frakcji w przemyśle surowcowym. Z mojego doświadczenia wynika, że osoby dobrze rozumiejące mechanizmy flotacji świetnie radzą sobie później z interpretacją analiz jakościowych koncentratów.
Wiele osób instynktownie wybiera metody takie jak wzbogacanie magnetyczne, grawitacyjne czy elektryczne, ale dla drobnych ziarn, szczególnie tych poniżej 1 mm, takie procesy okazują się mało skuteczne lub wręcz bezużyteczne w kontekście rozdziału na podstawie hydrofobowości czy hydrofilowości. Wzbogacanie magnetyczne bazuje na różnicach w podatności magnetycznej minerałów, a nie na ich stosunku do wody. Dobrze się sprawdza przy rudach żelaza, magnetytu czy innych minerałach silnie magnetycznych, ale zupełnie nie radzi sobie z rozdziałem węgla i kamienia lub innych ziarn o podobnej podatności, ale różnej hydrofobowości. Grawitacja natomiast, choć jest popularna i często stosowana w klasycznych stołach koncentracyjnych czy spiralach, działa głównie przy większych ziarnach, gdzie różnice w gęstości pozwalają na rozdział w strudze wody. Dla frakcji poniżej 1 mm efektywność drastycznie spada, bo siły lepkościowe, turbulencje i inne zjawiska powierzchniowe dominują nad siłami ciężkości. Podobnie jest z metodami elektrycznymi – te bazują na różnicach w przewodnictwie czy właściwościach elektrostatycznych ziarn, co przy bardzo drobnych cząstkach prowadzi raczej do aglomeracji niż rozdziału. Wielu uczniów myli się, sądząc, że skoro dana metoda działa w makroskali, to i w mikroskali da radę – a to właśnie w tej dziedzinie flotacja jest nie do pobicia. Stosowanie innych metod przy tak drobnym uziarnieniu prowadzi najczęściej do bardzo niskiej wydajności i wysokich strat. Warto pamiętać, że w praktyce przemysłowej wybiera się zawsze metodę najbardziej dostosowaną do właściwości fizykochemicznych materiału, a nie tylko do jego składu mineralnego czy gęstości. Właśnie dlatego flotacja jest niekwestionowanym liderem dla rozdziału hydrofobowych i hydrofilowych ziarn poniżej 1 mm.