شناورسازی کف
اصل عملیات

قبل از اینکه عملیات شناورسازی کف انجام شود، سنگ معدنی که باید تصفیه شود با خرد کردن به ذرات ریز تبدیل می‌شود تا کانی‌های مختلف به صورت دانه‌های جدا از هم وجود داشته باشند. این فرایند به عنوان رهایی کامل شناخته می‌شود. اندازه ذرات معمولاً کمتر از ۰٫۱ است میلی‌متر (۱۰۰ میکرومتر)، اما گاهی اوقات اندازه‌های کوچکتر از ۷–۱۰ است میکرومتر مورد نیاز است. این تمایل وجود دارد که اندازه آزادسازی مواد معدنی در طول زمان کاهش یابد زیرا توده‌های سنگی با دانه‌های معدنی درشتی که می‌توان آنها را در اندازه‌های بزرگ‌تر جدا کرد، تهی می‌شود و با توده‌های سنگی جایگزین می‌شوند که قبلاً بسیار دشوار تلقی می‌شدند.[نیازمند منبع]
در صنعت معدن، کارخانه‌هایی که شناورسازی برای تغلیظ سنگ معدن (کانسنگ یا سنگ معدن گونه‌ای سنگ حاوی فلزات و عناصر ارزشمند و مهم است که از معدن استخراج می‌شود و سپس طی فرایندی عناصر مورد نیاز از آن گرفته شده و مورد استفاده قرار می‌گیرد) انجام می‌شود، عموماً به عنوان متمرکز کننده یا آسیاب شناخته می‌شوند رای شناورسازی کف یک دوغاب آبی، سنگ معدن آسیاب شده با عامل کف کننده تصفیه می‌شود. به عنوان مثال سدیم اتیل زانتات به عنوان یک جمع‌کننده در شناورسازی گالن (سولفید سرب) برای جداسازی آن از اسفالریت (سولفید روی) است. قسمت قطبی آنیون زانتات به ذرات سنگ معدن می‌چسبد و قسمت هیدروکربنی غیر قطبی یک لایه آبگریز تشکیل می‌دهد. ذرات توسط حباب‌های هوا به سطح آب می‌آیند. حدود ۳۰۰ گرم در تن سنگ معدن برای جداسازی کارآمد مورد نیاز است. راندمان عمل آبگریز افزایش می‌یابد، اما انتخاب‌پذیری نسبت به نوع سنگ با افزایش طول زنجیره هیدروکربنی در زانتات‌ها کاهش می‌یابد. این زنجیره از نظر اتیل زانتات سدیم کوتاه‌ترین است که آن را برای سنگ‌های مس، نیکل، سرب، طلا و روی بسیار انتخاب می‌کند. محلول‌های آبی (۱۰٪) با pH = ۷–۱۱ به‌طور معمول در فرایند استفاده می‌شود. این دوغاب (که به درستی پالپ نامیده می‌شود) از ذرات آبگریز و ذرات آبدوست، سپس به مخازن معروف به سلول‌های شناورسازی وارد می‌شود که برای تولید حباب‌ها هوادهی می‌شوند. ذرات آبگریز به حباب‌های هوا می‌چسبند و به سطح می‌آیند و کف ایجاد می‌کنند. کف از سلول خارج می‌شود و یک کنسانتره (کنسانتره (به فرانسوی: Concentrate) شکلی از ماده است که اکثر اجزای اصلی تشکیل‌دهنده یا حلال آن را حذف کرده‌اند. معمولاً با گرفتن آب موجود در یک محلول یا سوسپانسیون، مثلاً گرفتن آب موجود در آبمیوه و تبدیل آن به پودر یا عصاره، کنسانتره تشکیل می‌شود) از ماده معدنی مورد نظر تولید می‌شود.
عوامل کف کننده، معروف به کف کننده، ممکن است به پالپ وارد شوند تا تشکیل کف پایدار در بالای سلول شناورسازی را تقویت کنند.[نیازمند منبع]
به مواد معدنی که در کف شناور نمی‌شوند، باطله های شناورسازی یا دم شناورسازی می‌گویند. این باطله‌ها همچنین ممکن است در معرض مراحل بعدی شناورسازی قرار گیرند تا ذرات ارزشمندی را که بار اول شناور نکرده‌اند بازیابی کنند. این به عنوان پاکسازی شناخته می‌شود. باطله‌های نهایی پس از جمع‌آوری معمولاً برای دفع به عنوان پر کردن معدن یا به تأسیسات دفع باطله برای ذخیره‌سازی طولانی مدت پمپ می‌شوند.[نیازمند منبع]
راندمان شناورسازی کف با یک سری احتمالات تعیین می‌شود: احتمالات مربوط به تماس ذره-حباب، اتصال ذره-حباب، حمل و نقل بین خمیر و کف، و جمع‌آوری کف به داخل لباسشویی محصول. در یک سلول متداول مکانیکی، کسر خالی (یعنی حجم اشغال شده توسط حباب‌های هوا) کم است (۵ تا ۱۰ درصد) و اندازه حباب معمولاً بزرگتر از ۱ میلی‌متر است. این منجر به یک ناحیه سطحی نسبتاً کم و احتمال کم تماس ذره-حباب می‌شود. در نتیجه، چندین سلول به صورت سری برای افزایش زمان ماندن ذرات مورد نیاز است، بنابراین احتمال تماس ذره-حباب افزایش می‌یابد.
شناورسازی معمولاً در چندین مرحله انجام می‌شود تا بازیابی کانی یا مواد معدنی مورد نظر و غلظت آن مواد معدنی در کنسانتره به حداکثر برسد و در عین حال انرژی ورودی به حداقل برسد.