Flotasi merupakan pemisahan satu mineral atau lebih dengan mineral lainnya melalui pengapungan. Mengapungkan mineral tertentu dari mineral lainnya dengan bantuan gelembung udara sampai ke permukaan air. Secara spesifik pemisahan ini disebut froth flotation, atau flotasi buih. Media pemisahannya adalah air dan gelembung udara.

Operasi pemisahannya memanfaatkan perbedaan sifat kimia-fisika permukaan mineral yang akan dipisah. Sifat permukaan ini didasarkan pada respon permukaan mineral ketika berada dalam air, sifat permukaan ini disebut Hydrophobicity. Hydrophobicity menunjukkan kecenderungan permukaan mineral untuk dibasahi air.

• Ketika mineral-mineral bijih berada dalam air, maka permukaan mineral-mineral tersebut akan merespon air sesuai dengan sifat kimia-fisikanya. Mineral-mineral yang permukaannya tidak terbasahi oleh air disebut mineral hydrophobic atau mineral tak suka air, sedangkan mineral-mineral yang permukaannya terbasahi oleh air disebut mineral hydrophilic, atau mineral suka air. Pada metoda flotasi, mineral hydrophobic akan menempel pada gelembung dan naik ke permukaan air membentuk buih mineral. Sedangan mineral hydrophilic tidak dapat menempel pada gelembung, dan tetap di dalam air.

• Floatability atau kemampuapungan didefinisikan sebagai kemampuan suatu mineral untuk dapat diapungkan. Dalam hal ini, kemampuapungan menunjukkan kecenderungan mineral untuk menempel pada permukaan gelembung udara. Floatability suatu mineral sangat tergantung pada sifat permukaan mineral tersebut. Sifat-sifat yang lainnya hanya berpengaruh kecil.Dalam aplikasinya sifat permukaan suatu mineral dapat dirubah dan dikendalikan dengan cara pemberian reagent kimia tertentu.

• Setelah mineral melekat/menempel pada permukaan gelembung, maka terjadi kesetimbangan tegangan antarmuka pada titik kontak tiga fasa.

Kesetimbangan tegangan antarmuka pada titik kontak tiga fasa dapat dinyatakan sebagai berikut:Tsg = Tsa + Tag cos θ, sehingga cos θ(Tsg – Tsa)/Tag= cos θ

keterangan :• Tsg = tegangan antarmuka mineral-gelembung• Tsa= tegangan antarmuka mineral-air• Tag= tegangan antarmuka air-gelembung• θ = sudut antara permukaan gelembung

dengan mineral disebut sudut kontak

• Sudut kontak sering digunakan untuk mengukur kehidrophobian permukaan mineral. Sudut kontak nol, atau θ = nol, artinya air menutupi atau menyelimuti permukaan mineral. Permukaan mineral dibasahi oleh air. Mineral ini dikatagorikan sebagai mineral hydrophilic. Sudut kontak 180 derajat, atau θ = 1800 , artinya udara menutupi atau menyelimuti permukaan mineral, atau mineral tidak dibasahi oleh air. Mineral ini dikatagorikan sebagai mineral hydrophobic.

• Sudut kontak terbesar yang dibangun antara mineral, gelembung dan udara adalah 1100 . Sudut kontak pada operasi pemisahan yang menggunakan metoda flotasi adalah antara 60 – 1100Semakin besar sudut kontak semakin besar kemungkinan mineral menjadi hydrophobic, sehingga semakin besar pula untuk dapat menempel pada gelembung. Untuk dapat memperbesar sudut kontak, maka cos θ harus diperkecil.

Energi AntarmukaEnergy antarmuka yang dibangun oleh mineral, gelembung dan air dapat ditentukan dengan pendekatan energy bebas dari dua keadaan.

• Energi bebas sistem sebelum gelembung dan solid menyatu, W1

• Energi bebas sistem setelah gelembung dan solid bergabung, W2

• Gelembung dan padatan akan nempel jika terjadi penurunan energi. Atau W2 lebih kecil dari W1

Perubahan energi antaramuka setelah terjadi pelekatan adalah:W1 = Aag Tag + Asa Tsa

W2 = (Aag – Asg) Tag + Asg Tsg + (Asa – Asg) Tsa

ΔW > 0, atau ΔW = W1 – W2 = Tag + Tsa - Tsg

ΔW = Tag (1 – cos θ)

Faktor- faktor yang mempengaruhi flotasi 1. Ukuran partikel

Ukuran partikel yang besar membuat partikel tersebut cenderung untuk mengendap, sehingga susah untuk terflotasi.

2. pH larutanPartikel cenderung mengendap pada pH yang tinggi.

3. SurfaktanFungsi surfaktan adalah kolektor yang merupakan reagen yang memiliki gugus polar dan gugus non polar sekaligus. Kolektor akan mengubah sifat partikel dari hidrofil menjadi hidrofob.

4. Bahan kimia lainnya, misalnya koagulanPenambahan koagulan dapat mengakibatkan ukuran partikel menjadi lebih besar.

5. Laju udaraLaju udara berfungsi sebagai pengikat partikel yang memiliki sifat permukaan hidrofobik, persen padatan. Untuk flotasi pada partikel kasar, dapat dilakukan dengan persen padatan yang besar demikian juga sebaliknya. Besar laju pengumpanan, berpengaruh terhadap kapasitas dan waktu tinggal. Laju udara pembilasan, berfungsi untuk mengalirkan konsentrrat ke dalam lounder.

6. Ukuran gelembung udara Dengan adanya perbedaan sifat permukaan (Hidrophobik dan Hidrophilik) tadi, perlu ada suatu reagen kimia untuk merubah permukaan mineral.

Reagen Kimia

1. KolektorKolektor merupakan reagen kimia yang dapat mengubah permukaan mineral yang semula hidrofilik (dapat dibasahi) menjadi hidrofobik (tidak dapat dibasahi).

• Contoh Kolektor : Xanthate Asam oleik Thiokarbanilid

2. Frother (Pembuih)Frother merupakan reagen kimia yang digunakan dalam proses flotasi yang berfungsi menurunkan tegangan permukaan air sehingga mudah membentuk gelembung yang relatif stabil.

• Contoh Frother : MIBC (Methyl Isobutyl Carbinol Minyak pinus (kayu putih) Terpentin

3. ModifierModifier atau regulator merupakan reagen kimia lain (selain kolektor dan frother) yang ditambahkan dalam proses flotasi yang berfungsi mengatur lingkungan yang sesuai dengan lingkungan flotasi sehingga selektifitas kolektor menjadi bertambah baik dan dengan demikian dapat memperbaiki recovery (perolehan) proses flotasi.

Contoh: ZnSO4 untuk menekan ZnS