Термин «флотация» («flotation») в переводе с английского языка означает «всплывание твердых частиц на поверхность жидкости». В основе флотации как метода обогащения полезных ископаемых лежит использование различий в физико-химических свойствах поверхности частиц разделяемых минералов, наиболее существенными из которых является их смачиваемость водой и способность к взаимодействию с реагентами и газами.

Процесс флотации осуществляется в перемешиваемой водной минеральной суспензии(флотационной пульпе), в которую тем или иным способом вводят пузырьки воздуха. При этом частицы минералов, плохо смачиваемые водой (гидрофобные), при соприкосновении с пузырьками воздуха прилипают к ним и всплывают на поверхность пульпы, образуя слой минерализованной пены, которая самотеком или принудительно с помощью специальных гребков выделяется в отдельный продукт(флотационный пенный продукт). Другие минералы, хорошо смачиваемые водой (гидрофильные), остаются в объеме флотационной пульпы, образуя камерный продукт. Обычно в пенный продукт переводят полезный минерал и называют концентратом, а камерный продукт, в котором сосредотачивается пустая порода, называют хвостами(отходами).

 Успех флотации зависит от того, насколько отличаются по смачиваемости минералы, подлежащие разделению. Однако большинство природных минералов хорошо смачиваются водой, поэтому без специальной обработки разделить их методом флотации практически невозможно. Для регулирования поверхностных свойств минералов их обрабатывают специальными реагентами, которые избирательно адсорбируются на поверхности отдельных минералов и делают их гидрофобными. Набор флотационных реагентов достаточно широк, что позволяет подобрать селективные реагенты для большинства природных минералов. Это делает флотационный метод обогащения универсальным, т. е. пригодным для обогащения большинства природных руд. Благодаря этим преимуществам, флотационный метод в настоящее время является ведущим методом обогащения руд.

Рассмотрим процесс взаимодействия капли воды и пузырьков воздуха с поверхностью минералов, обладающих различной поверхностной энергией. С этой целью из различных    отшлифованные пластинки, которые помещаются на поверхность воды. Сверху на поверхность минерала помещается капля воды, а снизу подводится пузырек воздуха. 

 На минералах, обладающих большой поверхностной энергией, капля воды растекается полностью или частично, и такие минералы смачиваются водой, т. е. являются гидрофильными. В то же время на минералах с малой поверхностной энергией капля воды растекается в меньшей степени или практически не растекается. Такие минералы не смачиваются водой, т. е. являются гидрофобными. Обратная картина наблюдается для пузырьков воздуха.

     Степень смачивания поверхности минерала водой количественно выражается величиной краевого угла смачивания Θ, который отсчитывается по положению касательной, проведенной к поверхности раздела фаз в сторону жидкой фазы. Теоретически величина краевого угла смачивания может изменяться в широких пределах– от нулевого значения, что соответствует полному смачиванию минерала водой, до180º, когда капля воды совершенно не растекается по минералу при его полном несмачивании,   полной гидрофобности.

Различают пенную, пленочную и масляную флотации. Наибольшее промышленное значение имеет пенная фло­тация, при которой гидрофобные (не смачиваемые) частицы, прилипшие к пузырь­кам воздуха, пропускаемого через пульпу, выносятся ими (флотируются, всплывают) на поверхность пульпы, образуя слой мине­рализованной пены, который непрерывно удаляют. Гидрофильные (смачиваемые) частицы, оставшиеся внутри пульпы, разгружаются отдельно.

При пленочной флотации разделение минералов происходит на поверхности воды, на которой гидрофобные частицы остаются, об­разуя пленку, и переносятся к месту разгрузки, а гидрофильные частицы тонут и удаляются снизу. Этот процесс имеет ограничен­ное применение из-за низкой производительности. Он использует­ся при флотогравитационном способе доводки концентратов ред­ких металлов.

Масляная флотация отличается прилипанием гидрофобных ча­стиц к каплям масла, добавляемого в пульпу. Всплывая, частицы образуют слой минерализованного масла. Гидрофильные час­тицы остаются в пульпе. В настоящее время этот процесс не применяется из-за его неэкономичности.

Процесс, названный ионной флотацией, применяется для из­влечения тонкодисперсных гидро­фобных остатков, находящихся в растворе или образующихся при взаимодействии ионов рас­твора с добавляемыми реаген­тами.Наиболее перспективно про­мышленное использование ион­ной флотации для выделения металлов из бедных растворов с целью извлечения основного металла или элементов-спутников, присутствующих в руде.