چکیده: فلوتاسیون نوعی فرآیند جداسازی مواد معدنی است که در یک پالپ از طریق آماده‌سازی، سطوح مواد معدنی به صورت انتخابی با معرف‌های خاص، آبگریز می‌شوند. گیلسونایت یکی از مواد معدنی ارزشمند و دارای کاربردهای بسیار فراوان است که به وفور در ایران یافت می‌شود. برای افزایش خلوص گیلسونایت در اندازه‌های بسیار ریز، از روش فلوتاسیون استفاده می شود. در این تحقیق علاوه بر روش فلوتاسیون معمولی از القاء امواج فراصوت و نیز محلول‌های حاوی میکرونانوحباب‌ها برای بهبود جدایش گیلسونایت از ناخالصی‌ها در ابعاد خیلی ریز استفاده شد. از اینرو، پس از آماده‌سازی نمونه‌ها، چهار سری آزمایش فلوتاسیون تک مرحله‌ای (رافر) گیلسونایت و نیز چهار سری آزمایش آنالیز درختی روی بهترین پاسخ آزمایش‌های رافر با و بدون استفاده از امواج فراصوت و محلول حاوی میکرو-نانوحباب طراحی شدند که از روش طراحی مرکب مرکزی استفاده شد. در نهایت، روش‌های استفاده از میکرو-نانوحباب‌ها و امواج فراصوت به همراه میکرو-نانوحباب‌ها در آزمایش‌های فلوتاسیون انجام‌شده، نسبت به روش‌های دیگر، منتج به افزایش میزان بازیابی بالای 90 % و کاهش درصد خاکستر گیلسونایت از 54/7 % خوراک اولیه به ترتیب به مقادیر خاکستر کنسانتره 16/4 % و 18/9 % شدند.