La flottation ionique est un procede de separation permettant d'extraire et de concentrer des ions dans une mousse formee a l'aide d'un tensioactif. Pour les systemes classiques, la forte interaction entre les ions et le tensioactif collecteur entraine generalement la formation de precipites. Une fois la mousse collapsee, le residu solide recupere necessite un traitement particulier pour permettre sa valorisation ou son conditionnement. Afin de remedier a cet inconvenient, ce travail propose d'utiliser comme collecteur un tensioactif carboxylique polyethoxyle, l'AKYPO RO 90 VG, ayant la particularite de former des complexes ion-tensioactifs solubles, et ce egalement avec des ions multicharges. Ce travail presente une etude poussee des mecanismes fondamentaux qui regissent l'extraction d'ions par formation de mousses. Dans une premiere partie, les proprietes tensioactives et acide base du collecteur en solution sont etudiees en combinant nombre de techniques independantes que sont le dosage pH-metrique, la tensiometrie et la diffusion aux petits angles. L'evolution de ces proprietes en presence de differents sels de nitrates (Nd, Eu, Ca, Sr, Cu, Li, Na, Cs) couplee a des mesures electrophoretiques donneront une premiere approche de la selectivite. Enfin, l'ensemble de ces donnees associees a une etude de la formation des complexes tensioactif/ion permettra d'etablir la speciation du systeme Nd/AKYPO en fonction du pH. Dans une seconde partie, l'analyse de la conductimetrie et de la diffusion de neutron aux petits angles permettront d'etablir les parametres regissant la formation et stabilite des mousses de flottation. Le pH et la nature des ions ajoutes, leur nombre de charge ainsi que leur nature chimique, apparaissent ainsi comme les parametres majeures gerant l'humidite et l'epaisseur de film des mousses. La derniere partie est dediee a la comprehension des experiences d'extraction/separation ionique par flottation en s'appuyant sur l'ensemble des resultats obtenus precedemment. Il est montre que la flottation du neodyme est fortement liee a sa speciation, pouvant conduire a sa desextraction ou sa flottation sous forme particulaire. Il est montre que le neodyme induit un phenomene de depletion des ions monovalents dans la mousse. Cette specificite ionique permet d'envisager le systeme etudie pour la separation d'ions par le procede de flottation.