Este trabajo explora mejoras en la eficiencia en la etapa de flotación de cobre, un proceso complejo no lineal y multivariable sujeto a numerosas perturbaciones. El objetivo principal es diseñar una estrategia de control PID de orden fraccionario (FOPID) y un sistema de control adaptativo de referencia de modelo de orden fraccionario (FOMRAC). Los parámetros de estos controladores se optimizan utilizando el algoritmo de optimización de enjambre de partículas (PSO) con una función objetivo adaptada a los objetivos de control. Este estudio emplea modelos tanto de una serie de bancos de cinco celdas de flotación como de una columna de flotación. Sus resultados de rendimiento se comparan con controladores tradicionales, como un PID de orden entero y MRAC. Los hallazgos revelan que los controladores de orden fraccionario ofrecen notables ventajas sobre sus contrapartes de orden entero, mostrando métricas de rendimiento mejoradas con cambios mínimos en el marco de control existente. Esta investigación destaca la efectividad del control fraccionario en la mejora de procesos de flotación e introduce una nueva aplicación de técnicas de control fraccionario en esta área.