Verbundprojekt: DigiFloat - Digitalisierung und datengetriebene Optimierung von Flotationsprozessen; Teilvorhabenbeschreibung TV 5: Konzeptentwicklung eines industrietauglichen Flotationsmesssystems

Abstract

Trotz ihrer Relevanz werden Flotationsprozesse in Forschung und Industrie vielfach weiterhin empirisch optimiert und geregelt. Die komplexen Wechselwirkungen zwischen Flüssigkeit, Feststoffen und Gasblasen sowie die dynamischen Prozessbedingungen erschweren eine durchgängige, prozessnahe Erfassung relevanter Messgrößen und damit eine datenbasierte Optimierung. Viele stoffliche und chemische Parameter sind bislang nur mit erheblichem experimentellem Aufwand und häufig nur im Anschluss, d.h. offline, verfügbar. Hier setzte das Projekt DigiFloat an. Ziel war die Entwicklung eines integrierten digitalen Systems zur durchgängigen Erfassung chemischer und stofflicher Prozessdaten, zur nutzerfreundlichen Visualisierung durch Komplexitätsreduktion mittels KPIs, zur KI-gestützten Analyse der Versuchsdaten – insbesondere der Anomaliedetektion – sowie zur Ableitung prädiktiver Steuerungsansätze. Die Arbeiten fokussierten auf die Flotation von Haldenmaterial aus Ehrenfriedersdorf unter Laborbeding-ungen im Rahmen einer Kooperation mit dem recomine-Verbundprojekt Re_pNEU. Für SECOPTA Analytics GmbH (SECOPTA) bestand die zentrale Aufgabe darin, den Prozess der Laser induzierten Breakdown Spektroskopie (LIBS)-Laboranalysen an der Universität Potsdam zu begleiten, aus den gewonnenen Ergebnissen ein technisches Konzept für ein Scale-Up des LIBS-Systems zu entwickeln und das Konzept hinsichtlich einer industrielle Prozessintegration zu bewerten. Da der im Projekt verwendete Laboraufbau ausschließlich im Batch-Betrieb arbeitete wird die Umsetzung einer LIBS-Analyse bei der statischen Flotation durch die Universität Potsdam beschrieben. Das Konzept der SECOPTA bezieht sich nur auf eine dynamische Prozessführung im Industriellen Maßstab. SECOPTA verantwortete daher insbesondere:

Meilenstein 5: Konzept für das industrielle Scale-Up eines LIBS-Sensors Konzeption des gesamten Datenflusses Übersicht der zu erwartenden Daten und sensorischen Kennziffern Überführung der Arbeiten in den industriellen Maßstab