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Prof. Karl Gerald van den Boogaart
Head of Modelling and Evaluation Division

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Dr. Raimon Tolosana-Delgado
Head of the Primary Resources Working Group

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News

Abteilung Modellierung und Bewertung

Abteilung Modellierung und Bewertung am Helmholtz-Institut für Ressourcentechnologie

                                          
Ob Erze, Halden- oder Recyclingmaterialien – all diese Rohstoffquellen können stark in ihren chemischen und physikalischen Eigenschaften variieren. Welche Auswirkungen solche Variationen auf die Effizienz des Aufbereitungsprozesses haben, das untersucht die Abteilung Modellierung und Bewertung. Sie kombiniert petrographische Analyseergebnisse mit mathematischen Modellen, um die Gewinnung insbesondere komplex zusammengesetzter Rohstoffquellen zu optimieren. Dieser Ansatz wird auch als Geometallurgie bezeichnet. Die Abteilung entwickelt zudem neue Methoden und leistungsfähige mathematische Modelle, um die gesamte Prozesskette der metallischen Rohstoffe in Hinblick auf ökonomische und ressourcenschonende Aspekte zu verbessern.

Forschungsgebiete

Geostatistik geometallurgischer Para­meter

Potenzialanalysen für Lagerstätten basieren oft auf chemischen und physikalischen Daten begrenz­ter Menge oder unterschiedlichen Ursp­rungs­. Für optimale Analysen nutzt die Abtei­lung geostatistische Werkzeuge, mit denen sie anhand der Daten räumliche Vertei­lungen prognostizieren und gleichzeitig Unsicherheiten quantifizieren können. Die Schwerpunkte liegen auf geostatistischen Simula­tionen sowie der Geostatistik nichtlinearer Skalen für Erzkörper.
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3D-Modellie­rung von Mikro­struk­turen mit stochastischer Geometrie

Unvorhersehbare Wechselwirkungen zwischen Partikelsystemen machen eine quantitative Ergebnisvorhersage für mechanische und physikochemische Aufberei­tungs­prozesse schwer möglich. Die Mikro­struk­turen der Partikel, anhand derer die Wechselwirkungen untersucht werden, lassen sich bisher nur in 2D darstellen und daher nicht vollständig erforschen. Die Abtei­lung erarbeitet deshalb stochastisch, geometrische 3D-Mikro­struk­turmodelle als Grundlage für die partikelbasierte Prozessmodellie­rung.
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Partikelbasierte Prozessmodellie­rung

Die Abtei­lung entwickelt partikelbasierte Prozessmodelle für die quantitative Vorhersage energieeffizien­ter Aufberei­tungs­routen. Diese ermöglichen es, Partikelströme unter ­verschiedenen Prozessbedin­gungen zu simulieren und daraus die besten Prozess­para­meter abzuleiten. Die Abtei­lung ­verbindet dafür physikalisch basierte Modelle sowie statistische „Particle-Tracking“-Modelle.
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Modellbasierte adaptive Aufberei­tung

Die Wahl optimaler Prozesswege und -para­meter ist die Grundlage einer effizienten Rohstoffgewinnung. Basierend auf den in der Abtei­lung entwickelten geostatistischen Erz- und den partikelbasierten Prozessmodelle entwickeln die Wissen­schaftler Entscheidungs­theorien und -techniken, um die Wahl der optimalen Prozesswege und -para­meter voraussagen und in Echtzeit anpassen zu können.
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Ökonomische Bewer­tung

Die Abtei­lung berechnet und bewertet Effizienz und Kosten für Abbau- und Verarbei­tungs­prozesse sowie den Wert der dabei entstehenden Produkte. Um die Ergebnisse angemessen beurteilen zu können – sowohl kurzfristig als auch langfristig – studieren die Wissen­schaftler die ökonomischen Gesetzmäßig­keiten und Dynamiken der Rohstoffmärkte.
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