Karriereangebote DRESDEN-concept

Mit Spit­zen­for­schung in den Berei­chen ENER­GIE, GESUND­HEIT und MATE­RIE lösen wir am Helm­holtz-Zen­trum Dres­den-Ros­sen­dorf (HZDR) einige der drän­gen­den gesell­schaft­li­chen Her­aus­for­de­run­gen unse­rer Zeit. Wer­den Sie Teil des HZDR-Teams und schlie­ßen Sie sich 1.500 Mit­ar­bei­ten­den aus mehr als 70 Natio­nen an. Hel­fen Sie mit, For­schung für die nächs­ten Genera­tio­nen auf das nächste Level zu heben!
Die glo­bale Ener­gie­wende bedarf Roh­stoffe in stei­gen­den Men­gen. Kri­ti­sche Metalle, hierzu zäh­len u. a. Kup­fer, Lithium, Kobalt, Nickel, Zir­ko­nium und Pla­tin, ste­cken z. B. in Pho­to­vol­taik- und Wind­kraft­an­la­gen zur Nut­zung erneu­er­ba­rer Ener­gien, in Bat­te­rien für die Elek­tro­mo­bi­li­tät, in Elek­tro­ly­seu­ren und Brenn­stoff­zel­len als Was­ser­stoff­tech­no­lo­gien. Sel­tene Erden, wie Neo­dym und Sama­rium, sind uner­setz­lich für Dau­er­ma­gnete in elek­tri­schen Gene­ra­to­ren und Moto­ren. Die Roh­stoff­ge­win­nung aus Metall­er­zen stellt die Mine­ral­indus­trie vor eine große Her­aus­for­de­rung. Ein wich­ti­ger Pro­zess­schritt bei der effek­ti­ven Auf­be­rei­tung der Erz­mi­ne­rale, und glei­cher­ma­ßen beim Mate­ri­al­re­cy­cling in Sinne der Kreis­lauf­wirt­schaft, ist die Schaum­flota­tion.
Bei die­sem Ver­fah­ren wer­den fein­ge­mah­lene Fest­stoff­par­ti­kel in einer wäss­ri­gen Flüs­sig­keit sus­pen­diert und Gas­bla­sen zuge­führt. Par­ti­kel mit was­ser­ab­sto­ßen­der Ober­flä­che haf­ten an den auf­stei­gen­den Bla­sen, die dann eine par­ti­kel­be­la­dene Schaum­schicht auf der Flüs­sig­keit bil­den. Durch Abschöp­fen des Schaums las­sen sich die Par­ti­kel zurück­ge­win­nen. Ten­side und andere Flota­ti­ons­re­agen­zien ermög­li­chen das Anhaf­ten der gewünsch­ten Par­ti­kel, begüns­ti­gen das Absin­ken der uner­wünsch­ten Par­ti­kel, oder die­nen der Schaum­sta­bi­li­sie­rung. Das Ver­for­mungs- und Fließ­ver­hal­ten des Schaums beein­flusst den Trans­port und die selek­tive Tren­nung von erwünsch­ten und uner­wünsch­ten Par­ti­keln auf­grund ihrer Ober­flä­chen­be­netz­bar­keit. Aller­dings sind Schaum­strö­mun­gen noch nicht gut erforscht, weil typi­scher­weise nur die freie Ober­flä­che des Schaums für opti­sche Mes­sun­gen zugäng­lich ist. Geeig­nete Tech­ni­ken zur Strö­mungs­mes­sung inner­halb des Schaum­vo­lu­mens, d.h. unter der nicht-trans­pa­ren­ten Ober­flä­che, feh­len noch und sind erst in der Ent­wick­lung.
Ziel die­ser stu­den­ti­schen Arbeit ist die expe­ri­men­telle Unter­su­chung eines Flota­ti­ons­schaums bezüg­lich der Schaum­höhe in Zusam­men­hang mit der Schaum­bla­sen­größe und Strö­mungs­ge­schwin­dig­keit an der freien Ober­flä­che. Zu die­sem Zweck sol­len opti­sche Mess­tech­ni­ken ver­wen­det wer­den, wie sie teil­weise bereits zur Über­wa­chung der Schaum­phase in indus­tri­el­len Flota­ti­ons­zel­len im Ein­satz sind. Die Ergeb­nisse die­nen zum einen dem bes­se­ren Ver­ständ­nis der über­lau­fen­den Schaum­strö­mung, und stel­len ande­rer­seits eine wich­tige Vor­ar­beit zur Wei­ter­ent­wick­lung und Anpas­sung opti­scher Mess­tech­ni­ken für Flota­ti­ons­schäume dar.