Com reciclar motors de terres rares Desenvolupament de qualitat de la mineria urbana
La importància del desenvolupament de mines urbanes per a la millora de la qualitat en el reciclatge de motors de terres rares
Mentre que els recursos naturals de la terra s'esgoten cada cop més, el "recurs" únic dels residus urbans continua creixent i les ciutats s'han convertit en els llocs més rics en recursos de la societat humana. Els recursos extrets del sòl s'estan reunint a les ciutats en forma de productes manufacturats molt variats, i els residus que hi ha al final del procés de consum han convertit les ciutats en un altre tipus de "mines". Segons les dades publicades pel US Geological Survey (USGS) l'any 2023, les reserves de terres rares de la Xina representaven el 35,2% del món, la mineria representava el 58% del món i el consum de terres rares representava el 65% del món. primer al món en els tres aspectes. La Xina és el major productor, exportador i aplicador de terres rares del món, ocupant una posició dominant. Un gran nombre de productes de terres rares s'han infiltrat en tots els aspectes de les aplicacions industrials. Les dades de l'Institut d'Investigació Industrial de Huajing mostren que els materials d'imants permanents de terres rares van representar més del 42% del consum de terres rares de la Xina el 2023, amb la gran majoria d'aquests materials aplicats a vehicles d'energia nova i vehicles elèctrics de dues rodes.
Les mines municipals tenen diversos tipus, fonts abundants, reserves extenses i graus alts que no es poden comparar amb les mines naturals. Segons l'informe "2020 Global E-Wste Detection" de les Nacions Unides, el total de residus electrònics globals va arribar als 53,6 milions de tones el 2019, amb un 82,6% rebutjat o incinerat sense reciclar. Es preveu que els residus electrònics globals el 2030 arribaran als 74,7 milions de tones. Els residus dels motors de terres rares dels vehicles d'energia nova i els vehicles elèctrics de dues rodes (incloses les motocicletes elèctriques, les bicicletes elèctriques i els patinets elèctrics) contenen matèries primeres d'alta puresa riques en minerals, graus i productes de terres rares comparables a les terres rares. Representen les mines d'una autèntica ciutat de terres rares. Les terres rares, com a recurs no renovable, tenen una importància estratègica important per a la recuperació i el reciclatge efectius del desenvolupament econòmic global.
Segons EVTank, una organització d'investigació de mercat, l'enviament global global de vehicles elèctrics de dues rodes va arribar als 67,4 milions d'unitats el 2023. La Xina va representar el 81,9% de les vendes globals de vehicles elèctrics de dues rodes, Europa el 9,2% i altres regions el 8,9. %. A finals de 2023, la propietat de vehicles elèctrics de dues rodes de la Xina va assolir uns 400 milions, amb països en desenvolupament com Vietnam, Índia i Indonèsia també tenien una propietat significativa de vehicles elèctrics de dues rodes. Els vehicles de nova energia global han experimentat una evolució en els darrers dos anys, amb vendes que assoleixen uns 10 milions d'unitats el 2022 i els 14,653 milions d'unitats el 2023. S'espera que les vendes globals superin els 20 milions d'unitats el 2024, amb la Xina contribuint en un 60% a les vendes globals. La propietat global de vehicles d'energia nova el 2023 ha arribat a uns 400 milions d'unitats, amb 40 milions d'unitats de vehicles d'energia nova. Es preveu que creixi a una taxa mitjana anual del 23% entre el 2023 i el 2035, assolint els 245 milions d'unitats el 2030 i augmentant encara més fins als 505 milions d'unitats el 2035. L'impuls del creixement és ràpid. Segons l'Associació Europea de Fabricants d'Automòbils (EAMA), l'any 2023 es van matricular 3.009 milions de turismes d'energia nova a 31 països europeus, amb un augment interanual del 16,2%, amb una taxa de penetració de vehicles d'energia nova del 23,4% . L'Alliance for Automotive Innovation (AAI) va informar que les vendes de vehicles lleugers d'energia nova als Estats Units durant els tres primers trimestres del 2023 van ascendir a 1,038 milions d'unitats, un augment interanual del 59%. Les dades del Starting Point Research Institute (SPIR) prediuen que la taxa de penetració mitjana global dels vehicles d'energia nova arribarà al 56,2% el 2030, amb la taxa de penetració de vehicles d'energia nova de la Xina que arribarà al 78%, el 70% d'Europa, el 52% dels EUA i altres països. '30%. Hi ha ciutats amb mines urbanes que no s'esgotaran, i el desenvolupament de mines urbanes de terres rares té una importància a llarg termini per optimitzar l'entorn ecològic, obtenir el poder global de preus de terres rares i promoure el desenvolupament d'alta qualitat de l'economia global. .
A nivell mundial, el mercat de reciclatge de motors de terres rares usats té un potencial important. Segons l'organització d'investigació de mercat SNE Research, es preveu que el nombre de vehicles d'energia nova desballestats a tot el món augmenti de 560.000 el 2025 a 4,11 milions el 2030, 17,84 milions el 2035 i 42,77 milions el 2040.
(1) Acceleració de la transició al verd, circular i baix en carboni.
La utilització tradicional dels recursos implica un flux unidireccional de recursos des del procés de producció fins a l'enllaç de consum i, finalment, fins al malbaratament. La teoria de l'economia circular introdueix un nou enfocament de la utilització dels recursos convertint aquest flux unidireccional en un cicle bidireccional. El desenvolupament de les mines urbanes desafia el mètode tradicional d'adquisició de recursos i representa un cicle bidireccional típic. Mitjançant el reciclatge de residus, no només es redueixen els residus i augmenta els recursos sinó que també genera noves oportunitats de desenvolupament urbà mitjançant un procés de reducció i millora.
Les mines naturals produeixen una quantitat important de residus a causa dels recursos limitats i la pressió ambiental. En canvi, el desenvolupament de mines urbanes de creixement ràpid, d'alta puresa i de baix cost no només elimina la necessitat d'exploració, mineria i restauració de terres, sinó que també redueix significativament la generació de residus. Aquest canvi canvia el model tradicional de creixement lineal de "mineria-fosa-residus de fabricació" a un model de desenvolupament circular de "recursos-productes-residus-recursos renovables". El volum creixent de cotxes elèctrics i vehicles elèctrics de dues rodes abandonats contribueix anualment al creixement de les reserves urbanes de terres rares. El reciclatge d'aquestes mines de terres rares s'alinea amb els principis de desenvolupament verd, com ara la conservació dels recursos, la reducció del consum d'energia i la protecció del medi ambient.
(2) Reciclatge per conservar recursos estratègics
La manera d'aconseguir el reciclatge de recursos minerals estratègics té una incidència en el desenvolupament a llarg termini de l'economia global. El grau de metalls, metalls preciosos rars i recursos de terres rares a les mines urbanes és desenes o fins i tot centenars de vegades més alt que el dels minerals naturals. Els productes de terres rares obtinguts de les mines urbanes estalvien els passos d'extracció, benefici, fosa i separació de minerals de terres rares en brut. El procés tradicional de fosa de terres rares requereix grans habilitats i costos. El desenvolupament de mines urbanes per extreure terres rares i productes d'acer magnètic de terres rares de vehicles de nova energia i vehicles elèctrics de dues rodes a baix cost és estratègicament important per protegir els recursos globals de les mines de terres rares i mantenir el desenvolupament econòmic internacional.
Un motor elèctric mitjà de cotxe de dues rodes requereix 0,4-2 kg d'imants de terres rares i 0,1-0,6 kg d'elements de praseodimi. La Xina abandona anualment més de 60 milions de vehicles elèctrics de dues rodes, dels quals es poden recuperar aproximadament 25.000 tones d'imants de terres rares, valorats en uns 10.000 milions de iuans. La recuperació també inclou 7.000 tones d'elements de praseodimi i neodimi de terres rares, valorades en 2.660 milions de iuans (segons el preu de l'òxid de praseodimi-neodimi a 38 milions de iuans/tona a l'1 de juliol de 2024). Cada motor d'accionament de vehicle d'energia nova necessita normalment al voltant de 25 kg d'imants de terres rares, 6,25 kg de praseodimi i neodimi i 0,5 kg de disprosi. Els 560.000 vehicles d'energia nova que es preveu que es tancaran el 2025 contindran 12.500 tones d'imants de terres rares, 3.500 tones de praseodimi i neodimi, valorats en 1.330 milions de iuans, i 250 tones de disprosi (valorat en 5 milions de iuans al preu de 467 milions de iuans). òxid de disprosi a 1,87 milions de iuans a l'1 de juliol de 2024). Això representa la major quantitat d'imants de terres rares del món. El 2023, la Xina va establir un objectiu total de control de la mineria de terres rares de 255.000 tones, amb el potencial de desmantellar i recuperar el 30-40% dels elements de terres rares dels vehicles elèctrics de dues rodes i vehicles d'energia nova, equivalent al volum de mineria actual de la Xina. mines de terres rares.
S'espera que els 42,77 milions de vehicles d'energia nova desballestats el 2040 continguin 1,07 milions de tones d'imants de terres rares, 267.000 tones d'elements de praseodimi-neodimi i 21.400 tones d'elements de disprosi. Aquesta quantitat és significativament superior al total de productes de terres rares aïllats del volum d'extracció de les mines globals de terres rares. Aquest desenvolupament aconseguirà de manera integral l'objectiu de conservar els recursos estratègics no renovables.
(1) Millorar la salut i el benestar de les persones
La ciutat amiga de la natura és un model de conservació ecològica i baixa en carboni. No obstant això, la realitat de les escombraries que envolten la ciutat i l'eliminació dels cotxes elèctrics usats, que contenen substàncies nocives per al medi ambient i el cos humà, segueix sent preocupant. Aquest problema afecta la qualitat de vida de les persones. El desenvolupament de les mines urbanes no només elimina els perills dels residus per al medi ambient i el cos humà, sinó que també garanteix la salut i la seguretat de l'ecologia urbana. A més, accelera la realització de la convivència harmònica entre l'home i la natura.
2.Dilemes davant el desenvolupament de les mines urbanes
L'ecologització i la descarbonització del desenvolupament econòmic i social són aspectes clau d'un desenvolupament d'alta qualitat. La Xina ha formulat nombroses polítiques i mesures per al desenvolupament de les mines urbanes. També s'ha potenciat la gestió dels residus sòlids urbans i dels nous contaminants de manera integral i a través de diversos canals mitjançant l'organització de fires urbanes de mines i altres esdeveniments. La Xina ha promogut el reciclatge generalitzat de les mines urbanes de terres rares, així com la seva reducció quantitativa i la utilització dels recursos. Tanmateix, encara hi ha molts reptes per implementar una estratègia de conservació integral i promoure l'ús econòmic i intensiu dels recursos.
(1) Atenció insuficient al desenvolupament de la mineria urbana
La mineria convencional la fan empreses mineres en zones mineres específiques, i la distribució dels recursos a les mines urbanes està marcadament descentralitzada. La inèrcia ha portat la majoria d'empreses a centrar-se en la disminució del nombre de mines naturals i a invertir en costosos estudis i desenvolupament de noves tecnologies. La majoria dels recursos minerals utilitzables del món ja no són subterranis, sinó que s'amunteguen a la superfície en forma de "foses d'automòbils, "sepultures d'acer, "escombraries electròniques i altres residus. Les mines urbanes i les mines tradicionals són formes molt diferents de mineria. La mineria ja no es tracta de pous de mines subterrànies i d'excavació, sinó de trituració de productes de rebuig, classificació i extracció de metalls, plàstics i altres materials reciclables. Els nous miners només necessiten classificar les escombraries per completar la recollida inicial de recursos està a l'abast, però reconèixer el valor real d'aquestes mines i la importància de la mineria pot conduir a una utilització integral per part de les empreses hauria de ser la base ideològica per al desenvolupament d'alta qualitat de l'economia mundial.
● Xarxes de transbordament i eliminació inadequades
Les ciutats mineres minen sense autorització governamental per definir l'abast i la durada de la mineria. En conseqüència, la recollida, classificació, transport i eliminació de residus afecten directament l'estabilitat del subministrament de matèries primeres de l'empresa. La tecnologia de desmantellament inadequada fa que les empreses descuidin el reciclatge dels residus dels productes del motor. Alguns ciutadans recorren a vendre bicicletes elèctriques residuals a venedors mòbils a causa de la manca de canals de reciclatge formals, la qual cosa fa que els compradors privats esdevinguin els principals col·lectors. A més, el reciclatge de residus d'aparells elèctrics, set tipus de residus i el desmantellament i reciclatge de cotxes de ferralla requereixen les qualificacions adequades a causa de la seva gran dependència de les noves tecnologies. És evident que augmentar la conscienciació pública, millorar el sistema de reciclatge i millorar l'estandardització de les empreses són crucials per abordar el problema de les entitats de reciclatge disperses.
3.Idees innovadores per al desenvolupament de les mines urbanes
El valor del desenvolupament de les mines urbanes depèn tant de l'estoc actual de residus com de l'augment i la taxa de creixement futurs. A finals de 2021, hi haurà 17 ciutats al món amb una població de més de 10 milions, 113 ciutats a la Xina amb una població de més d'1 milió. L'estoc de vehicles de nova energia i la quantitat de vehicles desballestats creixeran simultàniament. Per tant, és fonamental continuar explorant i innovant per enfortir el desenvolupament de les mines urbanes i promoure un desenvolupament de gran qualitat.
● Suport a polítiques i gestió científica
La Xina, com a consumidora de vehicles d'energia nova i vehicles elèctrics de dues rodes, assoleix l'objectiu del desenvolupament de les mines urbanes per servir la societat, la indústria i la humanitat. Aquest assoliment és inseparable del suport polític a nivell nacional, un sistema integral de lleis i reglaments i la necessitat de la gestió científica. El 1976, els Estats Units van desenvolupar i van promulgar la Llei d'eliminació de residus sòlids, i el 1989, Califòrnia va aprovar l'Ordenança integral de gestió de residus. Mitjançant polítiques estrictes i mesures reguladores, el valor de producció de la indústria de les energies renovables dels EUA s'ha acostat al de la indústria de l'automoció. Treure lliçons de les experiències d'altres persones i adoptar conceptes de gestió avançats pot augmentar la motivació empresarial. Les polítiques favorables poden incentivar la innovació tecnològica, l'ús de nous materials en el disseny de productes respectuosos amb el medi ambient i, finalment, aconseguir la reducció de la font. És crucial intensificar les campanyes de conscienciació pública, promoure pràctiques de consum frugal i millorar les taxes de reciclatge de residus. A més, augmentar la inversió en investigació i desenvolupament tecnològic d'eliminació de residus, encoratjar les inversions privades i estrangeres i implementar diverses mesures pot accelerar el desenvolupament de les mines urbanes, un component vital del desenvolupament sostenible.
(2) El concepte de desenvolupament verd guia el desenvolupament de noves tecnologies.
L'enfocament de desenvolupament verd representa un canvi significatiu en el paradigma de desenvolupament, on els recursos, la protecció del medi ambient i altres limitacions serveixen com a forces motrius innovadores per a la mineria urbana. També considera materials rars, difícils de refinar i de gran valor com a oportunitats i reptes. La innovació independent de les empreses és la clau per aconseguir un desenvolupament d'alta qualitat, ja que adopten el concepte d'innovació de recursos limitats i reciclatge il·limitat. En abordar els reptes del reciclatge i aprofitar les innovacions tecnològiques, d'equips i de processos, les empreses poden desbloquejar el potencial dels elements de terres rares i la remanufactura refinada. Aquest enfocament dóna una nova vida als materials de rebuig mitjançant múltiples cicles de reutilització, fomentant els avenços científics i tecnològics a la indústria i reforçant la competitivitat bàsica.
(3) Desenvolupament del cicle de vida complet, cadena industrial completa
El desenvolupament de les mines urbanes està estretament relacionat amb el cicle de vida dels residus. Els productes de la civilització industrial no poden evitar el destí de "des del bressol fins a la tomba, completar el cicle de vida dels recursos miners, la producció de productes, les vendes, l'ús i ser eliminats com a productes de rebuig. En el període de la civilització ecològica, el desenvolupament del reciclatge verd pot transformar-se". Decaïment en una transformació miraculosa. Mitjançant el mètode d'anàlisi de flux de material de sortida de material-cicle de material intern i extern, la direcció del flux dels residus es pot transferir de la "tomba" al "bressol". el destí "del bressol a la tomba" "Del bressol al bressol renaixements múltiples. Mitjançant la plataforma "Internet + reciclatge", es pot aconseguir la connexió efectiva dels tres enllaços principals de producció de residus, recollida de residus i reciclatge de residus. En desenvolupar tot el cicle de vida del disseny verd, la producció verda, les vendes ecològiques, el reciclatge verd i el tractament, s'adona de la innovació de tota la cadena industrial, inclosa la classificació i el desmantellament, el pretractament i el processament, el reciclatge de materials i la remanufactura.
(4) Fer el paper d'un líder model
El desenvolupament de mines urbanes de terres rares pot promoure la decapacitat i el desenvolupament verd de tota l'economia en diversos aspectes, com ara la protecció del medi ambient i la reutilització dels recursos. També pot avançar en un desenvolupament d'alta qualitat mitjançant una reforma estructural de l'oferta. Demostrar i liderar positivament té una importància significativa a l'hora de fomentar la xarxa del sistema de reciclatge, la racionalització de la cadena industrial, l'ampliació de la utilització dels recursos, la tecnologia i els equips líders, l'intercanvi d'infraestructures, la centralització del tractament de protecció del medi ambient i l'estandardització de l'operació i la gestió. Les empreses líders poden orientar tota la indústria minera urbana cap a pràctiques d'alta qualitat, intel·ligents, segures per als recursos, netes i eficients.
(Aquest article ha estat completat pel grup d'experts de Sichuan Yuanlai Shun New Rare Earth Materials Co., Ltd., Zeng Zheng i Song Donghui, citant l'article "Com fer que el desenvolupament de mines urbanes sigui d'alta qualitat de Zhu Yan i Li Xuemei". de l'Escola de Medi Ambient de la Universitat Renmin de la Xina.)