Sådan genbruges sjældne jordarters motorer Kvalitetsudvikling af urban minedrift

Betydningen af ​​udvikling af byminer for kvalitetsforbedring i genbrug af sjældne jordarters motorer

Mens jordens naturressourcer bliver mere og mere udtømte, fortsætter den unikke "ressource" af byaffald med at vokse, og byer er blevet de største ressourcerige steder i det menneskelige samfund. Ressourcer, der udvindes fra jorden, samles i byerne i form af en bred vifte af forarbejdede varer, og de rester, der findes i slutningen af ​​forbrugsprocessen, har forvandlet byerne til en anden type "mine". Ifølge data frigivet af US Geological Survey (USGS) i 2023 tegnede Kinas sjældne jordarters reserver sig for 35,2% af verden, minedrift tegnede sig for 58% af verden, og forbruget af sjældne jordarter tegnede sig for 65% af verden. først i verden i alle tre aspekter. Kina er verdens største producent, eksportør og applikator af sjældne jordarter og indtager en dominerende stilling. Et stort antal sjældne jordarters produkter er infiltreret i alle aspekter af industrielle applikationer. Data fra Huajing Industrial Research Institute viser, at sjældne jordarters permanentmagnetmaterialer tegnede sig for mere end 42% af Kinas forbrug af sjældne jordarter i 2023, hvor langt størstedelen af ​​disse materialer blev anvendt til nye energikøretøjer og elektriske tohjulede motorer.

Kommunale miner har forskellige typer, rigelige kilder, omfattende reserver og høje kvaliteter, der ikke kan sammenlignes med naturlige miner. Ifølge FN's "2020 Global E-waste Detection"-rapport nåede det samlede globale e-affald 53,6 millioner tons i 2019, hvor 82,6% blev kasseret eller forbrændt uden genbrug. Det forventes, at globalt e-affald i 2030 vil nå op på 74,7 millioner tons. De sjældne jordarters affaldsmotorer i nye energikøretøjer og elektriske tohjulede køretøjer (inklusive elektriske motorcykler, elektriske cykler, elektriske scootere) indeholder højrente råmaterialer, der er rige på malm, kvalitet og sjældne jordarters produkter, der kan sammenlignes med sjældne jordarter. De repræsenterer en ægte sjælden jordart byminer. Sjældne jordarter, som en ikke-vedvarende ressource, har betydelig strategisk betydning for effektiv genvinding og genanvendelse af global økonomisk udvikling.

Ifølge EVTank, en markedsundersøgelsesorganisation, nåede den samlede globale forsendelse af elektriske tohjulede motorer 67,4 millioner enheder i 2023. Kina tegnede sig for 81,9% af det globale salg af elektriske tohjulede biler, Europa for 9,2% og andre regioner for 8,9 %. Ved udgangen af ​​2023 nåede Kinas ejerskab af elektriske tohjulede køretøjer op på omkring 400 millioner, hvor udviklingslande som Vietnam, Indien og Indonesien også havde et betydeligt ejerskab af elektriske tohjulede køretøjer. De globale nye energikøretøjer har oplevet en i de seneste to år, med et salg på omkring 10 millioner enheder i 2022 og 14,653 millioner enheder i 2023. Det forventes, at det globale salg vil overstige 20 millioner enheder i 2024, hvor Kina bidrager med 60 % til det globale salg. Det globale ejerskab af nye energikøretøjer i 2023 har nået omkring 400 millioner enheder, hvor 40 millioner enheder er nye energikøretøjer. Det forventes at vokse med en gennemsnitlig årlig hastighed på 23 % mellem 2023 og 2035, og nå 245 millioner enheder i 2030 og yderligere stige til 505 millioner enheder i 2035. Væksten er hurtig. Ifølge European Automobile Manufacturers' Association (EAMA) blev der i 2023 registreret 3,009 millioner nye energi-personbiler i 31 europæiske lande, hvilket viser en år-til-år-stigning på 16,2 %, med en penetrationsrate for nye energikøretøjer på 23,4 %. . Alliance for Automotive Innovation (AAI) rapporterede, at salget af amerikanske nye energilette køretøjer i de første tre kvartaler af 2023 beløb sig til 1,038 millioner enheder, en år-til-år stigning på 59 %. Data fra Starting Point Research Institute (SPIR) forudsiger, at den globale gennemsnitlige penetrationsrate for nye energikøretøjer vil nå 56,2 % i 2030, hvor Kinas nye energikøretøjers penetrationsrate når 78 %, Europas 70 %, USAs 52 % og andre lande '30%. Der er byer med byminer, som ikke vil blive udtømt, og udviklingen af ​​sjældne jordarters byminer er af langsigtet betydning for optimering af det økologiske miljø, opnåelse af global prisfastsættelse af sjældne jordarter og fremme af højkvalitetsudvikling af den globale økonomi .

Globalt har genbrugsmarkedet for brugte sjældne jordarters motorer et betydeligt potentiale. Ifølge markedsundersøgelsesorganisationen SNE Research forventes antallet af nye energikøretøjer, der skrottes på verdensplan, at stige fra 560.000 i 2025 til 4,11 millioner i 2030, 17,84 millioner i 2035 og 42,77 millioner i 2040.

(1) Fremskyndelse af overgangen til grøn, cirkulær og kulstoffattig.

Traditionel ressourceudnyttelse involverer en envejsstrøm af ressourcer fra produktionsprocessen til forbrugsleddet og til sidst til affald. Teorien om cirkulær økonomi introducerer en ny tilgang til ressourceudnyttelse ved at konvertere denne envejsstrøm til en tovejscyklus. Udvikling af byminer udfordrer den traditionelle metode til ressourceanskaffelse og repræsenterer en typisk tovejscyklus. Ved at genbruge affald reducerer det ikke kun affald og øger ressourcerne, men genererer også nye muligheder for byudvikling gennem en proces med reduktion og forbedring.

Naturlige miner producerer en betydelig mængde affald på grund af begrænsede ressourcer og miljømæssigt pres. I modsætning hertil eliminerer udviklingen af ​​hurtigtvoksende, højrente og billige byminer ikke kun behovet for efterforskning, minedrift og jordrestaurering, men reducerer også affaldsproduktionen betydeligt. Dette skift ændrer den traditionelle lineære vækstmodel for "minedrift-smeltning-fremstillings-affald" til en cirkulær udviklingsmodel af "ressourcer-produkter-affald-vedvarende ressourcer". Den stigende mængde af skrottede elbiler og elektriske tohjulede køretøjer bidrager årligt til væksten af ​​sjældne jordarters byminereserver. Genanvendelse af disse sjældne jordarters miner er i overensstemmelse med grønne udviklingsprincipper, såsom ressourcebevarelse, reduceret energiforbrug og miljøbeskyttelse.

(2) Genbrug for at bevare strategiske ressourcer

Hvordan man realiserer genanvendelse af strategiske mineralressourcer har betydning for den langsigtede udvikling af den globale økonomi. Kvaliteten af ​​metaller, sjældne ædelmetaller og sjældne jordarters ressourcer i byminer er snesevis eller endda hundredvis af gange højere end for naturlige malme. De sjældne jordarters produkter opnået fra byminer redder trinene med minedrift, forædling, smeltning og adskillelse af rå sjældne jordmalm. Den traditionelle smelteproces af sjældne jordarter kræver høje færdigheder og omkostninger. Udvikling af byminer til at udvinde sjældne jordarter og magnetiske stålprodukter fra sjældne jordarter fra kasserede nye energikøretøjer og elektriske tohjulede motorer til lave omkostninger er strategisk vigtigt for at beskytte globale sjældne jordarters mineressourcer og opretholde international økonomisk udvikling.

En gennemsnitlig elektrisk tohjulet bilmotor kræver 0,4-2 kg sjældne jordarters magneter og 0,1-0,6 kg praseodym-elementer. Kina skroter over 60 millioner elektriske tohjulede køretøjer årligt, hvorfra cirka 25.000 tons sjældne jordarters magneter kan genvindes til en værdi af omkring 10 milliarder yuan. Genvindingen omfatter også 7.000 tons sjældne jordarters praseodym- og neodym-elementer til en værdi af 2,66 milliarder yuan (baseret på prisen på praseodym-neodymoxid til 38 millioner yuan/ton pr. 1. juli 2024). Hver ny energikøretøjsdrivmotor har typisk brug for omkring 25 kg sjældne jordarters magneter, 6,25 kg praseodym og neodym og 0,5 kg dysprosium. De 560.000 nye energikøretøjer, der forventes at blive nedlagt i 2025, vil indeholde 12.500 tons sjældne jordarters magneter, 3.500 tons praseodym og neodym til en værdi af 1,33 milliarder yuan og 250 tons dysprosium til en værdi af 5 millioner yuan (baseret på 5 millioner yuan. dysprosiumoxid på 1,87 millioner yuan pr. 1. juli 2024). Dette repræsenterer den største mængde sjældne jordarters magneter globalt. I 2023 satte Kina et samlet kontrolmål for minedrift med sjældne jordarter på 255.000 tons, med potentiale til at demontere og genvinde 30-40 % af de sjældne jordarters elementer fra elektriske tohjulede motorkøretøjer og nye energikøretøjer, svarende til den nuværende minedrift i Kinas sjældne jordarters miner.

Det forventes, at de 42,77 millioner nye energikøretøjer, der blev skrottet i 2040, vil indeholde 1,07 millioner tons sjældne jordarters magneter, 267.000 tons praseodym-neodym-elementer og 21.400 tons dysprosium-elementer. Denne mængde er væsentligt højere end de samlede sjældne jordarters produkter, der er isoleret fra minedriftsvolumen i globale sjældne jordarters miner. Denne udvikling vil i vid udstrækning nå målet om at bevare ikke-vedvarende strategiske ressourcer.

(1) Forbedring af folks sundhed og velvære

Den naturvenlige by er en model for lav-kulstof, økologisk bevaring. Virkeligheden med affald omkring byen og bortskaffelse af brugte elbiler, som indeholder skadelige stoffer for miljøet og menneskekroppen, er dog stadig bekymrende. Dette problem påvirker folks livskvalitet. Udvikling af byminer eliminerer ikke kun farerne ved affald for miljøet og menneskekroppen, men sikrer også sundhed og sikkerhed i byøkologien. Ydermere fremskynder det realiseringen af ​​harmonisk sameksistens mellem mennesket og naturen.

2.Dilemmaer, der står over for udvikling af byer

Grønning og dekarbonisering af økonomisk og social udvikling er nøgleaspekter af højkvalitetsudvikling. Kina har formuleret adskillige politikker og foranstaltninger til udvikling af byminer. Det har også forbedret håndteringen af ​​kommunalt fast affald og nye forurenende stoffer omfattende og gennem forskellige kanaler ved at organisere byminemesser og andre begivenheder. Kina har fremmet den udbredte genanvendelse af sjældne jordarters byminer, såvel som deres kvantitative reduktion og ressourceudnyttelse. Der er dog stadig mange udfordringer ved at implementere en omfattende bevaringsstrategi og fremme økonomisk og intensiv udnyttelse af ressourcer.

(1) Utilstrækkelig opmærksomhed på byudvikling af minedrift

Konventionel minedrift udføres af mineselskaber i specifikke mineområder, og fordelingen af ​​ressourcer i byminer er markant decentraliseret. Inerti har fået de fleste virksomheder til at fokusere på det svindende antal naturlige miner og til at investere i kostbar forskning og udvikling af nye teknologier. De fleste af verdens anvendelige mineralressourcer er ikke længere under jorden, men stables op på overfladen i form af "bilgrave, "stålgrave, "elektronisk affald og andet affald. Byminer og traditionelle miner er meget forskellige former for minedrift. Minedrift handler ikke længere om underjordiske mineskakter og udgravning, men om at knuse affaldsprodukter, klassificere og udvinde metaller, plastik og andre genanvendelige materialer. De nye minearbejdere behøver kun at klassificere affaldet for at fuldføre den indledende indsamling af ressourcer er inden for rækkevidde, men anerkendelse af den faktiske værdi af disse miner og betydningen af ​​minedrift kan føre til omfattende udnyttelse af virksomhederne. Der er dog ikke mange virksomheder, der erkender værdien og betydningen af ​​at udvinde disse byminer og realisere en omfattende udnyttelse bør være det ideologiske grundlag for en højkvalitetsudvikling af verdens økonomi.

● Utilstrækkelige omladnings- og bortskaffelsesnetværk

Minebyer miner uden regeringstilladelse til at definere minedriftens omfang og varighed. Som følge heraf påvirker indsamling, klassificering, transport og bortskaffelse af affald direkte stabiliteten af ​​virksomhedens råvareforsyning. Utilstrækkelig demonteringsteknologi fører til, at virksomheder forsømmer genanvendelse af affaldsmotorprodukter. Nogle borgere tyr til at sælge udtjente elektriske cykler til mobile leverandører på grund af manglen på formelle genbrugskanaler, hvilket resulterer i, at private købere bliver de primære indsamlere. Desuden kræver genbrug af affald af elektriske apparater, syv typer affald og demontering og genbrug af skrotbiler passende kvalifikationer på grund af deres høje afhængighed af nye teknologier. Det er tydeligt, at øget offentlig bevidsthed, forbedring af genbrugssystemet og forbedret standardisering af virksomheder er afgørende for at løse problemet med spredte genbrugsenheder.

3. Innovative ideer til udvikling af byer

Værdien af ​​byudvikling af miner afhænger både af den nuværende affaldsmængde og den fremtidige stigning og vækstrate. Ved udgangen af ​​2021 vil der være 17 byer i verden med en befolkning på mere end 10 millioner, 113 byer i Kina med en befolkning på mere end 1 million. Beholdningen af ​​nye energikøretøjer og mængden af ​​skrottede køretøjer vil vokse samtidigt. Derfor er det vigtigt at fortsætte med at udforske og innovere for at styrke udviklingen af ​​byminer og fremme udvikling af høj kvalitet.

● Politikstøtte og videnskabelig ledelse

Kina, som forbruger af nye energikøretøjer og elektriske tohjulede motorer, realiserer målet om udvikling af byer for at tjene samfundet, industrien og menneskeheden. Denne præstation er uadskillelig fra politisk støtte på nationalt niveau, et omfattende system af love og regler og nødvendigheden af ​​videnskabelig ledelse. I 1976 udviklede og vedtog USA Solid Waste Disposal Act, og i 1989 vedtog Californien Comprehensive Waste Management Ordinance. Gennem strenge politikker og reguleringsforanstaltninger har den amerikanske vedvarende energiindustris outputværdi nærmet sig bilindustriens. At drage erfaringer fra andres erfaringer og anvende avancerede ledelseskoncepter kan øge virksomhedens motivation. Gunstige politikker kan tilskynde til teknologisk innovation, brugen af ​​nye materialer til at designe miljøvenlige produkter og i sidste ende opnå kildereduktion. Det er afgørende at intensivere offentlige oplysningskampagner, fremme sparsommelig forbrugspraksis og forbedre affaldsgenanvendelsesprocenterne. Derudover kan øgede investeringer i affaldsbortskaffelsesforskning og teknologiudvikling, tilskyndelse til private og udenlandske investeringer og implementering af forskellige foranstaltninger fremskynde udviklingen af ​​byminer, en vital komponent i bæredygtig udvikling.

(2) Det grønne udviklingskoncept styrer udviklingen af ​​nye teknologier.

Den grønne udviklingstilgang repræsenterer et væsentligt skift i udviklingsparadigmet, hvor ressourcer, miljøbeskyttelse og andre begrænsninger tjener som de innovative drivkræfter for urban minedrift. Den betragter også sjældne, svært raffinerede og værdifulde materialer som både muligheder og udfordringer. Virksomheders uafhængige innovation er nøglen til at opnå udvikling af høj kvalitet, da de omfavner innovationskonceptet med begrænsede ressourcer og ubegrænset genanvendelse. Ved at tage fat på genbrugsudfordringer og udnytte teknologiske, udstyrs- og procesinnovationer kan virksomheder frigøre potentialet for sjældne jordarters elementer og raffineret genfremstilling. Denne tilgang puster nyt liv i affaldsmaterialer gennem flere cyklusser af genbrug, fremmer videnskabelige og teknologiske fremskridt i industrien og styrker kernekonkurrenceevnen.

(3) Fuld livscyklusudvikling, komplet industrikæde

Udviklingen af ​​byminer er tæt forbundet med affaldets livscyklus. Produkter i den industrielle civilisation kan ikke undgå skæbnen "fra vugge til grav, fuldende livscyklussen fra mineressourcer, produktproduktion, salg, brug og at blive elimineret som affaldsprodukter. I perioden med økologisk civilisation kan udviklingen af ​​grøn genbrug vende henfald til en mirakuløs transformation Gennem materialestrømsanalysemetoden for intern og ekstern input-materiale cyklus-materiale output, kan strømningsretningen af ​​affaldet blive overført fra "graven" til "vuggen". "vugge-til-grav"-skæbnen "Fra vugge til vugge flere genfødsler. Gennem "Internet + genbrug"-platformen kan der opnås en effektiv forbindelse mellem de tre store led af affaldsproduktion, affaldsindsamling og genbrug af affald. Ved at udvikle hele livscyklussen for grønt design, grøn produktion, grønt salg, grøn genbrug og behandling, realiserer den innovationen i hele industrikæden, herunder sortering og demontering, forbehandling og forarbejdning, materialegenanvendelse og genfremstilling.

(4) At spille rollen som en modelleder

Udviklingen af ​​sjældne jordarters byminer kan fremme de-kapaciteten og den grønne udvikling af hele økonomien i forskellige aspekter, såsom miljøbeskyttelse og ressourcegenbrug. Det kan også fremme udvikling af høj kvalitet gennem strukturreformer på udbudssiden. At demonstrere og lede positivt har stor betydning for at fremme netværksdannelsen af ​​genbrugssystemet, rationalisering af industrikæden, opskalering af ressourceudnyttelse, førende teknologi og udstyr, deling af infrastruktur, centralisering af miljøbeskyttelsesbehandling og standardisering af drift og forvaltning. Førende virksomheder kan styre hele den urbane mineindustri mod avancerede, intelligente, ressourcesikre, rene og effektive praksisser af høj kvalitet.

(Denne artikel er blevet afsluttet af ekspertgruppen i Sichuan Yuanlai Shun New Rare Earth Materials Co., Ltd., Zeng Zheng og Song Donghui, med henvisning til artiklen "How to Make Urban Mine Development High-Quality" af Zhu Yan og Li Xuemei fra School of Environment ved Renmin University of China.)