So recyceln Sie Seltenerdmotoren. Hochwertige Entwicklung des städtischen Bergbaus
Die Bedeutung der städtischen Minenentwicklung für die Qualitätsverbesserung beim Recycling von Seltenerdmotoren
Während die natürlichen Ressourcen der Erde zunehmend erschöpft sind, wächst die einzigartige „Ressource“ des städtischen Abfalls weiter und Städte sind zu den ressourcenreichsten Orten der menschlichen Gesellschaft geworden. Aus dem Boden gewonnene Ressourcen werden in Städten in Form verschiedenster Industriegüter zusammengeführt, und die am Ende des Konsumprozesses verbleibenden Reste haben die Städte zu einer anderen Art von „Mine“ gemacht. Laut den vom US Geological Survey (USGS) im Jahr 2023 veröffentlichten Daten machten Chinas Reserven an seltenen Erden 35,2 % der Welt aus, der Bergbau machte 58 % der Welt aus und der Verbrauch seltener Erden machte 65 % der Welt aus, so die Rangliste in allen drei Aspekten weltweit der erste. China ist der weltweit größte Produzent, Exporteur und Anwender von Seltenen Erden und nimmt eine beherrschende Stellung ein. Eine große Anzahl von Seltenerdprodukten hat in allen Bereichen industrieller Anwendungen Einzug gehalten. Daten des Huajing Industrial Research Institute zeigen, dass Seltenerd-Permanentmagnetmaterialien im Jahr 2023 mehr als 42 % des Seltenerdverbrauchs Chinas ausmachten, wobei der überwiegende Teil dieser Materialien für Fahrzeuge mit neuer Energie und elektrische Zweiräder verwendet wurde.
Kommunale Minen verfügen über unterschiedliche Arten, reichlich vorhandene Quellen, umfangreiche Reserven und hohe Gehalte, die nicht mit natürlichen Minen verglichen werden können. Laut dem „2020 Global E-waste Detection“-Bericht der Vereinten Nationen erreichte der gesamte weltweite Elektroschrott im Jahr 2019 53,6 Millionen Tonnen, wobei 82,6 % ohne Recycling entsorgt oder verbrannt wurden. Es wird prognostiziert, dass der weltweite Elektroschrott im Jahr 2030 74,7 Millionen Tonnen erreichen wird. Die gebrauchten Seltenerdmotoren in Fahrzeugen mit neuer Energie und elektrischen Zweirädern (einschließlich Elektromotorrädern, Elektrofahrrädern und Elektrorollern) enthalten hochreine Rohstoffe, die reich an Erzen, Qualität und Seltenerdprodukten sind, die mit Seltenen Erden vergleichbar sind. Sie stellen echte Stadtminen für seltene Erden dar. Seltene Erden sind als nicht erneuerbare Ressource von erheblicher strategischer Bedeutung für die effektive Erholung und Wiederverwertung der globalen Wirtschaftsentwicklung.
Nach Angaben von EVTank, einem Marktforschungsunternehmen, belief sich der weltweite Gesamtabsatz elektrischer Zweiräder im Jahr 2023 auf 67,4 Millionen Einheiten. Auf China entfielen 81,9 % des weltweiten Absatzes elektrischer Zweiräder, auf Europa 9,2 % und auf andere Regionen 8,9 % %. Bis Ende 2023 erreichte Chinas Besitz von elektrischen Zweirädern etwa 400 Millionen, wobei auch Entwicklungsländer wie Vietnam, Indien und Indonesien einen erheblichen Anteil an elektrischen Zweirädern besaßen. Die weltweiten New-Energy-Fahrzeuge erlebten in den letzten zwei Jahren einen Rückgang, wobei der Absatz im Jahr 2022 etwa 10 Millionen Einheiten und im Jahr 2023 14,653 Millionen Einheiten erreichte. Es wird erwartet, dass der weltweite Absatz im Jahr 2024 20 Millionen Einheiten übersteigen wird, wobei China 60 % dazu beiträgt den weltweiten Vertrieb. Der weltweite Besitz von New-Energy-Fahrzeugen hat im Jahr 2023 etwa 400 Millionen Einheiten erreicht, wobei 40 Millionen Einheiten New-Energy-Fahrzeuge sind. Es wird erwartet, dass es zwischen 2023 und 2035 mit einer durchschnittlichen jährlichen Rate von 23 % wächst, im Jahr 2030 245 Millionen Einheiten erreicht und im Jahr 2035 weiter auf 505 Millionen Einheiten ansteigt. Die Wachstumsdynamik ist schnell. Nach Angaben des Europäischen Automobilherstellerverbandes (EAMA) wurden im Jahr 2023 in 31 europäischen Ländern 3,009 Millionen Personenkraftwagen mit neuer Energieerzeugung zugelassen, was einem Anstieg von 16,2 % gegenüber dem Vorjahr entspricht, wobei die Penetrationsrate von Fahrzeugen mit neuer Energieerzeugung bei 23,4 % liegt. . Die Alliance for Automotive Innovation (AAI) berichtete, dass sich der Absatz von leichten Nutzfahrzeugen mit neuer Energie in den USA in den ersten drei Quartalen des Jahres 2023 auf 1,038 Millionen Einheiten belief, was einer Steigerung von 59 % gegenüber dem Vorjahr entspricht. Die Daten des Starting Point Research Institute (SPIR) prognostizieren, dass die weltweite durchschnittliche Durchdringungsrate von Fahrzeugen mit neuer Energie im Jahr 2030 56,2 % erreichen wird, wobei die Durchdringungsrate von Fahrzeugen mit neuer Energie in China 78 %, in Europa 70 %, in den USA 52 % und in anderen Ländern erreicht ' 30%. Es gibt Städte mit städtischen Minen, die nicht erschöpft sein werden, und die Entwicklung städtischer Seltenerdminen ist von langfristiger Bedeutung für die Optimierung der ökologischen Umwelt, die Erlangung globaler Preismacht für seltene Erden und die Förderung der qualitativ hochwertigen Entwicklung der Weltwirtschaft .
Weltweit verfügt der Recyclingmarkt für gebrauchte Seltenerdmotoren über erhebliches Potenzial. Laut der Marktforschungsorganisation SNE Research wird die Zahl der weltweit verschrotteten New-Energy-Fahrzeuge voraussichtlich von 560.000 im Jahr 2025 auf 4,11 Millionen im Jahr 2030, 17,84 Millionen im Jahr 2035 und 42,77 Millionen im Jahr 2040 steigen.
(1) Beschleunigung des Übergangs zu grünen, zirkulären und kohlenstoffarmen Unternehmen.
Bei der herkömmlichen Ressourcennutzung handelt es sich um einen einseitigen Ressourcenfluss vom Produktionsprozess zum Verbrauchsknotenpunkt und schließlich zum Abfall. Die Theorie der Kreislaufwirtschaft führt einen neuen Ansatz zur Ressourcennutzung ein, indem sie diesen einseitigen Fluss in einen zweiseitigen Kreislauf umwandelt. Die Entwicklung städtischer Minen stellt die traditionelle Methode der Ressourcenbeschaffung in Frage und stellt einen typischen wechselseitigen Zyklus dar. Durch das Recycling von Abfällen wird nicht nur Abfall reduziert und die Ressourcen erhöht, sondern durch einen Prozess der Reduzierung und Verbesserung werden auch neue Möglichkeiten für die Stadtentwicklung geschaffen.
Natürliche Minen produzieren aufgrund begrenzter Ressourcen und Umweltbelastungen eine erhebliche Menge Abfall. Im Gegensatz dazu macht die Entwicklung schnell wachsender, hochreiner und kostengünstiger städtischer Minen nicht nur die Notwendigkeit von Exploration, Bergbau und Landsanierung überflüssig, sondern reduziert auch die Abfallerzeugung erheblich. Diese Verschiebung verändert das traditionelle lineare Wachstumsmodell „Bergbau-Schmelzen-Produktionsabfälle“ zu einem zirkulären Entwicklungsmodell „Ressourcen-Produkte-Abfälle-erneuerbare Ressourcen“. Die jährlich steigende Menge verschrotteter Elektroautos und elektrischer Zweiräder trägt zum Wachstum der städtischen Minenreserven seltener Erden bei. Das Recycling dieser Seltenerdminen steht im Einklang mit den Grundsätzen einer grünen Entwicklung wie Ressourcenschonung, reduziertem Energieverbrauch und Umweltschutz.
(2) Recycling zur Schonung strategischer Ressourcen
Wie das Recycling strategischer Bodenschätze realisiert werden kann, hat Einfluss auf die langfristige Entwicklung der Weltwirtschaft. Der Gehalt an Metallen, seltenen Edelmetallen und seltenen Erden in städtischen Minen ist Dutzende oder sogar Hundertfache höher als der von natürlichen Erzen. Die aus städtischen Minen gewonnenen Seltenerdprodukte ersparen die Schritte des Abbaus, der Aufbereitung, des Schmelzens und der Trennung roher Seltenerderze. Der traditionelle Schmelzprozess seltener Erden erfordert hohe Fachkenntnisse und Kosten. Die Entwicklung städtischer Minen zur kostengünstigen Gewinnung seltener Erden und seltener Erden-Magnetstahlprodukte aus verschrotteten Neufahrzeugen und elektrischen Zweirädern ist von strategischer Bedeutung für den Schutz der weltweiten Ressourcen seltener Erden und die Aufrechterhaltung der internationalen Wirtschaftsentwicklung.
Ein durchschnittlicher elektrischer Zweiradmotor benötigt 0,4–2 kg Seltenerdmagnete und 0,1–0,6 kg Praseodymelemente. China verschrottet jährlich über 60 Millionen elektrische Zweiräder, aus denen etwa 25.000 Tonnen Seltenerdmagnete im Wert von etwa 10 Milliarden Yuan gewonnen werden können. Die Rückgewinnung umfasst auch 7.000 Tonnen Seltenerdelemente Praseodym und Neodym im Wert von 2,66 Milliarden Yuan (basierend auf dem Preis für Praseodym-Neodymoxid von 38 Millionen Yuan/Tonne zum 1. Juli 2024). Jeder Antriebsmotor eines neuen Energiefahrzeugs benötigt typischerweise etwa 25 kg Seltenerdmagnete, 6,25 kg Praseodym und Neodym sowie 0,5 kg Dysprosium. Die 560.000 neuen Energiefahrzeuge, deren Stilllegung im Jahr 2025 geplant ist, werden 12.500 Tonnen Seltenerdmagnete, 3.500 Tonnen Praseodym und Neodym im Wert von 1,33 Milliarden Yuan und 250 Tonnen Dysprosium im Wert von 467,5 Millionen Yuan (basierend auf dem Preis von) enthalten Dysprosiumoxid bei 1,87 Millionen Yuan (Stand 1. Juli 2024). Dies stellt weltweit die größte Menge an Seltenerdmagneten dar. Im Jahr 2023 hat China ein Gesamtkontrollziel für den Abbau seltener Erden von 255.000 Tonnen festgelegt, mit dem Potenzial, 30–40 % der seltenen Erden aus elektrischen Zweirädern und Fahrzeugen mit neuer Energie zu zerlegen und zurückzugewinnen, was dem aktuellen Abbauvolumen Chinas entspricht Seltenerdminen.
Es wird erwartet, dass die 42,77 Millionen im Jahr 2040 verschrotteten New-Energy-Fahrzeuge 1,07 Millionen Tonnen Seltenerdmagnete, 267.000 Tonnen Praseodym-Neodym-Elemente und 21.400 Tonnen Dysprosium-Elemente enthalten werden. Diese Menge ist deutlich höher als die gesamten Seltenerdprodukte, die aus dem Abbauvolumen globaler Seltenerdminen isoliert werden. Mit dieser Entwicklung wird das Ziel der Schonung nicht erneuerbarer strategischer Ressourcen umfassend erreicht.
(1) Verbesserung der Gesundheit und des Wohlbefindens der Menschen
Die naturfreundliche Stadt ist ein Beispiel für kohlenstoffarmen, ökologischen Umweltschutz. Besorgniserregend bleibt jedoch die Realität des Mülls in der Stadt und der Entsorgung gebrauchter Elektroautos, die schädliche Substanzen für die Umwelt und den menschlichen Körper enthalten. Dieses Problem beeinträchtigt die Lebensqualität der Menschen. Die Entwicklung städtischer Minen beseitigt nicht nur die Gefahren von Abfällen für die Umwelt und den menschlichen Körper, sondern gewährleistet auch die Gesundheit und Sicherheit der städtischen Ökologie. Darüber hinaus beschleunigt es die Verwirklichung eines harmonischen Zusammenlebens zwischen Mensch und Natur.
2. Dilemmata bei der städtischen Minenentwicklung
Die Ökologisierung und Dekarbonisierung der wirtschaftlichen und sozialen Entwicklung sind Schlüsselaspekte einer qualitativ hochwertigen Entwicklung. China hat zahlreiche Richtlinien und Maßnahmen für die Entwicklung städtischer Minen formuliert. Durch die Organisation städtischer Bergwerksmessen und anderer Veranstaltungen hat das Unternehmen außerdem die Bewirtschaftung fester Siedlungsabfälle und neuer Schadstoffe umfassend und über verschiedene Kanäle verbessert. China hat das umfassende Recycling städtischer Seltenerdminen sowie deren Mengenreduzierung und Ressourcennutzung gefördert. Allerdings gibt es noch viele Herausforderungen bei der Umsetzung einer umfassenden Naturschutzstrategie und der Förderung einer sparsamen und intensiven Nutzung von Ressourcen.
(1) Unzureichende Aufmerksamkeit für die Entwicklung des städtischen Bergbaus
Der konventionelle Bergbau wird von Bergbauunternehmen in bestimmten Bergbaugebieten betrieben und die Verteilung der Ressourcen in städtischen Minen ist deutlich dezentralisiert. Trägheit hat dazu geführt, dass sich die meisten Unternehmen auf die schwindende Zahl natürlicher Minen konzentrieren und in kostspielige Forschung und Entwicklung neuer Technologien investieren. Die meisten nutzbaren Bodenschätze der Welt befinden sich nicht mehr unter der Erde, sondern sind an der Oberfläche in Form von „Autogräbern“, „Stahlgräbern“, „Elektronikmüll“ und anderen Abfällen angehäuft. Städtische Minen und traditionelle Minen sind sehr unterschiedliche Formen des Bergbaus. Beim Bergbau geht es nicht mehr um unterirdische Minenschächte und Ausgrabungen, sondern um die Zerkleinerung von Abfallprodukten, die Klassifizierung und Gewinnung von Metallen, Kunststoffen und anderen wiederverwertbaren Materialien. Die neuen Bergleute müssen nur den Müll klassifizieren, um die anfängliche Sammlung von Ressourcen abzuschließen ist in greifbarer Nähe, aber das Erkennen des tatsächlichen Werts dieser Minen und der Bedeutung des Bergbaus kann zu einer umfassenden Nutzung durch Unternehmen führen. Allerdings erkennen nicht viele Unternehmen den Wert und die Bedeutung des Abbaus dieser städtischen Minen und der Verwirklichung einer umfassenden Nutzung sollte die ideologische Grundlage für die qualitativ hochwertige Entwicklung der Weltwirtschaft sein.
● Unzureichende Umschlags- und Entsorgungsnetze
Bergbaustädte bauen ab, ohne dass die Regierung den Umfang und die Dauer des Abbaus festlegen kann. Folglich wirken sich Sammlung, Klassifizierung, Transport und Entsorgung von Abfällen direkt auf die Stabilität der Rohstoffversorgung des Unternehmens aus. Unzureichende Demontagetechnik führt dazu, dass Unternehmen das Recycling von Motorabfällen vernachlässigen. Einige Bürger greifen aufgrund fehlender formeller Recyclingkanäle dazu, ihre Elektrofahrräder an mobile Anbieter zu verkaufen, was dazu führt, dass private Käufer zu den Hauptsammlern werden. Darüber hinaus erfordern das Recycling von Elektroaltgeräten, sieben Abfallarten sowie die Demontage und Verwertung von Altautos aufgrund ihrer hohen Abhängigkeit von neuen Technologien entsprechende Qualifikationen. Es ist offensichtlich, dass die Sensibilisierung der Öffentlichkeit, die Verbesserung des Recyclingsystems und die Verbesserung der Unternehmensstandardisierung von entscheidender Bedeutung sind, um das Problem der verstreuten Recyclingunternehmen anzugehen.
3.Innovative Ideen für die städtische Minenentwicklung
Der Wert der städtischen Minenentwicklung hängt sowohl vom aktuellen Abfallbestand als auch von der zukünftigen Zunahme und Wachstumsrate ab. Bis Ende 2021 wird es weltweit 17 Städte mit mehr als 10 Millionen Einwohnern geben, in China 113 Städte mit mehr als 1 Million Einwohnern. Der Bestand an New-Energy-Fahrzeugen und die Menge an Altfahrzeugen werden gleichzeitig wachsen. Daher ist es wichtig, weiterhin zu forschen und Innovationen voranzutreiben, um die Entwicklung städtischer Minen zu stärken und eine qualitativ hochwertige Entwicklung zu fördern.
● Politikunterstützung und wissenschaftliches Management
China als Verbraucher von Fahrzeugen mit neuer Energie und elektrischen Zweirädern verwirklicht das Ziel der städtischen Minenentwicklung zum Nutzen der Gesellschaft, der Industrie und der Menschheit. Diese Errungenschaft ist untrennbar mit der politischen Unterstützung auf nationaler Ebene, einem umfassenden System von Gesetzen und Vorschriften und der Notwendigkeit eines wissenschaftlichen Managements verbunden. 1976 entwickelten und erließen die Vereinigten Staaten den Solid Waste Disposal Act und 1989 verabschiedete Kalifornien die Comprehensive Waste Management Ordinance. Durch strenge politische und regulatorische Maßnahmen hat sich der Produktionswert der US-Industrie für erneuerbare Energien dem der Automobilindustrie angenähert. Lehren aus den Erfahrungen anderer zu ziehen und fortschrittliche Managementkonzepte zu übernehmen, kann die Unternehmensmotivation steigern. Günstige politische Maßnahmen können Anreize für technologische Innovationen und die Verwendung neuer Materialien bei der Entwicklung umweltfreundlicher Produkte schaffen und letztendlich eine Reduzierung der Quellen erreichen. Es ist von entscheidender Bedeutung, öffentliche Sensibilisierungskampagnen zu intensivieren, sparsame Konsumpraktiken zu fördern und die Abfallrecyclingquoten zu verbessern. Darüber hinaus können steigende Investitionen in die Abfallentsorgungsforschung und Technologieentwicklung, die Förderung privater und ausländischer Investitionen sowie die Umsetzung verschiedener Maßnahmen die Entwicklung städtischer Minen beschleunigen, die ein wesentlicher Bestandteil einer nachhaltigen Entwicklung sind.
(2) Das Konzept der grünen Entwicklung leitet die Entwicklung neuer Technologien.
Der grüne Entwicklungsansatz stellt einen bedeutenden Wandel im Entwicklungsparadigma dar, bei dem Ressourcen, Umweltschutz und andere Einschränkungen als innovative Antriebskräfte für Urban Mining dienen. Darüber hinaus werden seltene, schwer zu veredelnde und hochwertige Materialien sowohl als Chance als auch als Herausforderung betrachtet. Die unabhängige Innovation der Unternehmen ist der Schlüssel zur Erzielung einer qualitativ hochwertigen Entwicklung, da sie das Innovationskonzept begrenzter Ressourcen und unbegrenzten Recyclings annehmen. Durch die Bewältigung der Recyclingherausforderungen und die Nutzung von Technologie-, Ausrüstungs- und Prozessinnovationen können Unternehmen das Potenzial seltener Erden und raffinierter Wiederaufbereitung erschließen. Dieser Ansatz haucht Abfallmaterialien durch mehrere Wiederverwendungszyklen neues Leben ein, fördert den wissenschaftlichen und technologischen Fortschritt in der Branche und stärkt die zentrale Wettbewerbsfähigkeit.
(3) Vollständige Lebenszyklusentwicklung, vollständige Industriekette
Die Entwicklung städtischer Minen ist eng mit dem Lebenszyklus von Abfällen verbunden. Produkte in der industriellen Zivilisation können dem Schicksal „von der Wiege bis zur Bahre“ nicht entgehen, indem sie den Lebenszyklus vom Bergbau über die Produktproduktion, den Verkauf und die Verwendung bis hin zur Beseitigung als Abfallprodukte abschließen. In der Zeit der ökologischen Zivilisation kann sich die Entwicklung des grünen Recyclings ändern Durch die Stoffflussanalyse des internen und externen Materialkreislaufs kann die Flussrichtung des Abfalls vom „Grab“ in die „Wiege“ überführt und realisiert werden das Schicksal „von der Wiege bis zur Bahre“. Durch die Plattform „Internet + Recycling“ kann eine effektive Verbindung der drei großen Verknüpfungen Abfallproduktion, Abfallsammlung und Abfallrecycling erreicht werden. Durch die Entwicklung des gesamten Lebenszyklus von grünem Design, grüner Produktion, grünem Verkauf, grünem Recycling und Behandlung wird die Innovation der gesamten Industriekette realisiert, einschließlich Sortierung und Demontage, Vorbehandlung und Verarbeitung, Materialrecycling und Wiederaufbereitung.
(4) Die Rolle eines vorbildlichen Anführers spielen
Die Entwicklung städtischer Seltenerdminen kann den Kapazitätsabbau und die grüne Entwicklung der gesamten Wirtschaft in verschiedenen Aspekten wie Umweltschutz und Wiederverwendung von Ressourcen fördern. Es kann auch eine qualitativ hochwertige Entwicklung durch angebotsseitige Strukturreformen vorantreiben. Positives Vorzeigen und Führen ist von entscheidender Bedeutung für die Förderung der Vernetzung des Recyclingsystems, der Rationalisierung der Industriekette, der Ausweitung der Ressourcennutzung, der führenden Technologie und Ausrüstung, der gemeinsamen Nutzung von Infrastruktur, der Zentralisierung der Umweltschutzbehandlung und der Standardisierung von Betrieb und Management. Führende Unternehmen können die gesamte urbane Bergbauindustrie in Richtung hochwertiger, intelligenter, ressourcenschonender, sauberer und effizienter Verfahren lenken.
(Dieser Artikel wurde von der Expertengruppe von Sichuan Yuanlai Shun New Rare Earth Materials Co., Ltd., Zeng Zheng und Song Donghui unter Berufung auf den Artikel „How to Make Urban Mine Development High-Quality“ von Zhu Yan und Li Xuemei vervollständigt von der School of Environment der Renmin University of China.)