Cómo reciclar motores de tierras raras Desarrollo de calidad de la minería urbana
La importancia del desarrollo de minas urbanas para la mejora de la calidad en el reciclaje de motores de tierras raras
Mientras los recursos naturales de la Tierra se están agotando cada vez más, el "recurso" único de los desechos urbanos continúa creciendo y las ciudades se han convertido en los lugares más ricos en recursos de la sociedad humana. Los recursos extraídos del suelo se están reuniendo en las ciudades en forma de una amplia variedad de productos manufacturados, y los residuos que quedan al final del proceso de consumo han convertido a las ciudades en otro tipo de "mina". Según los datos publicados por el Servicio Geológico de EE. UU. (USGS) en 2023, las reservas de tierras raras de China representaron el 35,2% del mundo, la minería representó el 58% del mundo y el consumo de tierras raras representó el 65% del mundo, clasificando primero en el mundo en los tres aspectos. China es el mayor productor, exportador y aplicador de tierras raras del mundo y ocupa una posición dominante. Una gran cantidad de productos de tierras raras se han infiltrado en todos los aspectos de las aplicaciones industriales. Los datos del Instituto de Investigación Industrial de Huajing muestran que los materiales magnéticos permanentes de tierras raras representaron más del 42% del consumo de tierras raras de China en 2023, y la gran mayoría de estos materiales se aplicaron a vehículos de nueva energía y vehículos eléctricos de dos ruedas.
Las minas municipales tienen varios tipos, fuentes abundantes, reservas extensas y leyes altas que no se pueden comparar con las minas naturales. Según el informe "2020 Global E-waste Detección" de las Naciones Unidas, el total mundial de desechos electrónicos alcanzó 53,6 millones de toneladas en 2019, de las cuales el 82,6% se desechó o incineró sin reciclarse. Se prevé que en 2030 los residuos electrónicos mundiales alcanzarán los 74,7 millones de toneladas. Los motores de tierras raras de desecho en vehículos de nueva energía y vehículos eléctricos de dos ruedas (incluidas motocicletas eléctricas, bicicletas eléctricas y scooters eléctricos) contienen materias primas de alta pureza que son ricas en minerales, calidades y productos de tierras raras comparables a las tierras raras. Representan una auténtica ciudad minera de tierras raras. Las tierras raras, como recurso no renovable, tienen una importancia estratégica significativa para la recuperación y el reciclaje efectivos del desarrollo económico global.
Según EVTank, una organización de investigación de mercado, el envío mundial total de vehículos eléctricos de dos ruedas alcanzó los 67,4 millones de unidades en 2023. China representó el 81,9% de las ventas mundiales de vehículos eléctricos de dos ruedas, Europa el 9,2% y otras regiones el 8,9%. %. A finales de 2023, la propiedad de vehículos eléctricos de dos ruedas en China alcanzó alrededor de 400 millones, y países en desarrollo como Vietnam, India e Indonesia también tenían una importante propiedad de vehículos eléctricos de dos ruedas. Los vehículos globales de nuevas energías han experimentado un crecimiento en los últimos dos años, con ventas que alcanzarán alrededor de 10 millones de unidades en 2022 y 14,653 millones de unidades en 2023. Se espera que las ventas globales superen los 20 millones de unidades en 2024, y China contribuirá con el 60%. las ventas globales. La propiedad mundial de vehículos de nuevas energías en 2023 alcanzó alrededor de 400 millones de unidades, de las cuales 40 millones de unidades eran vehículos de nuevas energías. Se prevé que crezca a una tasa anual promedio del 23% entre 2023 y 2035, alcanzando 245 millones de unidades en 2030 y aumentando aún más hasta 505 millones de unidades en 2035. El impulso de crecimiento es rápido. Según la Asociación Europea de Fabricantes de Automóviles (EAMA), en 2023 se matricularon 3.009 millones de turismos de nuevas energías en 31 países europeos, lo que supone un incremento interanual del 16,2%, con una tasa de penetración de vehículos de nuevas energías del 23,4%. . La Alianza para la Innovación Automotriz (AAI) informó que las ventas de vehículos ligeros de nuevas energías en EE. UU. en los primeros tres trimestres de 2023 ascendieron a 1.038 millones de unidades, un aumento interanual del 59 %. Los datos del Starting Point Research Institute (SPIR) predicen que la tasa de penetración promedio global de vehículos de nuevas energías alcanzará el 56,2% en 2030, mientras que la tasa de penetración de vehículos de nuevas energías en China alcanzará el 78%, la de Europa el 70%, la de Estados Unidos el 52% y otros países. '30%. Hay ciudades con minas urbanas que no se agotarán, y el desarrollo de minas urbanas de tierras raras es de importancia a largo plazo para optimizar el entorno ecológico, obtener poder mundial para fijar precios de tierras raras y promover el desarrollo de alta calidad de la economía global. .
A nivel mundial, el mercado del reciclaje de motores usados de tierras raras tiene un potencial significativo. Según la organización de investigación de mercado SNE Research, se prevé que el número de vehículos de nuevas energías desguazados en todo el mundo aumente de 560.000 en 2025 a 4,11 millones en 2030, 17,84 millones en 2035 y 42,77 millones en 2040.
(1) Acelerar la transición hacia una economía verde, circular y baja en carbono.
La utilización tradicional de recursos implica un flujo unidireccional de recursos desde el proceso de producción hasta el eslabón de consumo y, finalmente, hasta el desperdicio. La teoría de la economía circular introduce un nuevo enfoque para la utilización de recursos al convertir este flujo unidireccional en un ciclo bidireccional. El desarrollo de minas urbanas desafía el método tradicional de adquisición de recursos y representa un ciclo típico de doble vía. Al reciclar residuos, no sólo se reducen los residuos y se aumentan los recursos sino que también se generan nuevas oportunidades para el desarrollo urbano a través de un proceso de reducción y mejora.
Las minas naturales producen una cantidad significativa de desechos debido a la limitación de recursos y la presión ambiental. En contraste, el desarrollo de minas urbanas de rápido crecimiento, alta pureza y bajo costo no sólo elimina la necesidad de exploración, minería y restauración de tierras, sino que también reduce significativamente la generación de desechos. Este cambio cambia el modelo tradicional de crecimiento lineal de "minería-fundición-fabricación-residuos" a un modelo de desarrollo circular de "recursos-productos-residuos-recursos renovables". El creciente volumen de coches eléctricos y vehículos eléctricos de dos ruedas desguazados anualmente contribuye al crecimiento de las reservas mineras urbanas de tierras raras. El reciclaje de estas minas de tierras raras se alinea con los principios del desarrollo ecológico, como la conservación de recursos, la reducción del consumo de energía y la protección del medio ambiente.
(2) Reciclaje para conservar recursos estratégicos
La forma de realizar el reciclaje de recursos minerales estratégicos influye en el desarrollo a largo plazo de la economía global. La calidad de los metales, metales preciosos raros y tierras raras en las minas urbanas es decenas o incluso cientos de veces mayor que la de los minerales naturales. Los productos de tierras raras obtenidos de las minas urbanas ahorran los pasos de extracción, beneficio, fundición y separación de minerales de tierras raras en bruto. El proceso tradicional de fundición de tierras raras requiere altas habilidades y costos. El desarrollo de minas urbanas para extraer tierras raras y productos de acero magnético de tierras raras a partir de vehículos de nueva energía y vehículos eléctricos de dos ruedas desguazados a bajo costo es estratégicamente importante para proteger los recursos mineros mundiales de tierras raras y mantener el desarrollo económico internacional.
El motor de un automóvil eléctrico de dos ruedas promedio requiere entre 0,4 y 2 kg de imanes de tierras raras y entre 0,1 y 0,6 kg de elementos de praseodimio. China desguaza más de 60 millones de vehículos eléctricos de dos ruedas al año, de los que se pueden recuperar aproximadamente 25.000 toneladas de imanes de tierras raras, valoradas en unos 10.000 millones de yuanes. La recuperación también incluye 7.000 toneladas de elementos de praseodimio y neodimio de tierras raras, valorados en 2.660 millones de yuanes (basado en el precio del óxido de praseodimio-neodimio de 38 millones de yuanes/tonelada al 1 de julio de 2024). Cada motor de accionamiento de un vehículo de nueva energía normalmente necesita alrededor de 25 kg de imanes de tierras raras, 6,25 kg de praseodimio y neodimio y 0,5 kg de disprosio. Los 560.000 vehículos de nuevas energías que se prevé sean desmantelados en 2025 contendrán 12.500 toneladas de imanes de tierras raras, 3.500 toneladas de praseodimio y neodimio, valoradas en 1.330 millones de yuanes, y 250 toneladas de disprosio, valoradas en 467,5 millones de yuanes (según el precio de óxido de disprosio a 1,87 millones de yuanes al 1 de julio de 2024). Esto representa la mayor cantidad de imanes de tierras raras a nivel mundial. En 2023, China fijó un objetivo total de control de la minería de tierras raras de 255.000 toneladas, con potencial para desmantelar y recuperar entre el 30% y el 40% de las tierras raras de vehículos eléctricos de dos ruedas y vehículos de nueva energía, equivalente al volumen de minería actual de China. minas de tierras raras.
Se espera que los 42,77 millones de vehículos de nueva energía desguazados en 2040 contengan 1,07 millones de toneladas de imanes de tierras raras, 267.000 toneladas de elementos de praseodimio-neodimio y 21.400 toneladas de elementos de disprosio. Esta cantidad es significativamente mayor que el total de productos de tierras raras aislados del volumen de extracción de las minas mundiales de tierras raras. Este desarrollo logrará de manera integral el objetivo de conservar los recursos estratégicos no renovables.
(1) Mejorar la salud y el bienestar de las personas
La ciudad respetuosa con la naturaleza es un modelo de conservación ecológica con bajas emisiones de carbono. Sin embargo, la realidad de la basura que rodea la ciudad y la eliminación de los coches eléctricos usados, que contienen sustancias nocivas para el medio ambiente y el cuerpo humano, sigue siendo preocupante. Este problema afecta la calidad de vida de las personas. El desarrollo de minas urbanas no sólo elimina los peligros de los desechos para el medio ambiente y el cuerpo humano, sino que también garantiza la salud y la seguridad de la ecología urbana. Además, acelera la realización de una coexistencia armoniosa entre el hombre y la naturaleza.
2. Dilemas que enfrenta el desarrollo minero urbano
La ecologización y la descarbonización del desarrollo económico y social son aspectos clave del desarrollo de alta calidad. China ha formulado numerosas políticas y medidas para el desarrollo de minas urbanas. También ha mejorado la gestión de residuos sólidos municipales y nuevos contaminantes de manera integral y a través de diversos canales mediante la organización de ferias mineras urbanas y otros eventos. China ha promovido el reciclaje generalizado de minas urbanas de tierras raras, así como su reducción cuantitativa y utilización de recursos. Sin embargo, todavía existen muchos desafíos para implementar una estrategia de conservación integral y promover la utilización económica e intensiva de los recursos.
(1) Atención insuficiente al desarrollo minero urbano
La minería convencional la llevan a cabo empresas mineras en zonas mineras específicas, y la distribución de recursos en las minas urbanas está marcadamente descentralizada. La inercia ha llevado a la mayoría de las empresas a centrarse en el número cada vez menor de minas naturales e invertir en costosas investigaciones y desarrollo de nuevas tecnologías. La mayoría de los recursos minerales utilizables del mundo ya no se encuentran bajo tierra sino que están amontonados en la superficie en forma de "tumbas de automóviles", "tumbas de acero", "basura electrónica" y otros desechos. Las minas urbanas y las minas tradicionales son formas de minería muy diferentes. La minería ya no se trata de excavaciones y pozos subterráneos, sino de triturar productos de desecho, clasificar y extraer metales, plásticos y otros materiales reciclables. Los nuevos mineros sólo necesitan clasificar la basura para completar la recolección inicial de recursos. está al alcance, pero reconocer el valor real de estas minas y la importancia de la minería puede conducir a una utilización integral por parte de las empresas. Sin embargo, no muchas empresas reconocen el valor y la importancia de explotar estas minas urbanas y lograr una utilización integral. debería ser la base ideológica para el desarrollo de alta calidad de la economía mundial.
● Redes inadecuadas de transbordo y eliminación
Las ciudades mineras explotan sin autorización gubernamental para definir el alcance y la duración de la minería. En consecuencia, la recolección, clasificación, transporte y disposición de los residuos impacta directamente en la estabilidad del suministro de materia prima de la empresa. Una tecnología de desmantelamiento inadecuada lleva a que las empresas descuiden el reciclaje de los productos de desecho del motor. Algunos ciudadanos recurren a vender bicicletas eléctricas de desecho a vendedores ambulantes debido a la falta de canales formales de reciclaje, lo que hace que los compradores privados se conviertan en los principales recolectores. Además, el reciclaje de aparatos eléctricos usados, siete tipos de residuos y el desmantelamiento y reciclaje de vehículos usados requieren cualificaciones adecuadas debido a su gran dependencia de las nuevas tecnologías. Es evidente que aumentar la conciencia pública, mejorar el sistema de reciclaje y mejorar la estandarización empresarial son cruciales para abordar el problema de las entidades de reciclaje dispersas.
3.Ideas innovadoras para el desarrollo minero urbano
El valor del desarrollo minero urbano depende tanto del stock actual de residuos como del aumento y la tasa de crecimiento futuros. A finales de 2021, habrá 17 ciudades en el mundo con una población de más de 10 millones y 113 ciudades en China con una población de más de 1 millón. El parque de vehículos de nuevas energías y la cantidad de vehículos desguazados crecerán simultáneamente. Por lo tanto, es fundamental continuar explorando e innovando para fortalecer el desarrollo de las minas urbanas y promover un desarrollo de alta calidad.
● Apoyo a políticas y gestión científica.
China, como consumidor de vehículos de nueva energía y vehículos eléctricos de dos ruedas, logra el objetivo del desarrollo de minas urbanas para servir a la sociedad, la industria y la humanidad. Este logro es inseparable del apoyo político a nivel nacional, un sistema integral de leyes y regulaciones y la necesidad de una gestión científica. En 1976, Estados Unidos desarrolló y promulgó la Ley de Eliminación de Residuos Sólidos y, en 1989, California aprobó la Ordenanza sobre Gestión Integral de Residuos. A través de estrictas políticas y medidas regulatorias, el valor de producción de la industria estadounidense de energía renovable se ha acercado al de la industria automotriz. Extraer lecciones de las experiencias de otros y adoptar conceptos de gestión avanzados puede impulsar la motivación empresarial. Las políticas favorables pueden incentivar la innovación tecnológica, el uso de nuevos materiales en el diseño de productos respetuosos con el medio ambiente y, en última instancia, lograr la reducción de fuentes. Es crucial intensificar las campañas de concientización pública, promover prácticas de consumo frugal y mejorar las tasas de reciclaje de residuos. Además, aumentar la inversión en investigación y desarrollo de tecnología para la eliminación de desechos, alentar las inversiones privadas y extranjeras e implementar diversas medidas puede acelerar el desarrollo de las minas urbanas, un componente vital del desarrollo sostenible.
(2) El concepto de desarrollo verde guía el desarrollo de nuevas tecnologías.
El enfoque de desarrollo verde representa un cambio significativo en el paradigma del desarrollo, donde los recursos, la protección ambiental y otras limitaciones sirven como fuerzas impulsoras innovadoras para la minería urbana. También considera que los materiales raros, difíciles de refinar y de alto valor son oportunidades y desafíos. La innovación independiente de las empresas es la clave para lograr un desarrollo de alta calidad, ya que adoptan el concepto de innovación de recursos limitados y reciclaje ilimitado. Al abordar los desafíos del reciclaje y aprovechar las innovaciones tecnológicas, de equipos y de procesos, las empresas pueden desbloquear el potencial de los elementos de tierras raras y la remanufactura refinada. Este enfoque da nueva vida a los materiales de desecho a través de múltiples ciclos de reutilización, fomentando avances científicos y tecnológicos en la industria y reforzando la competitividad central.
(3) Desarrollo del ciclo de vida completo, cadena industrial completa.
El desarrollo de las minas urbanas está estrechamente relacionado con el ciclo de vida de los residuos. Los productos de la civilización industrial no pueden evitar el destino de "desde la cuna hasta la tumba, completar el ciclo de vida desde los recursos mineros, la producción de productos, las ventas, el uso y ser eliminados como productos de desecho. En el período de la civilización ecológica, el desarrollo del reciclaje verde puede girar decaer en una transformación milagrosa A través del método de análisis del flujo de material de entrada-ciclo de material-salida de material interno y externo, la dirección del flujo de los desechos se puede alterar y realizar. el destino "de la cuna a la tumba" "De la cuna a la cuna múltiples renacimientos". A través de la plataforma "Internet + reciclaje", se puede lograr la conexión efectiva de los tres eslabones principales de producción de residuos, recolección de residuos y reciclaje de residuos. Al desarrollar todo el ciclo de vida del diseño ecológico, la producción ecológica, las ventas ecológicas, el reciclaje y el tratamiento ecológicos, logra la innovación de toda la cadena industrial, incluida la clasificación y el desmantelamiento, el pretratamiento y el procesamiento, el reciclaje de materiales y la remanufactura.
(4) Desempeñar el papel de un líder modelo
El desarrollo de minas urbanas de tierras raras puede promover la falta de capacidad y el desarrollo ecológico de toda la economía en diversos aspectos, como la protección ambiental y la reutilización de recursos. También puede promover el desarrollo de alta calidad a través de reformas estructurales del lado de la oferta. Demostrar y liderar positivamente tiene una importancia significativa para fomentar la interconexión del sistema de reciclaje, la racionalización de la cadena industrial, la ampliación de la utilización de recursos, la tecnología y los equipos líderes, el intercambio de infraestructura, la centralización del tratamiento de protección ambiental y la estandarización de la operación y gestión. Las empresas líderes pueden orientar toda la industria minera urbana hacia prácticas de alta calidad, inteligentes, seguras para los recursos, limpias y eficientes.
(Este artículo ha sido completado por el grupo de expertos de Sichuan Yuanlai Shun New Rare Earth Materials Co., Ltd., Zeng Zheng y Song Donghui, citando el artículo "Cómo hacer que el desarrollo minero urbano sea de alta calidad" de Zhu Yan y Li Xuemei. de la Escuela de Medio Ambiente de la Universidad Renmin de China).