Como reciclar motores de terras raras Desenvolvemento de calidade da minería urbana
A importancia do desenvolvemento das minas urbanas para a mellora da calidade na reciclaxe de motores de terras raras
Mentres os recursos naturais da terra están cada vez máis esgotados, o único "recurso" dos residuos urbanos segue crecendo e as cidades convertéronse nos lugares máis ricos en recursos da sociedade humana. Os recursos extraídos da terra estanse reunindo nas cidades en forma de bens manufacturados moi variados, e os residuos que hai ao final do proceso de consumo converteron as cidades noutro tipo de "mina". Segundo os datos publicados polo US Geological Survey (USGS) en 2023, as reservas de terras raras de China representaron o 35,2% do mundo, a minería representou o 58% do mundo e o consumo de terras raras representou o 65% do mundo, o ranking. primeiro no mundo nos tres aspectos. China é o maior produtor, exportador e aplicador de terras raras do mundo, ocupando unha posición dominante. Un gran número de produtos de terras raras infiltráronse en todos os aspectos das aplicacións industriais. Os datos do Instituto de Investigación Industrial de Huajing mostran que os materiais de imán permanente de terras raras representaron máis do 42% do consumo de terras raras de China en 2023, e a gran maioría destes materiais aplicáronse a vehículos de nova enerxía e vehículos eléctricos de dúas rodas.
As minas municipais teñen varios tipos, fontes abundantes, extensas reservas e altos graos que non se poden comparar coas minas naturais. Segundo o informe "2020 Global E-waste Detection" das Nacións Unidas, o total global de residuos electrónicos alcanzou os 53,6 millóns de toneladas en 2019, sendo o 82,6% descartado ou incinerado sen reciclar. Prevese que os residuos electrónicos globais en 2030 alcancen os 74,7 millóns de toneladas. Os residuos de motores de terras raras dos vehículos de novas enerxías e dos vehículos eléctricos de dúas rodas (incluíndo motocicletas eléctricas, bicicletas eléctricas e scooters eléctricos) conteñen materias primas de alta pureza ricas en mineral, calidade e produtos de terras raras comparables ás terras raras. Representan unhas auténticas minas de terras raras da cidade. As terras raras, como recurso non renovable, teñen unha importante importancia estratéxica para a recuperación e reciclaxe efectivas do desenvolvemento económico global.
Segundo EVTank, unha organización de investigación de mercados, o envío global global de vehículos eléctricos de dúas rodas alcanzou os 67,4 millóns de unidades en 2023. China representou o 81,9% das vendas mundiais de dúas rodas eléctricas, Europa o 9,2% e outras rexións o 8,9. %. A finais de 2023, a propiedade de vehículos eléctricos de dúas rodas de China alcanzou uns 400 millóns, e países en desenvolvemento como Vietnam, India e Indonesia tamén teñen unha propiedade significativa de vehículos eléctricos de dúas rodas. Os vehículos mundiais de nova enerxía experimentaron un aumento nos últimos dous anos, con vendas que alcanzaron preto de 10 millóns de unidades en 2022 e 14,653 millóns de unidades en 2023. Espérase que as vendas globais superen os 20 millóns de unidades en 2024, e que China achegue un 60% as vendas globais. A propiedade global de vehículos de nova enerxía en 2023 alcanzou uns 400 millóns de unidades, sendo 40 millóns de unidades vehículos de nova enerxía. Prevese que medre a unha taxa media anual do 23% entre 2023 e 2035, chegando aos 245 millóns de unidades en 2030 e aumentando aínda máis ata os 505 millóns de unidades en 2035. O ritmo de crecemento é rápido. Segundo a Asociación Europea de Fabricantes de Automóbiles (EAMA), en 2023 matriculáronse 3,009 millóns de turismos de nova enerxía en 31 países europeos, cun incremento interanual do 16,2 %, cunha taxa de penetración de vehículos de nova enerxía do 23,4 %. . A Alianza para a Innovación Automotriz (AAI) informou de que as vendas de vehículos lixeiros de enerxía nova estadounidense nos tres primeiros trimestres de 2023 ascenderon a 1,038 millóns de unidades, un aumento interanual do 59%. Os datos do Starting Point Research Institute (SPIR) prevén que a taxa de penetración media global dos vehículos de nova enerxía alcanzará o 56,2% en 2030, sendo a taxa de penetración de vehículos de nova enerxía en China o 78%, o 70% en Europa, o 52% en Estados Unidos e outros países. ' 30%. Hai cidades con minas urbanas que non se esgotarán, e o desenvolvemento de minas urbanas de terras raras é de importancia a longo prazo para optimizar o medio ambiente ecolóxico, obter un poder de prezos global de terras raras e promover o desenvolvemento de alta calidade da economía global. .
A nivel mundial, o mercado de reciclaxe de motores de terras raras usados ten un potencial significativo. Segundo a organización de investigación de mercado SNE Research, prevese que o número de vehículos de nova enerxía desguazados en todo o mundo aumente de 560.000 en 2025 a 4,11 millóns en 2030, 17,84 millóns en 2035 e 42,77 millóns en 2040.
(1) Acelerar a transición cara a verde, circular e baixa en carbono.
A utilización tradicional dos recursos implica un fluxo unidireccional de recursos desde o proceso de produción ata o vínculo de consumo e, finalmente, ata o lixo. A teoría da economía circular introduce un novo enfoque para a utilización dos recursos ao converter este fluxo unidireccional nun ciclo bidireccional. O desenvolvemento da mina urbana desafía o método tradicional de adquisición de recursos e representa un típico ciclo bidireccional. Ao reciclar os residuos, non só se reducen os residuos e aumentan os recursos senón que tamén xeran novas oportunidades de desenvolvemento urbano mediante un proceso de redución e posta en valor.
As minas naturais producen unha cantidade importante de residuos debido á limitación dos recursos e á presión ambiental. Pola contra, o desenvolvemento de minas urbanas de crecemento rápido, de alta pureza e de baixo custo non só elimina a necesidade de exploración, minería e restauración de terras, senón que tamén reduce significativamente a xeración de residuos. Este cambio cambia o modelo tradicional de crecemento lineal de "minería-fundición-fabricación-residuos" a un modelo de desenvolvemento circular de "recursos-produtos-residuos-recursos renovables". O crecente volume de coches eléctricos desguazados e vehículos eléctricos de dúas rodas contribúe anualmente ao crecemento das reservas de minas urbanas de terras raras. A reciclaxe destas minas de terras raras aliñase cos principios de desenvolvemento ecolóxico, como a conservación de recursos, a redución do consumo de enerxía e a protección ambiental.
(2) Reciclaxe para conservar recursos estratéxicos
Como realizar a reciclaxe de recursos minerais estratéxicos ten unha influencia no desenvolvemento a longo prazo da economía global. A calidade dos metais, metais preciosos raros e recursos de terras raras nas minas urbanas é decenas ou mesmo centos de veces superior á dos minerais naturais. Os produtos de terras raras obtidos das minas urbanas salvan os pasos de extracción, beneficio, fundición e separación de minerais de terras raras en bruto. O proceso tradicional de fundición de terras raras require altos coñecementos e custos. Desenvolver minas urbanas para extraer terras raras e produtos de aceiro magnético de terras raras de vehículos de nova enerxía e vehículos eléctricos de dúas rodas a baixo custo é estratexicamente importante para protexer os recursos mundiais das minas de terras raras e manter o desenvolvemento económico internacional.
Un motor de coche eléctrico de dúas rodas medio require 0,4-2 kg de imáns de terras raras e 0,1-0,6 kg de elementos de praseodimio. China elimina anualmente máis de 60 millóns de vehículos eléctricos de dúas rodas, dos que se poden recuperar aproximadamente 25.000 toneladas de imáns de terras raras, valorados nuns 10.000 millóns de yuans. A recuperación tamén inclúe 7.000 toneladas de praseodimio e elementos de neodimio de terras raras, valoradas en 2.660 millóns de yuans (con base no prezo do óxido de praseodimio-neodimio en 38 millóns de yuanes/tonelada a partir do 1 de xullo de 2024). Cada motor de accionamento de vehículos de enerxía nova normalmente necesita uns 25 kg de imáns de terras raras, 6,25 kg de praseodimio e neodimio e 0,5 kg de disprosio. Os 560.000 vehículos de nova enerxía que se proxectarán para ser desmantelados en 2025 conterán 12.500 toneladas de imáns de terras raras, 3.500 toneladas de praseodimio e neodimio, valorados en 1.330 millóns de yuans, e 250 toneladas de disprosio (valorado en 5 millóns de yuans, a un prezo de 467 millóns de yuans. óxido de disprosio a 1,87 millóns de yuans a partir do 1 de xullo de 2024). Isto representa a maior cantidade de imáns de terras raras a nivel mundial. En 2023, China estableceu un obxectivo total de control da minería de terras raras de 255.000 toneladas, co potencial de desmantelar e recuperar o 30-40% dos elementos de terras raras dos vehículos eléctricos de dúas rodas e dos vehículos de nova enerxía, o que equivale ao volume actual de minería da China. minas de terras raras.
Espérase que os 42,77 millóns de vehículos de nova enerxía desguazados en 2040 conteñan 1,07 millóns de toneladas de imáns de terras raras, 267.000 toneladas de elementos de praseodimio-neodimio e 21.400 toneladas de elementos de disprosio. Esta cantidade é significativamente maior que o total de produtos de terras raras illados do volume mineiro das minas mundiais de terras raras. Este desenvolvemento conseguirá de forma integral o obxectivo de conservar os recursos estratéxicos non renovables.
(1) Mellorar a saúde e o benestar das persoas
A cidade amiga da natureza é un modelo de conservación ecolóxica e baixa en carbono. Non obstante, a realidade do lixo que rodea a cidade e a eliminación dos coches eléctricos usados, que conteñen substancias nocivas para o medio ambiente e o corpo humano, segue sendo preocupante. Este problema afecta a calidade de vida das persoas. O desenvolvemento das minas urbanas non só elimina os perigos dos residuos para o medio ambiente e o corpo humano, senón que tamén garante a saúde e a seguridade da ecoloxía urbana. Ademais, acelera a realización da convivencia harmónica entre o home e a natureza.
2.Dilemas ao desenvolvemento da mina urbana
A ecologización e a descarbonización do desenvolvemento económico e social son aspectos fundamentais dun desenvolvemento de alta calidade. China formulou numerosas políticas e medidas para o desenvolvemento das minas urbanas. Tamén mellorou a xestión dos residuos sólidos urbanos e dos novos contaminantes de forma integral e a través de diversas vías mediante a organización de feiras de minas urbanas e outros eventos. China promoveu a reciclaxe xeneralizada de minas urbanas de terras raras, así como a súa redución cuantitativa e a utilización de recursos. Non obstante, aínda quedan moitos retos para implementar unha estratexia integral de conservación e promover a utilización económica e intensiva dos recursos.
(1) Atención insuficiente ao desenvolvemento da minería urbana
A minería convencional realízaa empresas mineiras en zonas mineiras específicas, e a distribución dos recursos nas minas urbanas está marcadamente descentralizada. A inercia levou á maioría das empresas a centrarse na diminución do número de minas naturais e a investir en custosas investigacións e desenvolvemento de novas tecnoloxías. A maioría dos recursos minerais utilizables do mundo xa non están subterráneos, senón que se acumulan na superficie en forma de "sepulturas de automóbiles, "sepulturas de aceiro, "lixo electrónico e outros residuos. As minas urbanas e as minas tradicionais son formas moi diferentes de minería". A minería xa non se trata de pozos de minas subterráneas e de escavación, senón de trituración de produtos de refugallo, clasificación e extracción de metais, plásticos e outros materiais reciclables. Os novos mineiros só precisan clasificar o lixo para completar a recollida inicial de recursos está ao alcance, pero recoñecer o valor real destas minas e a importancia da minería pode levar a unha utilización integral por parte das empresas. Non obstante, non son moitas as empresas que recoñecen o valor e a importancia da explotación destas minas urbanas e a súa utilización integral debe ser a base ideolóxica para o desenvolvemento de alta calidade da economía mundial.
● Redes de transbordo e eliminación inadecuadas
As cidades mineiras minan sen a autorización do goberno para definir o alcance e a duración da explotación. En consecuencia, a recollida, clasificación, transporte e eliminación dos residuos afectan directamente a estabilidade do abastecemento de materias primas da empresa. A tecnoloxía de desmantelamento inadecuada fai que as empresas descoiten a reciclaxe dos residuos de produtos de motor. Algúns cidadáns recorren á venda de bicicletas eléctricas de residuos a vendedores móbiles debido á falta de canles formais de reciclaxe, polo que os compradores privados pasan a ser os principais colectores. Ademais, a reciclaxe de residuos de aparellos eléctricos, sete tipos de residuos e o desmantelamento e reciclaxe de coches de chatarra requiren unha cualificación adecuada debido á súa gran dependencia das novas tecnoloxías. É evidente que aumentar a conciencia pública, mellorar o sistema de reciclaxe e mellorar a estandarización das empresas son fundamentais para abordar o problema das entidades de reciclaxe dispersas.
3.Ideas innovadoras para o desenvolvemento da mina urbana
O valor do desenvolvemento da mina urbana depende tanto do stock actual de residuos como do futuro aumento e taxa de crecemento. A finais de 2021, haberá 17 cidades no mundo cunha poboación de máis de 10 millóns, 113 cidades en China cunha poboación de máis de 1 millón. O stock de vehículos de nova enerxía e a cantidade de vehículos desguazados crecerán simultáneamente. Por iso, é fundamental seguir explorando e innovando para fortalecer o desenvolvemento das minas urbanas e promover un desenvolvemento de alta calidade.
● Apoio ás políticas e xestión científica
China, como consumidora de vehículos de nova enerxía e vehículos eléctricos de dúas rodas, realiza o obxectivo do desenvolvemento das minas urbanas para servir á sociedade, á industria e á humanidade. Este logro é inseparable do apoio ás políticas a nivel nacional, dun sistema completo de leis e regulamentos e da necesidade dunha xestión científica. En 1976, os Estados Unidos desenvolveron e promulgaron a Lei de eliminación de residuos sólidos, e en 1989, California aprobou a Ordenanza de xestión integral de residuos. Mediante políticas e medidas regulamentarias estritas, o valor de produción da industria de enerxías renovables dos Estados Unidos achegouse ao da industria do automóbil. Tirar leccións das experiencias doutros e adoptar conceptos de xestión avanzados pode aumentar a motivación empresarial. As políticas favorables poden incentivar a innovación tecnolóxica, o uso de novos materiais no deseño de produtos respectuosos co medio ambiente e, en definitiva, lograr a redución da fonte. É fundamental intensificar as campañas de concienciación pública, promover prácticas de consumo frugal e mellorar as taxas de reciclaxe de residuos. Ademais, o aumento do investimento en investigación e desenvolvemento tecnolóxico sobre a eliminación de residuos, o fomento dos investimentos privados e estranxeiros e a implementación de varias medidas poden acelerar o desenvolvemento das minas urbanas, un compoñente vital do desenvolvemento sostible.
(2) O concepto de desenvolvemento verde guía o desenvolvemento das novas tecnoloxías.
O enfoque de desenvolvemento verde representa un cambio significativo no paradigma de desenvolvemento, onde os recursos, a protección ambiental e outras limitacións serven como motores innovadores para a minería urbana. Tamén considera materiais raros, difíciles de refinar e de alto valor como oportunidades e desafíos. A innovación independente das empresas é a clave para lograr un desenvolvemento de alta calidade, xa que adoptan o concepto de innovación de recursos limitados e reciclaxe ilimitada. Ao abordar os retos de reciclaxe e aproveitar as innovacións tecnolóxicas, de equipos e de procesos, as empresas poden liberar o potencial dos elementos de terras raras e da remanufactura refinada. Este enfoque dálle nova vida aos materiais de refugallo a través de múltiples ciclos de reutilización, fomentando os avances científicos e tecnolóxicos na industria e reforzando a competitividade básica.
(3) Desenvolvemento do ciclo de vida completo, cadea industrial completa
O desenvolvemento das minas urbanas está moi relacionado co ciclo de vida dos residuos. Os produtos da civilización industrial non poden evitar o destino de "desde o berce ata a tumba, completar o ciclo de vida dos recursos mineiros, a produción de produtos, as vendas, o uso e a eliminación como produtos de refugallo. No período de civilización ecolóxica, o desenvolvemento da reciclaxe verde pode transformarse". decadencia nunha transformación milagrosa A través do método de análise de fluxo de material de saída de material de entrada interna e externa, a dirección do fluxo de residuos pode ser trasladado desde a "tumba" ao "berce". o destino "de berce á tumba" "Do berce ao berce renacementos múltiples. A través da plataforma "Internet + reciclaxe", pódese conseguir a conexión efectiva dos tres enlaces principais de produción de residuos, recollida de residuos e reciclaxe de residuos. Ao desenvolver todo o ciclo de vida do deseño verde, a produción verde, as vendas verdes, a reciclaxe e o tratamento verdes, realiza a innovación de toda a cadea industrial, incluíndo a clasificación e desmantelamento, o pretratamento e procesamento, a reciclaxe de materiais e a remanufacturación.
(4) Desempeñando o papel de líder modelo
O desenvolvemento de minas urbanas de terras raras pode promover a deficiencia e o desenvolvemento verde de toda a economía en varios aspectos, como a protección ambiental e a reutilización de recursos. Tamén pode avanzar no desenvolvemento de alta calidade mediante a reforma estrutural da oferta. Demostrar e liderar positivamente ten unha importancia significativa no fomento da rede do sistema de reciclaxe, a racionalización da cadea industrial, a ampliación da utilización de recursos, a tecnoloxía e equipos líderes, a compartición de infraestruturas, a centralización do tratamento de protección ambiental e a normalización da operación e xestión. As empresas líderes poden orientar a toda a industria mineira urbana cara a prácticas de alta calidade, intelixentes, seguras para os recursos, limpas e eficientes.
(Este artigo foi completado polo grupo de expertos de Sichuan Yuanlai Shun New Rare Earth Materials Co., Ltd., Zeng Zheng e Song Donghui, citando o artigo "Como facer que o desenvolvemento das minas urbanas sexa de alta calidade de Zhu Yan e Li Xuemei". da Escola de Medio Ambiente da Universidade Renmin de China.)