A ritkaföldfém-motorok újrahasznosítása A városi bányászat minőségi fejlesztése

A városi bányafejlesztés jelentősége a ritkaföldfém-motorok újrahasznosításának minőségjavításában

Miközben a Föld természeti erőforrásai egyre inkább kimerülnek, a városi hulladék egyedülálló "erőforrása" tovább növekszik, és a városok az emberi társadalom legnagyobb erőforrásokban gazdag helyeivé váltak. A földből kitermelt erőforrásokat a városokba vonják össze a legkülönfélébb iparcikkek formájában, és a fogyasztási folyamat végén fennmaradó maradványok a városokat egy másik típusú "bányává" változtatták. Az US Geological Survey (USGS) 2023-ban közzétett adatai szerint Kína ritkaföldfém-készletei a világ 35,2%-át, a bányászat 58%-át, a ritkaföldfém-fogyasztás pedig a világ 65%-át tette ki. mindhárom szempontból első a világon. Kína a világ legnagyobb ritkaföldfém-termelője, -exportőre és -felhordója, és domináns pozíciót foglal el. A ritkaföldfémek nagy száma beszivárgott az ipari alkalmazások minden területébe. A Huajing Ipari Kutatóintézet adatai azt mutatják, hogy a ritkaföldfémek állandó mágnesei tették ki Kína ritkaföldfém-fogyasztásának több mint 42%-át 2023-ban, és ezeknek az anyagoknak a túlnyomó többségét az új energetikai járművekhez és elektromos kétkerekűekhez alkalmazták.

A városi bányák különféle típusokkal, bőséges forrásokkal, kiterjedt készletekkel és magas minőséggel rendelkeznek, amelyek nem hasonlíthatók össze a természetes bányákkal. Az Egyesült Nemzetek Szervezetének „2020 Global E-waste Detection” jelentése szerint a teljes globális e-hulladék 2019-ben elérte az 53,6 millió tonnát, amelynek 82,6%-át selejtezésre vagy elégetésre szánták újrahasznosítás nélkül. Az előrejelzések szerint 2030-ban a globális e-hulladék eléri a 74,7 millió tonnát. Az új energetikai járművekben és elektromos kétkerekű járművekben (beleértve az elektromos motorokat, elektromos kerékpárokat, elektromos robogókat) használt ritkaföldfém-motorok nagy tisztaságú nyersanyagokat tartalmaznak, amelyek gazdagok a ritkaföldfémekhez hasonló ércben, minőségben és ritkaföldfém termékekben. Valódi ritkaföldfém városi bányákat képviselnek. A ritkaföldfémek, mint nem megújuló erőforrások, jelentős stratégiai jelentőséggel bírnak a globális gazdasági fejlődés hatékony helyreállítása és újrahasznosítása szempontjából.

Az EVTank, egy piackutató szervezet szerint az elektromos kétkerekű járművek teljes globális kiszállítása 2023-ban elérte a 67,4 millió darabot. Kína adta az elektromos kétkerekű járművek globális értékesítésének 81,9%-át, Európa 9,2%-át, míg más régiók 8,9%-át. %. 2023 végére Kínában az elektromos kétkerekű gépjárművek száma elérte a 400 milliót, és a fejlődő országokban, például Vietnamban, Indiában és Indonéziában is jelentős elektromos kétkerekű járművek tulajdonosai voltak. A globális új energiajárművek az elmúlt két évben megtapasztalták, az eladások 2022-ben elérték a 10 millió darabot, 2023-ban pedig a 14,653 millió darabot. A globális eladások várhatóan 2024-ben meghaladják a 20 millió darabot, és Kína 60%-kal járul hozzá a globális értékesítés. 2023-ban a globális új energiajárművek száma elérte a 400 millió darabot, amelyből 40 millió új energiajármű. Az előrejelzések szerint 2023 és 2035 között átlagosan 23%-os éves növekedési ütemben fog növekedni, 2030-ban eléri a 245 millió darabot, 2035-ben pedig tovább növekszik 505 millió darabra. A növekedési lendület gyors. Az Európai Gépjárműgyártók Szövetsége (EMA) adatai szerint 2023-ban 31 európai országban 3,009 millió új energetikai személygépkocsit regisztráltak, ami 16,2%-os éves növekedést mutat, az új energetikai járművek elterjedtsége pedig 23,4% volt. . Az Alliance for Automotive Innovation (AAI) jelentése szerint 2023 első három negyedévében 1,038 millió darabot adtak el az Egyesült Államokban új, energiatakarékos kisteherautókból, ami 59%-os éves növekedést jelent. A Starting Point Research Institute (SPIR) adatai azt jósolják, hogy 2030-ban az új energetikai járművek globális átlagos elterjedtsége eléri az 56,2%-ot, Kínában pedig 78%-ot, Európában 70%-ot, az Egyesült Államokban 52%-ot és más országokban. '30%. Vannak városok városi bányákkal, amelyek nem fognak kimerülni, és a ritkaföldfém városi bányák fejlesztése hosszú távú jelentőséggel bír az ökológiai környezet optimalizálása, a globális ritkaföldfém-árazási erő megszerzése és a globális gazdaság magas színvonalú fejlődésének elősegítése szempontjából. .

Globálisan a használt ritkaföldfém-motorok újrahasznosítási piaca jelentős potenciállal rendelkezik. Az SNE Research piackutató szervezet szerint a világszerte leselejtezett új energetikai járművek száma a 2025-ös 560 000-ről 2030-ban 4,11 millióra, 2035-ben 17,84 millióra, 2040-ben pedig 42,77 millióra nő.

(1) A zöldre, körkörösre és alacsony szén-dioxid-kibocsátásúra való átállás felgyorsítása.

A hagyományos erőforrás-felhasználás magában foglalja az erőforrások egyirányú áramlását a termelési folyamattól a fogyasztási láncig, és végül a hulladékig. A körkörös gazdaság elmélete az erőforrás-felhasználás új megközelítését vezeti be azáltal, hogy ezt az egyirányú áramlást kétirányú ciklussá alakítja. A városi bányafejlesztés megkérdőjelezi az erőforrás-beszerzés hagyományos módszerét, és tipikus kétirányú ciklust képvisel. A hulladék újrahasznosításával nemcsak csökkenti a hulladék mennyiségét és növeli az erőforrásokat, hanem új lehetőségeket is teremt a városfejlesztés számára a csökkentés és javítás folyamata révén.

A természetes bányák a korlátozott erőforrások és a környezeti terhelés miatt jelentős mennyiségű hulladékot termelnek. Ezzel szemben a gyorsan növekvő, nagy tisztaságú, alacsony költségű városi bányák fejlesztése nemcsak a feltárás, a bányászat és a talaj-helyreállítás szükségességét szünteti meg, hanem jelentősen csökkenti a hulladéktermelést is. Ez az elmozdulás megváltoztatja a "bányászat-kohó-gyártás-hulladék" hagyományos lineáris növekedési modelljét az "erőforrások-termékek-hulladék-megújuló erőforrások" körkörös fejlesztési modelljére. A selejtezett elektromos autók és elektromos kétkerekű járművek évről évre növekvő mennyisége hozzájárul a ritkaföldfémek városi bányakészleteinek növekedéséhez. Ezeknek a ritkaföldfém-bányáknak az újrahasznosítása összhangban van a zöld fejlesztési elvekkel, például az erőforrások megőrzésével, a csökkentett energiafogyasztással és a környezetvédelemmel.

(2) Újrahasznosítás a stratégiai erőforrások megőrzése érdekében

A stratégiai ásványkincsek újrahasznosításának megvalósítása hatással van a globális gazdaság hosszú távú fejlődésére. A városi bányákban a fémek, a ritka nemesfémek és a ritkaföldfém-készletek minősége több tucatszor, sőt százszor magasabb, mint a természetes ércké. A városi bányákból nyert ritkaföldfém termékek megmentik a nyers ritkaföldfém ércek bányászatát, dúsítását, olvasztását és leválasztását. A ritkaföldfémek hagyományos olvasztási eljárása magas szakértelmet és költségeket igényel. A ritkaföldfémek és ritkaföldfém-mágneses acéltermékek kiselejtezett új energiájú járművekből és elektromos kétkerekűekből alacsony költséggel történő kinyerésére szolgáló városi bányák fejlesztése stratégiai fontosságú a globális ritkaföldfém-bányák erőforrásainak védelme és a nemzetközi gazdasági fejlődés fenntartása szempontjából.

Egy átlagos elektromos kétkerekű autómotorhoz 0,4-2 kg ritkaföldfém mágnesre és 0,1-0,6 kg prazeodímium elemre van szükség. Kína évente több mint 60 millió elektromos kétkerekű járművet selejtez le, amelyekből körülbelül 25 000 tonna ritkaföldfém-mágnes nyerhető ki, mintegy 10 milliárd jüan értékben. A hasznosítás 7000 tonna ritkaföldfém-prazeodímium és neodímium elemet is tartalmaz, 2,66 milliárd jüan értékben (a prazeodímium-neodímium-oxid 38 millió jüan/tonna ára alapján 2024. július 1-jén). Minden új energetikai jármű meghajtómotorjához általában körülbelül 25 kg ritkaföldfém mágnesre, 6,25 kg prazeodímiumra és neodímiumra, valamint 0,5 kg diszpróziumra van szüksége. A 2025-ben leszerelésre tervezett 560 000 új energetikai jármű 12 500 tonna ritkaföldfém mágnest, 3 500 tonna prazeodímiumot és neodímiumot tartalmaz majd, 1,33 milliárd jüan értékben, és 250 tonna diszprózium árat (47 millió jüan értékben). diszprózium-oxid 1,87 millió jüan volt 2024. július 1-jén). Ez jelenti a legnagyobb mennyiségű ritkaföldfém mágnest a világon. 2023-ban Kína 255 000 tonnában tűzte ki a ritkaföldfém-bányászat teljes ellenőrzési célját, amely lehetővé teszi a ritkaföldfémek 30-40%-ának szétszerelését és kinyerését elektromos kétkerekűekből és új energetikai járművekből, ami megegyezik a kínai bányászat jelenlegi mennyiségével. ritkaföldfém bányák.

A 2040-ben leselejtezett 42,77 millió új energetikai jármű várhatóan 1,07 millió tonna ritkaföldfém mágnest, 267 000 tonna prazeodímium-neodímium elemet és 21 400 tonna diszprózium elemet tartalmaz majd. Ez a mennyiség lényegesen magasabb, mint a globális ritkaföldfém-bányák bányászati ​​mennyiségéből izolált összes ritkaföldfém-termék. Ez a fejlesztés átfogóan megvalósítja a nem megújuló stratégiai erőforrások megőrzésének célját.

(1) Az emberek egészségének és jólétének javítása

A természetbarát város az alacsony szén-dioxid-kibocsátású, ökológiai megőrzés mintaképe. A várost körülvevő szemét és a környezetre és az emberi szervezetre káros anyagokat tartalmazó használt elektromos autók ártalmatlanítása azonban továbbra is aggasztó. Ez a probléma befolyásolja az emberek életminőségét. A városi bányafejlesztés nemcsak a hulladékok környezetre és emberi szervezetre gyakorolt ​​veszélyeit küszöböli ki, hanem biztosítja a városökológia egészségét és biztonságát is. Továbbá felgyorsítja az ember és a természet harmonikus együttélésének megvalósulását.

2. A városi bányafejlesztés dilemmái

A gazdasági és társadalmi fejlődés környezetbarátabbá tétele és szén-dioxid-mentesítése a magas színvonalú fejlődés kulcsfontosságú elemei. Kína számos politikát és intézkedést dolgozott ki a városi bányák fejlesztésére. A települési szilárd hulladék és az új szennyező anyagok kezelését is átfogóan és különböző csatornákon keresztül javította városi bányavásárok és egyéb rendezvények szervezésével. Kína támogatta a ritkaföldfém városi bányák széles körű újrahasznosítását, valamint mennyiségi csökkentését és az erőforrások felhasználását. Az átfogó természetvédelmi stratégia megvalósítása, az erőforrások gazdaságos és intenzív hasznosításának elősegítése azonban még mindig sok kihívást jelent.

(1) Nem fordítanak kellő figyelmet a városi bányászat fejlesztésére

A hagyományos bányászatot a bányavállalatok végzik meghatározott bányaterületeken, a városi bányákban pedig az erőforrások elosztása markánsan decentralizált. A tehetetlenség arra késztette a legtöbb vállalatot, hogy az egyre csökkenő számú természetes bányára összpontosítson, és költséges kutatásba és új technológiák fejlesztésébe fektessen be. A világ hasznosítható ásványkincseinek nagy része már nem a föld alatt található, hanem a felszínen halmozódnak fel „autósírok, „acélsírok, „elektronikus szemét és egyéb hulladékok” formájában. A városi bányák és a hagyományos bányák a bányászat nagyon eltérő formái. A bányászat már nem a föld alatti bányák aknáiról és ásatásáról szól, hanem a hulladéktermékek zúzásáról, a fémek, műanyagok és más újrahasznosítható anyagok osztályozásáról és kitermeléséről elérhető, de ezeknek a bányáknak a tényleges értékének és a bányászat jelentőségének felismerése elvezethet a vállalkozások általi átfogó hasznosításhoz, azonban nem sok vállalkozás ismeri fel e városi bányák bányászatának értékét és jelentőségét, a városi bányafejlesztésre való összpontosítást a világgazdaság magas színvonalú fejlődésének ideológiai alapját kell képeznie.

● Nem megfelelő átrakodási és ártalmatlanító hálózatok

A bányavárosok bányászatot végeznek a kormány engedélye nélkül a bányászat hatókörének és időtartamának meghatározása céljából. Ebből következően a hulladék gyűjtése, osztályozása, szállítása és ártalmatlanítása közvetlenül befolyásolja a vállalkozás nyersanyagellátásának stabilitását. A nem megfelelő szétszerelési technológia ahhoz vezet, hogy a vállalkozások elhanyagolják a motorhulladékok újrahasznosítását. Egyes polgárok a hivatalos újrahasznosítási csatornák hiánya miatt a használt elektromos kerékpárokat mobil eladóknak adják el, aminek következtében a magánvásárlók lesznek az elsődleges begyűjtők. Ezen túlmenően az elektromos készülékek hulladékainak újrahasznosítása, hétféle hulladék, valamint a roncsautók szétszerelése és újrahasznosítása megfelelő képesítést igényel, mivel nagymértékben támaszkodik az új technológiákra. Nyilvánvaló, hogy a lakosság tudatosságának növelése, az újrahasznosítási rendszer javítása és a vállalati szabványosítás javítása kulcsfontosságú a szétszórt újrahasznosító egységek problémájának kezeléséhez.

3. Innovatív ötletek városi bányafejlesztéshez

A városi bányafejlesztés értéke mind a jelenlegi hulladékkészlettől, mind a jövőbeni növekedési és növekedési ütemtől függ. 2021 végére a világon 17 város lesz 10 milliónál nagyobb, Kínában 113 város lesz 1 milliónál nagyobb lélekszámú. Az új energiájú gépjárművek állománya és a kiselejtezett járművek mennyisége egyszerre nő. Ezért elengedhetetlen a feltárás és az innováció folytatása a városi bányák fejlesztésének megerősítése és a magas színvonalú fejlesztés elősegítése érdekében.

● Szakpolitikai támogatás és tudományos menedzsment

Kína, mint az új energetikai járművek és elektromos kétkerekűek fogyasztója, megvalósítja a városi bányák fejlesztésének célját a társadalom, az ipar és az emberiség szolgálatában. Ez a teljesítmény elválaszthatatlan a nemzeti szintű szakpolitikai támogatástól, az átfogó törvényi és rendeleti rendszertől, valamint a tudományos irányítás szükségességétől. 1976-ban az Egyesült Államok kidolgozta és hatályba léptette a szilárdhulladék-ártalmatlanítási törvényt, Kalifornia pedig 1989-ben elfogadta az Átfogó Hulladékkezelési Rendeletet. A szigorú szakpolitikai és szabályozási intézkedések révén az Egyesült Államok megújulóenergia-iparának kibocsátási értéke megközelítette az autóiparét. Ha levonjuk a tanulságokat mások tapasztalataiból, és alkalmazzuk a fejlett irányítási koncepciókat, az növelheti a vállalati motivációt. A kedvező politikák ösztönözhetik a technológiai innovációt, az új anyagok felhasználását a környezetbarát termékek tervezésében, és végső soron a források csökkentését érhetik el. Kulcsfontosságú a lakossági figyelemfelkeltő kampányok intenzívebbé tétele, a takarékos fogyasztási gyakorlatok előmozdítása és a hulladék-újrahasznosítás arányának javítása. Ezen túlmenően a hulladékártalmatlanítási kutatásba és technológiai fejlesztésbe történő beruházások növelése, a magán- és külföldi befektetések ösztönzése, valamint a különféle intézkedések végrehajtása felgyorsíthatja a városi bányák fejlődését, amelyek a fenntartható fejlődés létfontosságú elemei.

(2) A zöld fejlesztési koncepció irányítja az új technológiák fejlesztését.

A zöld fejlesztési megközelítés jelentős változást jelent a fejlesztési paradigmában, ahol az erőforrások, a környezetvédelem és egyéb korlátok a városi bányászat innovatív mozgatórugói. A ritka, nehezen finomítható és nagy értékű anyagokat is lehetőségként és kihívásként tekinti. A vállalkozások független innovációja a kulcsa a magas színvonalú fejlesztésnek, mivel magukévá teszik a korlátozott erőforrások és a korlátlan újrahasznosítás innovációs koncepcióját. Az újrahasznosítási kihívások kezelésével, valamint a technológiai, berendezési és eljárási innovációk kihasználásával a vállalkozások felszabadíthatják a ritkaföldfém-elemekben és a finomított újragyártásban rejlő lehetőségeket. Ez a megközelítés több újrafelhasználási cikluson keresztül új életet lehel a hulladékanyagokba, elősegítve a tudományos és technológiai fejlődést az iparban, és megerősítve az alapvető versenyképességet.

(3) Teljes életciklus-fejlesztés, teljes iparági lánc

A városi bányák fejlődése szorosan összefügg a hulladék életciklusával. Az ipari civilizáció termékei nem kerülhetik el azt a sorsot, hogy "bölcsőtől a sírig, az életciklust a bányászati ​​erőforrásoktól, a termékgyártástól, az értékesítéstől, a felhasználástól és a hulladéktermékként való kiürítéstől kezdve teljessé teszik. Az ökológiai civilizáció korszakában fordulhat a zöld újrahasznosítás fejlődése bomlás csodálatos átalakulássá A belső és külső input-anyagciklus-anyagkibocsátás anyagáramlás-elemzési módszerével megváltoztatható a hulladék áramlási iránya a „sírból” a „bölcsőbe” és megvalósul a „bölcsőtől a sírig” sors „A bölcsőtől a bölcsőig többszörös újjászületés. Az "Internet + újrahasznosítás" platformon keresztül a hulladéktermelés, a hulladékgyűjtés és a hulladék-újrahasznosítás három fő láncszemének hatékony összekapcsolása valósítható meg. A zöld tervezés, a zöld termelés, a zöld értékesítés, a zöld újrahasznosítás és a kezelés teljes életciklusának fejlesztésével a teljes ipari lánc innovációját valósítja meg, beleértve a válogatást és szétszerelést, előkezelést és feldolgozást, anyag-újrahasznosítást és újragyártást.

(4) A mintavezető szerepének betöltése

A városi ritkaföldfém-bányák fejlesztése elősegítheti a teljes gazdaság kapacitáscsökkentését és zöld fejlődését különféle szempontok szerint, például a környezetvédelem és az erőforrások újrahasznosítása terén. A kínálati oldali strukturális reform révén a magas színvonalú fejlesztést is előmozdíthatja. Az újrahasznosítási rendszer hálózatosodásának elősegítésében, az ipari lánc racionalizálásában, az erőforrás-felhasználás fokozásában, a vezető technológia és berendezések, az infrastruktúra megosztásában, a környezetvédelmi kezelés centralizálásában, a környezetvédelmi kezelés centralizálásában, valamint a működés és irányítás szabványosításában jelentős jelentőséggel bír a pozitív bemutatás és vezetés. A vezető vállalkozások a teljes városi bányászatot a csúcskategóriás, intelligens, erőforrás-biztonságos, tiszta és hatékony, jó minőségű gyakorlatok felé terelhetik.

(Ezt a cikket a Sichuan Yuanlai Shun New Rare Earth Materials Co., Ltd., Zeng Zheng és Song Donghui szakértői csoportja készítette el, hivatkozva Zhu Yan és Li Xuemei „Hogyan tegyük magas színvonalúvá a városi bányák fejlesztését” cikkére. a kínai Renmin Egyetem Környezetvédelmi Karán.)