Hvernig á að endurvinna Rare Earth Motors Gæðaþróun námuvinnslu í þéttbýli

Mikilvægi þróunar námu í þéttbýli fyrir gæðaumbætur í endurvinnslu á sjaldgæfum jörðum mótora

Á meðan náttúruauðlindir jarðar verða sífellt að tæmast heldur hin einstaka „auðlind“ úrgangs úr þéttbýli áfram að vaxa og borgir eru orðnar stærsti auðlindaríka staðurinn í mannlegu samfélagi. Auðlindir sem unnar eru úr jörðu eru teknar saman í borgum í formi margs konar framleiðsluvara og leifar sem eru til í lok neysluferlisins hafa breytt borgunum í aðra tegund af "námu". Samkvæmt gögnum sem bandaríska jarðfræðistofnunin (USGS) gaf út árið 2023, voru sjaldgæfar jarðvegsforðir Kína 35,2% af heiminum, námuvinnsla 58% af heiminum og neysla sjaldgæfra jarðvegs nam 65% af heiminum. fyrst í heiminum á öllum þremur þáttum. Kína er stærsti framleiðandi, útflytjandi og útflytjandi í heiminum á sjaldgæfum jörðum og hefur yfirburðastöðu. Mikill fjöldi sjaldgæfra jarðarvara hefur síast inn í alla þætti iðnaðarnotkunar. Gögn frá Huajing Industrial Research Institute sýna að sjaldgæft varanleg segulefni voru meira en 42% af neyslu sjaldgæfra jarðvegs í Kína árið 2023, þar sem mikill meirihluti þessara efna er notaður í ný orkutæki og rafknúin tvíhjóla.

Námur sveitarfélaga hafa ýmsar gerðir, miklar uppsprettur, miklar forða og háar einkunnir sem ekki er hægt að bera saman við náttúrulegar námur. Samkvæmt skýrslu Sameinuðu þjóðanna „2020 Global E-waste Detection“ náði heildar rafræn úrgangur á heimsvísu 53,6 milljón tonn árið 2019, þar sem 82,6% var fargað eða brennt án endurvinnslu. Gert er ráð fyrir að rafræn úrgangur á heimsvísu árið 2030 verði 74,7 milljónir tonna. Sjaldgæf jarðvegsmótorar úrgangs í nýjum orkutækjum og rafknúnum tvíhjóla ökutækjum (þar á meðal rafmótorhjólum, rafmagnshjólum, rafmagnsvespum) innihalda háhreint hráefni sem er ríkt af málmgrýti, gæða og sjaldgæfum jarðvegi sambærilegum sjaldgæfum jarðvegi. Þeir tákna ósviknar sjaldgæfar jarðsprengjur. Sjaldgæfar jarðir, sem óendurnýjanleg auðlind, hafa verulega stefnumótandi þýðingu fyrir skilvirka endurheimt og endurvinnslu alþjóðlegrar efnahagsþróunar.

Samkvæmt EVTank, markaðsrannsóknastofnun, náði heildarsending rafknúinna tveggja hjóla á heimsvísu 67,4 milljónir eintaka árið 2023. Kína stóð fyrir 81,9% af heimssölu rafknúinna tveggja hjóla, Evrópa fyrir 9,2% og önnur svæði fyrir 8,9 %. Í lok árs 2023 náði eignarhald Kína á rafknúnum tveimur hjólum ökutækjum um 400 milljónir, þar sem þróunarlönd eins og Víetnam, Indland og Indónesía eru einnig með umtalsverða eignarhald á rafknúnum tvíhjólum. Nýju orkubílarnir á heimsvísu hafa upplifað a undanfarin tvö ár, en salan náði um 10 milljónum eintaka árið 2022 og 14,653 milljónum eintaka árið 2023. Búist er við að sala á heimsvísu fari yfir 20 milljónir eintaka árið 2024, þar sem Kína leggi 60% til sölu á heimsvísu. Eignarhald nýrra orkutækja á heimsvísu árið 2023 hefur náð um 400 milljónum eintaka, þar sem 40 milljónir eininga eru ný orkutæki. Áætlað er að það muni vaxa um 23% að meðaltali á ári á milli 2023 og 2035, ná 245 milljónum eininga árið 2030 og aukast enn frekar í 505 milljónir eininga árið 2035. Vöxturinn er hraður. Samkvæmt Samtökum evrópskra bílaframleiðenda (EAMA) voru árið 2023 skráðir 3,009 milljónir nýrra orku fólksbíla í 31 Evrópulandi, sem sýnir aukningu á milli ára um 16,2%, með 23,4% nýrra orkubíla. . Alliance for Automotive Innovation (AAI) greindi frá því að sala bandarískra nýrra orkubíla á fyrstu þremur ársfjórðungum 2023 nam 1.038 milljónum eintaka, sem er 59% aukning á milli ára. Gögn Starting Point Research Institute (SPIR) spá því að meðaltal skarpskyggni nýrra orkutækja á heimsvísu muni ná 56,2% árið 2030, þar sem skarpskyggnihlutfall nýrra orkutækja í Kína verði 78%, Evrópu 70%, Bandaríkjanna 52% og önnur lönd ' 30%. Það eru borgir með þéttbýlisnámur sem munu ekki klárast og þróun sjaldgæfra jarðar þéttbýlisnáma hefur langtíma þýðingu til að hagræða vistfræðilegu umhverfi, fá alþjóðlega verðlagningu á sjaldgæfum jörðum og stuðla að hágæða þróun alþjóðlegs hagkerfis. .

Á heimsvísu hefur endurvinnslumarkaðurinn fyrir notaða sjaldgæfa jarðvegsmótora mikla möguleika. Samkvæmt markaðsrannsóknastofnuninni SNE Research er spáð að fjöldi nýrra orkutækja sem eytt er um allan heim muni aukast úr 560.000 árið 2025 í 4,11 milljónir árið 2030, 17,84 milljónir árið 2035 og 42,77 milljónir árið 2040.

(1) Hraða umskipti yfir í grænt, hringlaga og kolefnislítið.

Hefðbundin auðlindanýting felur í sér einstefnu flæði auðlinda frá framleiðsluferlinu til neyslutengingarinnar og að lokum til sóunar. Kenningin um hringlaga hagkerfi kynnir nýja nálgun á auðlindanýtingu með því að breyta þessu einstefnuflæði í tvíhliða hringrás. Þróun námu í þéttbýli ögrar hefðbundinni aðferð við auðlindaöflun og táknar dæmigerða tvíhliða hringrás. Með því að endurvinna úrgang dregur það ekki aðeins úr úrgangi og eykur auðlindir heldur skapar það einnig ný tækifæri til borgarþróunar með því að draga úr og bæta.

Náttúrunámur framleiða umtalsvert magn af úrgangi vegna takmarkaðra auðlinda og umhverfisálags. Aftur á móti útilokar þróun ört vaxandi, hreinnar, ódýrra þéttbýlisnáma ekki aðeins þörfina fyrir rannsóknir, námuvinnslu og endurheimt land heldur dregur einnig verulega úr myndun úrgangs. Þessi breyting breytir hefðbundnu línulegu vaxtarlíkani „námu-bræðslu-framleiðslu-úrgangs“ í hringlaga þróunarlíkan „auðlinda-afurða-úrgangs-endurnýjanlegra auðlinda“. Aukið magn rafbíla og rafknúinna ökutækja á tveimur hjólum sem hafa verið eytt á ári stuðlar að vexti jarðsprengna í þéttbýli. Endurvinnsla þessara sjaldgæfu jarðsprengja er í samræmi við græna þróunarreglur, svo sem verndun auðlinda, minni orkunotkun og umhverfisvernd.

(2) Endurvinnsla til að vernda stefnumótandi auðlindir

Hvernig á að átta sig á endurvinnslu stefnumótandi jarðefnaauðlinda hefur áhrif á langtímaþróun alþjóðlegs hagkerfis. Einkunn málma, sjaldgæfra góðmálma og sjaldgæfra jarðefna í námum í þéttbýli er tugum eða jafnvel hundruðum sinnum hærri en náttúruleg málmgrýti. Sjaldgæfu jarðarafurðirnar sem fengnar eru úr námum í þéttbýli bjarga skrefunum við námuvinnslu, nýtingu, bræðslu og aðskilnað á óunnum sjaldgæfum jörðum málmgrýti. Hefðbundið bræðsluferli sjaldgæfra jarðefna krefst mikillar kunnáttu og kostnaðar. Þróun námur í þéttbýli til að vinna sjaldgæfar jarðveg og sjaldgæfar jarðsegulstálvörur úr rifnum nýjum orkutækjum og rafknúnum tvíhjólum með litlum tilkostnaði er hernaðarlega mikilvægt til að vernda alþjóðlegar jarðsprengjur og viðhalda alþjóðlegri efnahagsþróun.

Meðal rafknúinn tveggja hjóla bílamótor krefst 0,4-2 kg af sjaldgæfum jarðar seglum og 0,1-0,6 kg af praseodymium frumefnum. Kína eyðir yfir 60 milljón rafknúnum ökutækjum á tveimur hjólum árlega, þar sem hægt er að endurheimta um það bil 25.000 tonn af sjaldgæfum jarðar seglum, að verðmæti um 10 milljarða júana. Endurheimtan inniheldur einnig 7.000 tonn af sjaldgæfum jörðum praseodymium og neodymium frumefnum, að verðmæti 2,66 milljarðar júana (miðað við verð á praseodymium-neodymium oxíði á 38 milljónir júana/tonna frá 1. júlí 2024). Hver nýr ökutækisdrifinn mótor þarf venjulega um 25 kg af sjaldgæfum jarðar seglum, 6,25 kg af praseodymium og neodymium og 0,5 kg af dysprosium. Hinir 560.000 nýju orkubílar sem gert er ráð fyrir að verði tekin úr notkun árið 2025 munu innihalda 12.500 tonn af sjaldgæfum jarðar seglum, 3.500 tonn af praseodymium og neodymium, metið á 1,33 milljarða júana, og 250 tonn af dysprosíum, metið á 5 milljónir yuan. dysprósíumoxíð á 1,87 milljónum júana frá 1. júlí 2024). Þetta táknar mesta magn sjaldgæfra jarðar segla á heimsvísu. Árið 2023 setti Kína sér heildarmarkmið fyrir námuvinnslu á sjaldgæfum jarðvegi upp á 255.000 tonn, með möguleika á að taka í sundur og endurheimta 30-40% af sjaldgæfum jarðefnum úr rafknúnum tvíhjólum og nýjum orkutækjum, sem jafngildir núverandi námumagni í Kína. sjaldgæfar jarðsprengjur.

Gert er ráð fyrir að 42,77 milljónir nýrra orkufarartækja sem eytt var árið 2040 innihaldi 1,07 milljónir tonna af sjaldgæfum jarðar seglum, 267.000 tonn af praseodymium-neodymium frumefnum og 21.400 tonn af dysprosium frumefnum. Þetta magn er umtalsvert hærra en heildarafurðir sjaldgæfra jarðar sem eru einangraðar úr námumagni hnattrænna jarðsprengna. Þessi þróun mun ná yfirgripsmiklum markmiðum um að varðveita óendurnýjanlegar stefnumótandi auðlindir.

(1) Að efla heilsu og vellíðan fólks

Náttúruvæna borgin er fyrirmynd um lágkolefnis vistvæna vernd. Hins vegar er veruleiki sorps umhverfis borgina og förgun notaðra rafbíla, sem innihalda skaðleg efni fyrir umhverfið og mannslíkamann, enn áhyggjuefni. Þetta mál hefur áhrif á lífsgæði fólks. Þróun námu í þéttbýli útilokar ekki aðeins hættuna af úrgangi fyrir umhverfið og mannslíkamann heldur tryggir einnig heilsu og öryggi borgarvistfræðinnar. Jafnframt flýtir það fyrir því að samfellda sambúð manns og náttúru verði að veruleika.

2. Vandamál sem standa frammi fyrir þróun námu í þéttbýli

Grænnun og kolefnislosun efnahagslegrar og félagslegrar þróunar eru lykilatriði í hágæðaþróun. Kína hefur mótað fjölmargar stefnur og ráðstafanir fyrir þróun þéttbýlisnáma. Það hefur einnig aukið meðhöndlun á föstu úrgangi frá sveitarfélögum og nýjum mengunarefnum á alhliða og í gegnum ýmsar leiðir með því að skipuleggja námusýningar í þéttbýli og aðra viðburði. Kína hefur stuðlað að víðtækri endurvinnslu á sjaldgæfum jarðvegsnámum í þéttbýli, sem og magnminnkun þeirra og nýtingu auðlinda. Hins vegar eru enn margar áskoranir við að innleiða alhliða verndarstefnu og stuðla að hagkvæmri og öflugri nýtingu auðlinda.

(1) Ófullnægjandi athygli að þróun námuvinnslu í þéttbýli

Hefðbundin námuvinnsla er stunduð af námufyrirtækjum á tilteknum námusvæðum og dreifing auðlinda í þéttbýlisnámum er verulega dreifð. Tregða hefur leitt til þess að flest fyrirtæki hafa einbeitt sér að minnkandi fjölda náttúrulegra náma og að fjárfesta í dýrum rannsóknum og þróun nýrrar tækni. Flestar nýtanlegar jarðefnaauðlindir heimsins eru ekki lengur neðanjarðar heldur hrúgast upp á yfirborðið í formi "bifreiðagrafa, "stálgrafa, "rafræns sorps og annars úrgangs. Námur í þéttbýli og hefðbundnar námur eru mjög ólíkar tegundir námuvinnslu. Námuvinnsla snýst ekki lengur um jarðsprengjur og uppgröft, heldur um að mylja úrgangsefni, flokka og vinna úr málmum, plasti og öðrum endurvinnanlegum efnum er innan seilingar, en að viðurkenna raunverulegt gildi þessara náma og mikilvægi námuvinnslu getur leitt til alhliða nýtingar hjá fyrirtækjum. Hins vegar viðurkenna ekki mörg fyrirtæki gildi og þýðingu námuvinnslu í þéttbýli og gera sér grein fyrir alhliða nýtingu ætti að vera hugmyndafræðilegur grundvöllur hágæða þróunar efnahagslífs heimsins.

● Ófullnægjandi umflutnings- og förgunarkerfi

Námuborgir námu án heimildar stjórnvalda til að skilgreina umfang og lengd námuvinnslu. Þar af leiðandi hefur söfnun, flokkun, flutningur og förgun úrgangs bein áhrif á stöðugleika hráefnisframboðs fyrirtækisins. Ófullnægjandi tækni til að taka í sundur leiðir til þess að fyrirtæki vanrækja endurvinnslu á mótorúrgangi. Sumir borgarar grípa til þess að selja rafhjólaúrgang til farsímaseljenda vegna skorts á formlegum endurvinnsluleiðum, sem leiðir til þess að einkakaupendur verða aðalsafnarar. Þar að auki krefst endurvinnsla raftækjaúrgangs, sjö tegunda úrgangs og niðurrif og endurvinnsla á brotabíla viðeigandi menntun vegna þess að þeir treysta mikið á nýja tækni. Það er augljóst að auka vitund almennings, efla endurvinnslukerfið og bæta stöðlun fyrirtækja eru lykilatriði til að takast á við vandamál dreifðra endurvinnslueininga.

3. Nýsköpunarhugmyndir fyrir þróun námu í þéttbýli

Verðmæti námuuppbyggingar í þéttbýli veltur bæði á núverandi úrgangsbirgðum og aukningu og vaxtarhraða framtíðarinnar. Í lok árs 2021 verða 17 borgir í heiminum með meira en 10 milljónir íbúa, 113 borgir í Kína með meira en 1 milljón íbúa. Birgðir nýrra ökutækja og magn bifreiða sem eytt hafa verið munu stækka samtímis. Þess vegna er nauðsynlegt að halda áfram að rannsaka og gera nýsköpun til að efla þróun þéttbýlisnáma og stuðla að vandaðri þróun.

● Stuðningur við stefnu og vísindastjórnun

Kína, sem neytandi nýrra orkutækja og rafknúinna tveggja hjóla, gerir sér grein fyrir markmiðinu um þróun námu í þéttbýli til að þjóna samfélaginu, iðnaðinum og mannkyninu. Þessi árangur er óaðskiljanlegur frá stefnumótun á landsvísu, alhliða laga- og reglugerðarkerfi og nauðsyn vísindalegrar stjórnun. Árið 1976 þróuðu Bandaríkin og settu lögin um losun á föstu úrgangi og árið 1989 samþykkti Kalifornía almenna úrgangsstjórnunarregluna. Með ströngum stefnu og reglugerðarráðstöfunum hefur framleiðsluverðmæti endurnýjanlegrar orkuiðnaðar í Bandaríkjunum nálgast það í bílaiðnaðinum. Að draga lærdóm af reynslu annarra og tileinka sér háþróuð stjórnunarhugtök geta aukið hvatningu fyrirtækja. Hagstæð stefna getur hvatt tækninýjungar, notkun nýrra efna við hönnun umhverfisvænna vara og á endanum náð að draga úr uppruna. Það er mikilvægt að efla almenna vitundarvakningu, stuðla að sparsamlegum neysluaðferðum og bæta endurvinnsluhlutfall úrgangs. Aukin fjárfesting í sorpförgunarrannsóknum og tækniþróun, hvetja einka- og erlendar fjárfestingar og innleiða ýmsar ráðstafanir getur flýtt fyrir þróun þéttbýlisnáma, sem er mikilvægur þáttur sjálfbærrar þróunar.

(2) Hugmyndin um græna þróun stýrir þróun nýrrar tækni.

Græna þróunarnálgunin táknar umtalsverða breytingu á þróunarhugmyndinni, þar sem auðlindir, umhverfisvernd og aðrar takmarkanir þjóna sem nýsköpunarkraftar fyrir námuvinnslu í þéttbýli. Það lítur einnig á sjaldgæf efni sem erfitt er að betrumbæta og mikils virði sem bæði tækifæri og áskoranir. Sjálfstæð nýsköpun fyrirtækja er lykillinn að hágæðaþróun þar sem þau tileinka sér nýsköpunarhugtakið takmarkað fjármagn og ótakmarkaða endurvinnslu. Með því að takast á við endurvinnsluáskoranir og nýta tækni-, búnað- og vinnslunýjungar geta fyrirtæki opnað möguleika sjaldgæfra jarðefnaþátta og hreinsaðrar endurframleiðslu. Þessi nálgun blæs nýju lífi í úrgangsefni í gegnum margs konar endurnýtingu, ýtir undir vísindalegar og tæknilegar framfarir í greininni og eflir kjarna samkeppnishæfni.

(3) Full lífsferilsþróun, heill iðnaðarkeðja

Þróun námu í þéttbýli er nátengd líftíma úrgangs. Vörur í iðnmenningunni geta ekki forðast þau örlög að "frá vöggu til grafar, klára lífsferilinn frá námuauðlindum, vöruframleiðslu, sölu, notkun og útrýma sem úrgangsefni. Á tímabili vistfræðilegrar siðmenningar getur þróun græns endurvinnslu snúist við. rotnun í kraftaverka umbreytingu Í gegnum efnisflæðisgreiningaraðferðina fyrir innri og ytri inntaksefni hringrásarefnisúttaks, er hægt að breyta flæðisstefnu úrgangs örlögin „frá vöggu til grafar“ „Frá vöggu til vöggu margvíslegar endurfæðingar. Með „Internet + endurvinnslu“ vettvangnum er hægt að ná fram skilvirkri tengingu þriggja helstu hlekkja úrgangsframleiðslu, sorpsöfnunar og endurvinnslu úrgangs. Með því að þróa allan lífsferil grænnar hönnunar, grænnar framleiðslu, græna sölu, grænna endurvinnslu og meðhöndlunar, gerir það sér grein fyrir nýsköpun allrar iðnaðarkeðjunnar, þar með talið flokkun og niðurrif, formeðferð og vinnslu, endurvinnslu efnis og endurframleiðslu.

(4) Að gegna hlutverki fyrirmyndarleiðtoga

Þróun sjaldgæfra jarðnáma í þéttbýli getur stuðlað að afkastagetu og grænni þróun alls hagkerfisins á ýmsum sviðum, svo sem umhverfisvernd og endurnýtingu auðlinda. Það getur einnig ýtt undir hágæða þróun með skipulagsumbótum á framboðshliðinni. Að sýna fram á og leiða á jákvæðan hátt skiptir miklu máli við að efla netvæðingu endurvinnslukerfisins, hagræðingu í iðnaðarkeðjunni, aukningu auðlindanýtingar, leiðandi tækni og búnað, samnýtingu innviða, miðstýringu umhverfisverndarmeðferðar og stöðlun í rekstri og stjórnun. Leiðandi fyrirtæki geta stýrt öllum námuiðnaði í þéttbýli í átt að hágæða, greindar, auðlindaöruggum, hreinum og skilvirkum hágæða starfsháttum.

(Þessi grein hefur verið unnin af sérfræðingahópi Sichuan Yuanlai Shun New Rare Earth Materials Co., Ltd., Zeng Zheng og Song Donghui, þar sem vitnað er í greinina „Hvernig á að gera þéttbýli námuþróun hágæða eftir Zhu Yan og Li Xuemei frá umhverfisdeild Renmin háskólans í Kína.)