レアアースモーターをリサイクルする方法 都市鉱山の高品質開発
レアアースモーターのリサイクル品質向上のための都市鉱山開発の意義
地球の天然資源はますます枯渇していく一方で、都市廃棄物という独特の「資源」は増え続けており、都市は人類社会で最大の資源の宝庫となっている。 地面から抽出された資源は、さまざまな工業製品の形で都市に集められ、消費プロセスの最後に存在する残留物は都市を別の種類の「鉱山」に変えています。 2023年に米国地質調査所（USGS）が発表したデータによると、中国のレアアース埋蔵量は世界の35.2％、鉱業は世界の58％、レアアース消費は世界の65％を占め、ランキングとなった。 3つの側面すべてにおいて世界初。 中国は世界最大のレアアースの生産、輸出、使用国であり、支配的な地位を占めている。 多数のレアアース製品が産業用途のあらゆる側面に浸透しています。 華京工業研究院のデータによると、2023年の中国のレアアース消費量の42％以上がレアアース永久磁石材料であり、その大半が新エネルギー車や電動二輪車に応用されている。
市営鉱山は種類が豊富で、豊富な資源と豊富な埋蔵量があり、天然鉱山とは比較にならないほど品位が高いです。 国連の「2020年世界電子廃棄物検出」報告書によると、2019年に世界の電子廃棄物の総量は5,360万トンに達し、その82.6％がリサイクルされずに廃棄または焼却されています。 2030 年の世界の電子廃棄物は 7,470 万トンに達すると予測されています。 新エネルギー車や電動二輪車（電動バイク、電動自転車、電動スクーターを含む）の廃レアアースモーターには、レアアースに匹敵する鉱石、品位、レアアース製品が豊富に含まれる高純度の原料が含まれています。 これらは本物のレアアース都市鉱山を表しています。 レアアースは再生不可能な資源であり、世界経済発展の効果的な回収とリサイクルにとって重要な戦略的重要性を持っています。
市場調査機関EVTankによると、電動二輪車の世界全体出荷台数は2023年に6,740万台に達した。世界の電動二輪車販売台数の81.9％を中国が占め、欧州が9.2％、その他の地域が8.9％を占めた。 %。 2023年末までに中国の電動二輪車保有台数は約4億台に達し、ベトナム、インド、インドネシアなどの発展途上国でも電動二輪車の保有台数が大幅に増加した。 世界の新エネルギー車は過去 2 年間で急速に成長し、販売台数は 2022 年に約 1,000 万台、2023 年には 1,465 万 3,000 台に達しました。2024 年には世界販売台数が 2,000 万台を超えると予想されており、中国がその 60% を占めています。世界的な売上高。 2023 年の世界の新エネルギー車保有台数は約 4 億台に達し、そのうち 4,000 万台が新エネルギー車です。 2023 年から 2035 年にかけて年平均 23% で成長し、2030 年には 2 億 4,500 万台に達し、2035 年にはさらに 5 億 500 万台に増加すると予測されています。成長の勢いは急速です。 欧州自動車工業会（EAMA）によると、2023年には欧州31カ国で300万9000台の新エネルギー乗用車が登録され、前年比16.2％増加し、新エネルギー車の普及率は23.4％となった。 。 自動車イノベーション同盟（AAI）は、2023年第1四半期の米国の新エネルギー小型車の販売台数が103万8000台に達し、前年同期比59％増加したと報告した。 スターティング ポイント研究所 (SPIR) のデータによると、新エネルギー車の世界平均普及率は 2030 年に 56.2% に達し、そのうち中国の新エネルギー車普及率は 78%、欧州では 70%、米国では 52%、その他の国では 56.2% に達すると予測されています。 ' 30%。 枯渇しない都市鉱山を有する都市もあり、レアアース都市鉱山の開発は、生態環境を最適化し、世界的なレアアース価格決定力を獲得し、世界経済の質の高い発展を促進する上で長期的に重要である。 。
世界的に、使用済みレアアースモーターのリサイクル市場には大きな可能性があります。 市場調査機関SNEリサーチによると、全世界で廃棄される新エネルギー車の台数は2025年の56万台から、2030年には411万台、2035年には1,784万台、2040年には4,277万台に増加すると予測されている。
(1) グリーン、循環、低炭素への移行を加速する。
従来のリソース利用には、生産プロセスから消費リンク、そして最終的に廃棄物に至るまでのリソースの一方向の流れが含まれます。 循環経済の理論は、この一方向の流れを双方向のサイクルに変換することにより、資源利用への新しいアプローチを導入します。 都市鉱山開発は資源獲得の伝統的な方法に挑戦しており、典型的な双方向のサイクルを表しています。 廃棄物をリサイクルすることにより、廃棄物が減って資源が増えるだけでなく、削減と強化のプロセスを通じて都市開発の新たな機会も生まれます。
天然鉱山では、限られた資源と環境圧力により、大量の廃棄物が発生します。 対照的に、急速に成長している高純度、低コストの都市鉱山の開発は、探査、採掘、土地修復の必要性を排除するだけでなく、廃棄物の発生も大幅に削減します。 この変化により、「鉱山-製錬-製造-廃棄物」という従来の直線的な成長モデルが、「資源-製品-廃棄物-再生可能資源」という循環型の発展モデルに変わります。 電気自動車や電気二輪車の廃棄量が年々増加しており、都市部のレアアース鉱山埋蔵量の増加に貢献しています。 これらのレアアース鉱山のリサイクルは、資源の節約、エネルギー消費の削減、環境保護などのグリーン開発原則と一致します。
(2) 戦略的資源を節約するためのリサイクル
戦略的鉱物資源のリサイクルをいかに実現するかは、世界経済の長期的な発展に関係します。 都市鉱山の金属、希少貴金属、レアアース資源の品位は、天然鉱石の数十倍、場合によっては数百倍にもなります。 都市鉱山から得られるレアアース製品は、原料のレアアース鉱石の採掘、選鉱、製錬、分離の手順を省略します。 レアアースの伝統的な製錬プロセスには、高度な技術とコストが必要です。 廃車となった新エネルギー車や電動二輪車からレアアースやレアアース磁性鋼製品を低コストで採掘する都市鉱山の開発は、世界のレアアース鉱山資源の保護と国際経済発展の維持にとって戦略的に重要です。
平均的な電気二輪車モーターには、0.4 ～ 2kg の希土類磁石と 0.1 ～ 0.6kg のプラセオジム元素が必要です。 中国では年間6,000万台以上の電動二輪車が廃棄されており、そこから約2万5,000トン（約100億元相当）の希土類磁石が回収できる。 この回収には、26億6,000万元相当の7,000トンの希土類プラセオジムおよびネオジム元素も含まれている（2024年7月1日時点のプラセオジム・ネオジム酸化物の価格3,800万元/トンに基づく）。 新エネルギー車の駆動モーターには通常、約 25kg の希土類磁石、6.25kg のプラセオジムとネオジム、0.5kg のジスプロシウムが必要です。 2025年に廃止されると予測されている56万台の新エネルギー車には、レアアース磁石1万2500トン、プラセオジムとネオジム3500トン（13億3000万元相当）、ジスプロシウム250トン（4億6750万元相当）が含まれる（車両価格に基づく）。酸化ジスプロシウムは2024年7月1日時点で187万元）。 これは世界最大の希土類磁石の量に相当します。 中国は2023年に総レアアース採掘量を25万5000トンとする目標を設定しており、電動二輪車や新エネルギー車からレアアースの30～40％を解体・回収できる可能性があり、これは中国の現在の採掘量に相当する。レアアース鉱山。
2040年に廃棄される4,277万台の新エネルギー車には、107万トンの希土類磁石、26万7,000トンのプラセオジム・ネオジム元素、2万1,400トンのジスプロシウム元素が含まれると予想されている。 この量は、世界のレアアース鉱山の採掘量から分離されるレアアース製品の総量よりも大幅に多くなります。 この開発は、再生不可能な戦略的資源を節約するという目標を包括的に達成します。
(1) 人々の健康と福祉の増進
自然に優しいこの都市は、低炭素で環境保全のモデルです。 しかし、街を取り囲むゴミや、環境や人体に有害な物質を含む使用済み電気自動車の処理は依然として憂慮すべき現実です。 この問題は人々の生活の質に影響を与えます。 都市鉱山の開発は、環境や人体に対する廃棄物の危険を排除するだけでなく、都市生態系の健康と安全も確保します。 さらに、人間と自然との調和的な共生の実現を加速します。
2.都市鉱山開発が直面するジレンマ
経済社会開発のグリーン化と脱炭素化は、質の高い開発の重要な側面です。 中国は都市鉱山の開発に向けて数多くの政策や措置を策定してきた。 また、都市鉱山フェアやその他のイベントを開催することにより、都市固形廃棄物や新たな汚染物質の管理をさまざまなルートを通じて総合的に強化してきました。 中国は、レアアース都市鉱山の広範なリサイクル、ならびにその量的削減と資源利用を推進してきた。 しかし、包括的な保全戦略を実施し、資源の経済的かつ集中的な利用を促進するには、依然として多くの課題があります。
(1) 都市鉱山開発への配慮が不十分
従来の採掘は特定の採掘地域で鉱山会社によって行われており、都市鉱山における資源の分配は著しく分散化されています。 ほとんどの企業は、惰性で天然鉱山の数が減少していることに注目し、費用のかかる新技術の研究開発に投資するようになりました。 世界の利用可能な鉱物資源のほとんどは、もはや地下にはなく、「自動車の墓」、「鉄の墓」、「電子ゴミ」、その他の廃棄物の形で地表に山積みされています。都市鉱山と伝統的な鉱山は、採掘の形態が大きく異なります。採掘はもはや地下坑道や掘削ではなく、廃棄物を粉砕し、金属、プラスチック、その他のリサイクル可能な材料を分別して抽出することを目的としています。都市鉱山では、ゴミを分類するだけで済みます。しかし、都市鉱山の価値や意義を認識し、都市鉱山開発に注力している企業は多くありません。それは世界経済の質の高い発展のためのイデオロギー的基盤でなければなりません。
● 不十分な積み替えおよび廃棄ネットワーク
鉱山都市は、採掘の範囲と期間を定義する政府の許可なしに採掘します。 したがって、廃棄物の収集、分類、輸送、処分は、企業の原材料供給の安定性に直接影響します。 解体技術が不十分なため、事業者は廃モーター製品のリサイクルを怠ることになります。 一部の国民は、正式なリサイクルルートがないため、廃電動自転車を移動販売業者に販売することに頼っており、その結果、民間の購入者が主な収集者となっています。 また、廃家電や廃棄物7品目のリサイクル、廃車の解体・リサイクルは新技術への依存度が高いため、適切な資格が必要です。 散在するリサイクル事業体の問題に対処するには、国民の意識を高め、リサイクルシステムを強化し、企業の標準化を改善することが重要であることは明らかです。
3.都市鉱山開発の革新的なアイデア
都市鉱山開発の価値は、現在の廃棄物のストックと将来の増加および成長率の両方に依存します。 2021年末までに、人口1,000万人を超える都市は世界で17都市、中国では人口100万人を超える都市が113都市になる。 新エネルギー車の在庫と廃車の量は同時に増加するだろう。 したがって、都市鉱山の開発を強化し、高品質の開発を促進するには、探索と革新を継続することが不可欠です。
● 政策支援と科学的管理
中国は新エネルギー車と電気二輪車の消費国として、社会、産業、人類に貢献するという都市鉱山開発の目標を実現している。 この成果は、国家レベルの政策支援、包括的な法規制システム、科学的管理の必要性と切り離すことができません。 1976 年に米国は固形廃棄物処理法を策定、制定し、1989 年にカリフォルニア州で包括的廃棄物管理条例が可決されました。 厳格な政策と規制措置により、米国の再生可能エネルギー産業の生産額は自動車産業の生産額に近づいています。 他人の経験から教訓を引き出し、高度な管理概念を採用することで、企業のモチベーションを高めることができます。 好ましい政策は、技術革新、環境に優しい製品の設計における新素材の使用を奨励し、最終的には資源の削減を達成することができます。 国民の意識向上キャンペーンを強化し、倹約的な消費習慣を促進し、廃棄物のリサイクル率を向上させることが重要です。 さらに、廃棄物処理の研究や技術開発への投資を増やし、民間投資や外国投資を奨励し、さまざまな措置を実施することで、持続可能な開発の重要な要素である都市鉱山の開発を加速することができます。
(2) グリーン開発コンセプトは新技術の開発を導きます。
グリーン開発アプローチは開発パラダイムの大きな変化を表しており、資源、環境保護、その他の制約が都市鉱山の革新的な推進力として機能します。 また、希少で精製が困難な高価値の素材を機会と課題の両方として捉えています。 企業は限られた資源と無制限のリサイクルというイノベーションの概念を採用しており、高品質の発展を達成するための鍵となるのは、企業の自主的なイノベーションです。 リサイクルの課題に取り組み、技術、設備、プロセスの革新を活用することで、企業はレアアース元素の可能性を解き放ち、洗練された再製造を実現できます。 このアプローチは、複数回の再利用サイクルを通じて廃棄物に新たな命を吹き込み、業界の科学技術の進歩を促進し、核となる競争力を強化します。
(3) 完全なライフサイクル開発、完全な産業チェーン
都市鉱山の開発は廃棄物のライフサイクルと密接に関係しています。 産業文明における製品は、「ゆりかごから墓場まで、鉱山資源の採掘から製品の生産、販売、使用、廃棄物としてのライフサイクルを完了し、廃棄物として排出される」という運命を避けることはできません。エコロジー文明の時代には、グリーンリサイクルの発展が可能になります。内部と外部のインプット－物質循環－物質のアウトプットというマテリアルフロー解析手法により、廃棄物の流れの方向を変え、「墓」から「ゆりかご」へ廃棄物を運ぶことを実現します。 「ゆりかごから墓場まで」の運命「ゆりかごからゆりかごまで何度も生まれ変わる。 「インターネット＋リサイクル」プラットフォームを通じて、廃棄物生成、廃棄物収集、廃棄物リサイクルという３つの主要なリンクの効果的な接続を実現できます。 グリーン設計、グリーン生産、グリーン販売、グリーンリサイクル、処理のライフサイクル全体を展開することで、選別・解体、前処理・加工、材料リサイクル、再製造など産業チェーン全体の革新を実現します。
(4) 模範的なリーダーの役割を果たす
レアアース都市鉱山の開発は、環境保護や資源再利用などのさまざまな側面で、経済全体の生産能力削減とグリーン開発を促進することができます。 供給側の構造改革による高品質な開発も進めることができる。 リサイクルシステムのネットワーク化、産業チェーンの合理化、資源利用の拡大、最先端の技術と設備、インフラの共有化、環境保護処理の集中化、運営管理の標準化を推進する上で、積極的に実証し、主導することは極めて重要である。 大手企業は都市鉱山産業全体を、ハイエンド、インテリジェント、資源安全、クリーンで効率的な高品質の実践に向けて導くことができます。
(この記事は、四川省元来順新希土類材料有限公司の専門家グループ、Zeng Zheng 氏、Song Donghui 氏が記事「都市鉱山開発を高品質にする方法 (Zhu Yan 氏と Li Xuemei 氏)」を引用して完成させました)中国人民大学環境学部卒業）