Kaip perdirbti retųjų žemių variklius Kokybiška miesto kasybos plėtra

Miesto kasyklų plėtros reikšmė retųjų žemių variklių perdirbimo kokybei gerinti

Nors žemės gamtos ištekliai vis labiau senka, unikalus miesto atliekų „išteklius“ toliau auga, o miestai tapo didžiausiomis išteklių turtingomis vietomis žmonių visuomenėje. Iš žemės išgaunami ištekliai miestuose sujungiami įvairiausių gamybinių prekių pavidalu, o vartojimo proceso pabaigoje esantys likučiai miestus pavertė kito tipo „minomis“. Remiantis 2023 m. JAV geologijos tarnybos (USGS) paskelbtais duomenimis, Kinijos retųjų žemių atsargos sudarė 35,2% pasaulio, kasyba sudarė 58% pasaulio, o retųjų žemių suvartojimas sudarė 65% pasaulio. pirmas pasaulyje visais trimis aspektais. Kinija yra didžiausia retųjų žemių metalų gamintoja, eksportuotoja ir taikytoja pasaulyje, užimanti dominuojančią padėtį. Daug retųjų žemių produktų įsiskverbė į visus pramonės aspektus. Huajingo pramoninių tyrimų instituto duomenys rodo, kad retųjų žemių nuolatinių magnetų medžiagos sudarė daugiau nei 42 % Kinijos retųjų žemių suvartojimo 2023 m., o didžioji šių medžiagų dalis buvo panaudota naujoms energijos transporto priemonėms ir elektriniams dviračiams.

Komunalinės kasyklos turi įvairių tipų, gausius šaltinius, didelius rezervus ir aukštos kokybės, kurių negalima palyginti su natūraliomis kasyklomis. Remiantis Jungtinių Tautų ataskaita „2020 Global E-waste Detection“, bendras pasaulyje elektroninių atliekų kiekis 2019 m. pasiekė 53,6 mln. tonų, iš kurių 82,6 % buvo išmetama arba sudeginama neperdirbant. Prognozuojama, kad 2030 metais pasaulyje elektroninės atliekos pasieks 74,7 mln. Naujų energetinių transporto priemonių ir elektrinių dviračių transporto priemonių (įskaitant elektrinius motociklus, elektrinius dviračius, elektrinius paspirtukus) naudojamuose retųjų žemių varikliuose yra labai grynų žaliavų, kuriose gausu rūdos, rūšies ir retųjų žemių produktų, panašių į retųjų žemių metalus. Jie reprezentuoja tikras retųjų žemių miesto kasyklas. Retosios žemės, kaip neatsinaujinantis išteklius, turi didelę strateginę reikšmę veiksmingam pasaulio ekonomikos vystymuisi atgauti ir perdirbti.

Rinkos tyrimų organizacijos EVTank duomenimis, bendra elektrinių dviračių transporto priemonių siunta 2023 m. pasiekė 67,4 mln. vienetų. Kinija sudarė 81,9 % pasaulinių elektrinių dviračių transporto priemonių pardavimų, Europa – 9,2 %, o kiti regionai – 8,9 %. Iki 2023 m. pabaigos Kinijos elektrinių dviračių transporto priemonių nuosavybė pasiekė apie 400 mln., o besivystančios šalys, tokios kaip Vietnamas, Indija ir Indonezija, taip pat turi daug elektrinių dviračių transporto priemonių. Per pastaruosius dvejus metus pasaulinės naujosios energijos transporto priemonės patyrė a, 2022 m. parduota apie 10 mln. vienetų, o 2023 m. – 14,653 mln. vienetų. Tikimasi, kad 2024 m. pasauliniai pardavimai viršys 20 mln. vienetų. pasauliniai pardavimai. 2023 m. pasaulinė naujų energetinių transporto priemonių nuosavybė pasiekė apie 400 milijonų vienetų, iš kurių 40 milijonų yra naujos energijos transporto priemonės. Numatoma, kad 2023–2035 m. vidutinis metinis augimas sieks 23 %, 2030 m. pasieks 245 mln. vienetų, o 2035 m. padidės iki 505 mln. vienetų. Augimo tempas yra greitas. Europos automobilių gamintojų asociacijos (EMA) duomenimis, 2023 m. 31 Europos šalyje buvo įregistruota 3,009 mln. naujų energetinių lengvųjų automobilių, o tai rodo 16,2% daugiau nei per metus, o naujų energetinių transporto priemonių skverbtis siekė 23,4%. . Automobilių inovacijų aljansas (AAI) pranešė, kad JAV naujų energetinių lengvųjų transporto priemonių pardavimas per pirmuosius tris 2023 m. ketvirčius sudarė 1,038 mln. Pradinio taško tyrimų instituto (SPIR) duomenys prognozuoja, kad 2030 m. vidutinis naujų energetinių transporto priemonių skverbties lygis pasaulyje sieks 56,2 %, o Kinijos naujų energetinių transporto priemonių skverbtis sieks 78 %, Europoje – 70 %, JAV – 52 % ir kitose šalyse. ' 30 proc. Yra miestų su miesto kasyklomis, kurios nebus išsemtos, o retųjų žemių miesto kasyklų plėtra yra ilgalaikė reikšmė siekiant optimizuoti ekologinę aplinką, įgyti pasaulinę retųjų žemių kainodaros galią ir skatinti kokybišką pasaulio ekonomikos plėtrą. .

Pasauliniu mastu naudotų retųjų žemių variklių perdirbimo rinka turi didelį potencialą. Rinkos tyrimų organizacijos „SNE Research“ duomenimis, pasaulyje prognozuojama, kad naujų energetinių transporto priemonių, atiduotų į metalo laužą, skaičius padidės nuo 560 000 2025 m. iki 4,11 mln. 2030 m., 17,84 mln. 2035 m. ir 42,77 mln. 2040 m.

(1) Spartesnis perėjimas prie žalios, apskritos ir mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančios.

Tradicinis išteklių naudojimas apima vienpusį išteklių srautą nuo gamybos proceso iki vartojimo ir galiausiai į atliekas. Žiedinės ekonomikos teorija pristato naują požiūrį į išteklių panaudojimą, paverčiant šį vienpusį srautą į dvipusį ciklą. Miesto kasyklų plėtra meta iššūkį tradiciniam išteklių įsigijimo metodui ir yra tipiškas dvipusis ciklas. Perdirbant atliekas ne tik sumažinamas atliekų kiekis ir padidinami ištekliai, bet ir sukuriamos naujos miestų plėtros galimybės, mažinant ir tobulinant.

Dėl ribotų išteklių ir aplinkos spaudimo natūraliose kasyklose susidaro daug atliekų. Priešingai, sparčiai augančių, didelio grynumo, nebrangių miesto kasyklų plėtra ne tik pašalina žvalgybos, kasybos ir žemės atkūrimo poreikį, bet ir žymiai sumažina atliekų susidarymą. Šis poslinkis pakeičia tradicinį linijinį augimo modelį „kasybos-lydymo-gamybos-atliekos“ į žiedinį plėtros modelį „ištekliai-produktai-atliekos-atsinaujinantys ištekliai“. Kasmet didėjantis į metalo laužą atiduotų elektromobilių ir elektrinių dviračių transporto priemonių kiekis prisideda prie retųjų žemių miesto kasyklų atsargų augimo. Šių retųjų žemių kasyklų perdirbimas atitinka ekologiškos plėtros principus, pvz., išteklių tausojimą, energijos suvartojimo mažinimą ir aplinkos apsaugą.

(2) Perdirbimas siekiant išsaugoti strateginius išteklius

Tai, kaip realizuoti strateginių mineralinių išteklių perdirbimą, turi įtakos ilgalaikei pasaulio ekonomikos raidai. Miestų kasyklose metalų, retų tauriųjų metalų ir retųjų žemių išteklių klasė yra dešimtis ar net šimtus kartų didesnė nei natūralių rūdų. Retųjų žemių produktai, gauti iš miesto kasyklų, išsaugo neapdorotų retųjų žemių rūdos kasybos, sodrinimo, lydymo ir atskyrimo etapus. Tradicinis retųjų žemių metalų lydymo procesas reikalauja didelių įgūdžių ir išlaidų. Miestų kasyklų, skirtų retųjų žemių ir retųjų žemių magnetinio plieno gaminiams išgauti iš naujų energiją naudojančių transporto priemonių ir elektrinių dviračių mažomis sąnaudomis, kūrimas yra strategiškai svarbus siekiant apsaugoti pasaulio retųjų žemių kasyklų išteklius ir palaikyti tarptautinę ekonominę plėtrą.

Vidutiniam elektriniam dviračio automobilio varikliui reikia 0,4–2 kg retųjų žemių magnetų ir 0,1–0,6 kg prazeodimio elementų. Kinija kasmet sunaikina daugiau nei 60 milijonų elektrinių dviračių transporto priemonių, iš kurių galima išgauti maždaug 25 000 tonų retųjų žemių magnetų, kurių vertė siekia apie 10 milijardų juanių. Išieškojimas taip pat apima 7000 tonų retųjų žemių prazeodimio ir neodimio elementų, kurių vertė 2,66 mlrd. juanių (remiantis prazeodimio-neodimio oksido kaina 38 mln. juanių už toną 2024 m. liepos 1 d.). Kiekvienam naujos energijos transporto priemonės varikliui paprastai reikia apie 25 kg retųjų žemių magnetų, 6,25 kg prazeodimio ir neodimio ir 0,5 kg disprozio. Numatoma, kad 560 000 naujų energetinių transporto priemonių, kurių eksploatavimas bus nutrauktas 2025 m., bus 12 500 tonų retųjų žemių magnetų, 3 500 tonų prazeodimio ir neodimio, kurių vertė 1,33 mlrd. juanių, ir 250 tonų disprozio, 6 mln. 2024 m. liepos 1 d. disprozio oksidas siekė 1,87 mln. juanių). Tai yra didžiausias retųjų žemių magnetų kiekis pasaulyje. 2023 m. Kinija nustatė bendrą retųjų žemių kasybos kontrolės tikslą – 255 000 tonų, su galimybe išmontuoti ir atgauti 30–40 % retųjų žemių elementų iš elektrinių dviračių ir naujų energiją naudojančių transporto priemonių, o tai prilygtų dabartiniam Kinijos kasybos kiekiui. retųjų žemių kasyklos.

Numatoma, kad 2040 m. į metalo laužą atiduotuose 42,77 mln. naujų energetinių transporto priemonių bus 1,07 mln. tonų retųjų žemių magnetų, 267 000 tonų prazeodimio-neodimio elementų ir 21 400 tonų disprozio elementų. Šis kiekis yra žymiai didesnis nei bendras retųjų žemių produktų kiekis, išskirtas iš pasaulinių retųjų žemių kasyklų kasybos apimties. Šia plėtra visapusiškai bus pasiektas neatsinaujinančių strateginių išteklių tausojimo tikslas.

(1) Žmonių sveikatos ir gerovės gerinimas

Gamtai draugiškas miestas yra mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančio, ekologinio išsaugojimo pavyzdys. Tačiau miestą supančių šiukšlių ir naudotų elektromobilių, kuriuose yra kenksmingų aplinkai ir žmogaus organizmui medžiagų, išmetimo realybė tebėra nerimą kelianti. Ši problema turi įtakos žmonių gyvenimo kokybei. Miesto kasyklų plėtra ne tik pašalina atliekų pavojų aplinkai ir žmogaus organizmui, bet ir užtikrina miesto ekologijos sveikatą bei saugumą. Be to, tai pagreitina harmoningo žmogaus ir gamtos sambūvio suvokimą.

2. Dilemos, su kuriomis susiduria miesto kasyklų plėtra

Ekonominio ir socialinio vystymosi ekologiškumo didinimas ir anglies dioksido mažinimas yra pagrindiniai aukštos kokybės vystymosi aspektai. Kinija suformulavo daugybę miestų kasyklų plėtros strategijų ir priemonių. Taip pat visapusiškai ir įvairiais kanalais sustiprino kietųjų komunalinių atliekų ir naujų teršalų tvarkymą, organizuodama miesto kasyklų muges ir kitus renginius. Kinija skatino platų retųjų žemių miesto kasyklų perdirbimą, taip pat jų kiekybinį mažinimą ir išteklių naudojimą. Tačiau vis dar yra daug iššūkių įgyvendinant visapusišką išsaugojimo strategiją ir skatinant ekonomišką ir intensyvų išteklių naudojimą.

(1) Nepakankamas dėmesys miesto kasybos plėtrai

Įprastą kasybą kasybos įmonės vykdo konkrečiose kasybos vietose, o išteklių paskirstymas miesto kasyklose yra ryškiai decentralizuotas. Inercija paskatino daugumą įmonių sutelkti dėmesį į mažėjantį natūralių kasyklų skaičių ir investuoti į brangius tyrimus ir naujų technologijų plėtrą. Dauguma pasaulio naudingų naudingųjų iškasenų nebėra po žeme, o yra sukrauti ant paviršiaus „automobilių kapų“, „plieninių kapų“, „elektroninių šiukšlių ir kitų atliekų“ pavidalu. Miesto kasyklos ir tradicinės kasyklos yra labai skirtingos kasybos formos. Kasyba nebėra apie požemines kasyklų šachtas ir kasimą, o apie atliekų smulkinimą, metalų, plastikų ir kitų perdirbamų medžiagų klasifikavimą ir išgavimą yra pasiekiamas, tačiau pripažįstant tikrąją šių kasyklų vertę ir kasybos svarbą, įmonės gali visapusiškai panaudoti šias kasyklas, tačiau ne daugelis įmonių pripažįsta šių miesto kasyklų gavybos ir visapusiško panaudojimo svarbą turėtų būti ideologinis kokybiškos pasaulio ekonomikos plėtros pagrindas.

● Netinkami perkrovimo ir šalinimo tinklai

Kasybos miestai kasa be vyriausybės leidimo, kad nustatytų kasybos apimtį ir trukmę. Vadinasi, atliekų surinkimas, klasifikavimas, transportavimas ir šalinimas tiesiogiai įtakoja įmonės žaliavų tiekimo stabilumą. Dėl netinkamos išmontavimo technologijos įmonės nepaiso variklių atliekų perdirbimo. Kai kurie piliečiai imasi parduoti panaudotus elektrinius dviračius mobiliesiems pardavėjams, nes nėra oficialių perdirbimo kanalų, todėl privatūs pirkėjai tampa pagrindiniais surinkėjais. Be to, elektros prietaisų atliekų, septynių rūšių atliekų perdirbimas, laužytų automobilių ardymas ir perdirbimas reikalauja atitinkamos kvalifikacijos, nes jie labai priklausomi nuo naujų technologijų. Akivaizdu, kad sprendžiant išsibarsčiusių perdirbimo įmonių problemą labai svarbu didinti visuomenės informuotumą, tobulinti perdirbimo sistemą ir gerinti įmonių standartizavimą.

3. Novatoriškos miesto kasyklų plėtros idėjos

Miesto kasyklų plėtros vertė priklauso ir nuo esamų atliekų atsargų, ir nuo būsimo didėjimo bei augimo tempo. Iki 2021 metų pabaigos pasaulyje bus 17 miestų, kuriuose gyvens daugiau nei 10 mln., Kinijoje – 113 miestų, kuriuose gyvens daugiau nei 1 mln. Naujos energijos transporto priemonių atsargos ir atiduotų į metalo laužą kiekis augs vienu metu. Todėl būtina toliau tyrinėti ir diegti naujoves, siekiant sustiprinti miesto kasyklų plėtrą ir skatinti kokybišką plėtrą.

● Politikos palaikymas ir mokslinis valdymas

Kinija, kaip naujų energetinių transporto priemonių ir elektrinių dviračių transporto priemonių vartotoja, įgyvendina miesto kasyklų plėtros tikslą tarnauti visuomenei, pramonei ir žmonijai. Šis pasiekimas neatsiejamas nuo nacionalinio lygmens politikos paramos, visapusiškos įstatymų ir teisės aktų sistemos bei mokslinio valdymo būtinumo. 1976 m. JAV parengė ir priėmė Kietųjų atliekų šalinimo įstatymą, o 1989 m. Kalifornijoje buvo priimtas Išsamus atliekų tvarkymo potvarkis. Dėl griežtų politikos ir reguliavimo priemonių JAV atsinaujinančios energijos pramonės produkcijos vertė priartėjo prie automobilių pramonės. Pasimokymas iš kitų patirties ir pažangių valdymo koncepcijų taikymas gali padidinti įmonės motyvaciją. Palanki politika gali paskatinti technologines naujoves, naujų medžiagų naudojimą kuriant aplinkai nekenksmingus gaminius ir galiausiai sumažinti šaltinį. Labai svarbu intensyvinti visuomenės informavimo kampanijas, skatinti taupaus vartojimo praktiką ir gerinti atliekų perdirbimo rodiklius. Be to, didinant investicijas į atliekų šalinimo mokslinius tyrimus ir technologijų plėtrą, skatinant privačias ir užsienio investicijas bei įgyvendinant įvairias priemones, galima paspartinti miesto kasyklų – gyvybiškai svarbios darnaus vystymosi sudedamosios dalies – plėtrą.

(2) Žaliosios plėtros koncepcija vadovaujasi kuriant naujas technologijas.

Žaliosios plėtros metodas yra reikšmingas plėtros paradigmos pokytis, kai ištekliai, aplinkos apsauga ir kiti apribojimai yra naujoviškos miesto kasybos varomosios jėgos. Ji taip pat vertina retas, sunkiai patobulinamas ir didelės vertės medžiagas kaip galimybes ir iššūkius. Įmonių nepriklausomos naujovės yra raktas į aukštos kokybės plėtrą, nes jos apima ribotų išteklių ir neriboto perdirbimo inovacijų koncepciją. Spręsdamos perdirbimo problemas ir naudodamos technologines, įrangos ir procesų naujoves, įmonės gali išnaudoti retųjų žemių elementų ir rafinuoto perdirbimo potencialą. Šis metodas įkvepia naujos gyvybės atliekoms per kelis pakartotinio naudojimo ciklus, skatina mokslo ir technologijų pažangą pramonėje ir sustiprina pagrindinį konkurencingumą.

(3) Viso gyvavimo ciklo plėtra, visa pramonės grandinė

Miesto kasyklų plėtra yra glaudžiai susijusi su atliekų gyvavimo ciklu. Gaminiai pramoninėje civilizacijoje negali išvengti likimo „nuo lopšio iki kapo, užbaigiant gyvavimo ciklą nuo kasybos išteklių, produktų gamybos, pardavimo, naudojimo ir pašalinami kaip atliekos. Ekologinės civilizacijos laikotarpiu žaliojo perdirbimo plėtra gali pasisukti skilimas į stebuklingą transformaciją Taikant vidinio ir išorinio įvesties-medžiagos ciklo-medžiagos srauto analizės metodą, atliekų srauto kryptis gali būti perkelta iš „kapo“ į „lopšį“. „nuo lopšio iki kapo“ likimas „Nuo lopšio iki lopšio daugkartiniai atgimimai. Per platformą „Internetas + perdirbimas“ galima efektyviai sujungti tris pagrindines atliekų gamybos, atliekų surinkimo ir atliekų perdirbimo grandis. Plėtodama visą ekologiško dizaino, ekologiškos gamybos, ekologiško pardavimo, ekologiško perdirbimo ir apdorojimo gyvavimo ciklą, ji įgyvendina visos pramonės grandinės naujoves, įskaitant rūšiavimą ir išmontavimą, išankstinį apdorojimą ir perdirbimą, medžiagų perdirbimą ir perdirbimą.

(4) Atlikti modelio lyderio vaidmenį

Retųjų žemių miesto kasyklų plėtra gali skatinti visos ekonomikos pajėgumų mažėjimą ir ekologišką plėtrą įvairiais aspektais, pavyzdžiui, aplinkos apsauga ir išteklių pakartotiniu naudojimu. Ji taip pat gali paskatinti aukštos kokybės plėtrą per pasiūlos struktūrinę reformą. Teigiamas demonstravimas ir pirmavimas turi didelę reikšmę skatinant perdirbimo sistemos tinklų kūrimą, pramonės grandinės racionalizavimą, išteklių panaudojimo didinimą, pirmaujančias technologijas ir įrangą, dalijimąsi infrastruktūra, aplinkos apsaugos apdorojimo centralizavimą ir veiklos bei valdymo standartizavimą. Pirmaujančios įmonės gali nukreipti visą miesto kasybos pramonę į aukščiausios klasės, pažangias, saugias išteklius, švarias ir efektyvias aukštos kokybės praktikas.

(Šį straipsnį užbaigė Sichuan Yuanlai Shun New Rare Earth Materials Co., Ltd., Zeng Zheng ir Song Donghui ekspertų grupė, cituodama Zhu Yan ir Li Xuemei straipsnį „Kaip užtikrinti aukštą miesto kasyklų plėtrą“. iš Kinijos Renmino universiteto Aplinkos mokyklos.)