Cum să reciclați motoarele cu pământuri rare. Dezvoltarea calității mineritului urban

Semnificația dezvoltării minelor urbane pentru îmbunătățirea calității în reciclarea motoarelor cu pământuri rare

În timp ce resursele naturale ale pământului devin din ce în ce mai epuizate, „resursa” unică a deșeurilor urbane continuă să crească, iar orașele au devenit cele mai mari locuri bogate în resurse din societatea umană. Resursele extrase din pământ sunt reunite în orașe sub formă de o mare varietate de produse manufacturate, iar reziduurile care există la finalul procesului de consum au transformat orașele într-un alt tip de „mină”. Conform datelor publicate de US Geological Survey (USGS) în 2023, rezervele de pământuri rare ale Chinei au reprezentat 35,2% din lume, mineritul a reprezentat 58% din lume, iar consumul de pământuri rare a reprezentat 65% din lume, clasament. primul în lume în toate cele trei aspecte. China este cel mai mare producător, exportator și aplicator de pământuri rare din lume, ocupând o poziție dominantă. Un număr mare de produse din pământuri rare s-au infiltrat în fiecare aspect al aplicațiilor industriale. Datele de la Institutul de Cercetare Industrială Huajing arată că materialele cu magneti permanenți din pământuri rare au reprezentat mai mult de 42% din consumul de pământuri rare din China în 2023, marea majoritate a acestor materiale fiind aplicate vehiculelor cu energie nouă și vehiculelor electrice cu două roți.

Minele municipale au diferite tipuri, surse abundente, rezerve extinse și calități mari care nu pot fi comparate cu minele naturale. Potrivit raportului „2020 Global E-waste Detection” al Națiunilor Unite, totalul deșeurilor electronice globale a atins 53,6 milioane de tone în 2019, 82,6% fiind aruncate sau incinerate fără reciclare. Se estimează că deșeurile electronice la nivel mondial în 2030 vor ajunge la 74,7 milioane de tone. Deșeurile de motoare din pământuri rare din vehiculele cu energie nouă și vehiculele electrice cu două roți (inclusiv motociclete electrice, biciclete electrice, scutere electrice) conțin materii prime de înaltă puritate care sunt bogate în minereu, calitate și produse din pământuri rare comparabile cu pământurile rare. Ele reprezintă o adevărată mine de oraș cu pământuri rare. Pământurile rare, ca resursă neregenerabilă, au o importanță strategică semnificativă pentru recuperarea și reciclarea eficientă a dezvoltării economice globale.

Potrivit EVTank, o organizație de cercetare a pieței, transportul global global de vehicule electrice cu două roți a ajuns la 67,4 milioane de unități în 2023. China a reprezentat 81,9% din vânzările globale de vehicule electrice cu două roți, Europa pentru 9,2% și alte regiuni pentru 8,9 %. Până la sfârșitul anului 2023, proprietatea Chinei de vehicule electrice cu două roți a ajuns la aproximativ 400 de milioane, țările în curs de dezvoltare precum Vietnam, India și Indonezia având, de asemenea, o proprietate semnificativă de vehicule electrice cu două roți. Vehiculele cu energie nouă la nivel mondial au cunoscut o creștere în ultimii doi ani, vânzările ajungând la aproximativ 10 milioane de unități în 2022 și la 14,653 milioane de unități în 2023. Este de așteptat ca vânzările globale să depășească 20 de milioane de unități în 2024, China contribuind cu 60% la vânzările globale. Proprietatea globală de vehicule cu energie nouă în 2023 a ajuns la aproximativ 400 de milioane de unități, 40 de milioane de unități fiind vehicule cu energie nouă. Se estimează că va crește cu o rată medie anuală de 23% între 2023 și 2035, ajungând la 245 de milioane de unități în 2030 și crescând în continuare la 505 milioane de unități în 2035. Momentul de creștere este rapid. Potrivit Asociației Producătorilor de Automobile Europeni (EAMA), în 2023, în 31 de țări europene au fost înmatriculate 3,009 milioane de autoturisme cu energie nouă, înregistrând o creștere de 16,2% față de an, cu o rată de penetrare a vehiculelor cu energie nouă de 23,4% . Alliance for Automotive Innovation (AAI) a raportat că vânzările de vehicule ușoare cu energie nouă din SUA în primele trei trimestre ale anului 2023 s-au ridicat la 1,038 milioane de unități, o creștere de la an la an de 59%. Datele Starting Point Research Institute (SPIR) prevăd că rata medie globală de penetrare a vehiculelor cu energie nouă va ajunge la 56,2% în 2030, rata de penetrare a vehiculelor cu energie nouă a Chinei ajungând la 78%, la 70% în Europa, la 52% în SUA și în alte țări. '30%. Există orașe cu mine urbane care nu vor fi epuizate, iar dezvoltarea minelor urbane cu pământuri rare are o importanță pe termen lung pentru optimizarea mediului ecologic, obținerea puterii globale de stabilire a prețurilor pământurilor rare și promovarea dezvoltării de înaltă calitate a economiei globale. .

La nivel global, piața de reciclare a motoarelor uzate cu pământuri rare are un potențial semnificativ. Potrivit organizației de cercetare de piață SNE Research, se estimează că numărul de vehicule cu energie noi casate la nivel mondial va crește de la 560.000 în 2025 la 4,11 milioane în 2030, 17,84 milioane în 2035 și 42,77 milioane în 2040.

(1) Accelerarea tranziției la verde, circular și cu emisii reduse de carbon.

Utilizarea tradițională a resurselor implică un flux unidirecțional de resurse de la procesul de producție la legătura de consum și, eventual, la deșeuri. Teoria economiei circulare introduce o nouă abordare a utilizării resurselor prin conversia acestui flux unidirecțional într-un ciclu bidirecțional. Dezvoltarea minelor urbane provoacă metoda tradițională de achiziție a resurselor și reprezintă un ciclu tipic în două sensuri. Prin reciclarea deșeurilor, aceasta nu numai că reduce deșeurile și crește resursele, dar generează și noi oportunități de dezvoltare urbană printr-un proces de reducere și îmbunătățire.

Minele naturale produc o cantitate semnificativă de deșeuri din cauza resurselor limitate și a presiunii mediului. În schimb, dezvoltarea minelor urbane cu creștere rapidă, de înaltă puritate și cu costuri reduse nu numai că elimină nevoia de explorare, exploatare și restaurare a terenurilor, ci și reduce semnificativ generarea de deșeuri. Această schimbare schimbă modelul tradițional de creștere liniară al „exploatării miniere-topire-producție-deșeuri” într-un model circular de dezvoltare a „resurse-produse-deșeuri-resurse regenerabile”. Volumul în creștere al mașinilor electrice casate și al vehiculelor electrice cu două roți contribuie anual la creșterea rezervelor miniere urbane de pământuri rare. Reciclarea acestor mine de pământuri rare se aliniază cu principiile dezvoltării ecologice, cum ar fi conservarea resurselor, consumul redus de energie și protecția mediului.

(2) Reciclarea pentru conservarea resurselor strategice

Cum se realizează reciclarea resurselor minerale strategice are o influență asupra dezvoltării pe termen lung a economiei globale. Calitatea metalelor, a metalelor prețioase rare și a resurselor de pământuri rare din minele urbane este de zeci sau chiar de sute de ori mai mare decât cea a minereurilor naturale. Produsele din pământuri rare obținute din minele urbane salvează etapele de exploatare, valorificare, topire și separare a minereurilor brute de pământuri rare. Procesul tradițional de topire a pământurilor rare necesită abilități și costuri ridicate. Dezvoltarea minelor urbane pentru a extrage pământuri rare și produse din oțel magnetic din pământuri rare din vehicule cu energie nouă și vehicule electrice cu două roți casate, la costuri reduse, este importantă din punct de vedere strategic pentru protejarea resurselor globale ale minelor de pământuri rare și pentru menținerea dezvoltării economice internaționale.

Un motor electric de mașină cu două roți în medie necesită 0,4-2 kg de magneți din pământuri rare și 0,1-0,6 kg de elemente de praseodim. China scoate la casa peste 60 de milioane de vehicule electrice cu două roți anual, din care pot fi recuperate aproximativ 25.000 de tone de magneți din pământuri rare, evaluați la aproximativ 10 miliarde de yuani. Recuperarea include, de asemenea, 7.000 de tone de praseodim și elemente de neodim din pământuri rare, evaluate la 2,66 miliarde de yuani (pe baza prețului oxidului de praseodim-neodim la 38 de milioane de yuani/tonă de la 1 iulie 2024). Fiecare motor de antrenare a unui vehicul cu energie nouă are nevoie de obicei de aproximativ 25 kg de magneți cu pământuri rare, 6,25 kg de praseodim și neodim și 0,5 kg de disproziu. Cele 560.000 de vehicule cu energie noi care urmează să fie scoase din funcțiune în 2025 vor conține 12.500 de tone de magneți cu pământuri rare, 3.500 de tone de praseodim și neodim, evaluate la 1,33 miliarde de yuani, și 250 de tone de disprosiu (valoare de 5 milioane de yuani, la prețul de 467 milioane de yuani). oxid de disproziu la 1,87 milioane de yuani la 1 iulie 2024). Aceasta reprezintă cea mai mare cantitate de magneți de pământuri rare la nivel global. În 2023, China a stabilit o țintă totală de control al mineritului de pământuri rare de 255.000 de tone, cu potențialul de a demonta și recupera 30-40% din elementele pământurilor rare din mașinile electrice cu două roți și vehiculele cu energie nouă, echivalent cu volumul actual de minerit al Chinei. mine de pământuri rare.

Este de așteptat ca cele 42,77 milioane de vehicule cu energie noi casate în 2040 să conțină 1,07 milioane de tone de magneți cu pământuri rare, 267.000 de tone de elemente de praseodim-neodim și 21.400 de tone de elemente de disproziu. Această cantitate este semnificativ mai mare decât totalul produselor din pământuri rare izolate din volumul de exploatare al minelor globale de pământuri rare. Această dezvoltare va atinge în mod cuprinzător obiectivul de conservare a resurselor strategice neregenerabile.

(1) Îmbunătățirea sănătății și bunăstării oamenilor

Orașul prietenos cu natura este un model de conservare ecologică, cu emisii scăzute de carbon. Cu toate acestea, realitatea gunoiului din jurul orașului și a aruncării mașinilor electrice uzate, care conțin substanțe nocive pentru mediu și organismul uman, rămâne îngrijorătoare. Această problemă afectează calitatea vieții oamenilor. Dezvoltarea minelor urbane nu numai că elimină pericolele deșeurilor pentru mediu și corpul uman, dar asigură și sănătatea și siguranța ecologiei urbane. În plus, accelerează realizarea coexistenței armonioase între om și natură.

2.Dileme cu care se confruntă dezvoltarea minelor urbane

Ecologizarea și decarbonizarea dezvoltării economice și sociale sunt aspecte cheie ale dezvoltării de înaltă calitate. China a formulat numeroase politici și măsuri pentru dezvoltarea minelor urbane. De asemenea, a îmbunătățit gestionarea deșeurilor solide municipale și a noilor poluanți în mod cuprinzător și prin diverse canale prin organizarea de târguri urbane de mine și alte evenimente. China a promovat reciclarea pe scară largă a minelor urbane cu pământuri rare, precum și reducerea cantitativă a acestora și utilizarea resurselor. Cu toate acestea, există încă multe provocări pentru implementarea unei strategii cuprinzătoare de conservare și promovarea utilizării economice și intensive a resurselor.

(1) Atenție insuficientă acordată dezvoltării mineritului urban

Exploatarea convențională este efectuată de companii miniere în zone miniere specifice, iar distribuția resurselor în minele urbane este marcant descentralizată. Inerția a determinat majoritatea companiilor să se concentreze asupra numărului în scădere a minelor naturale și să investească în cercetare și dezvoltare costisitoare de noi tehnologii. Majoritatea resurselor minerale utilizabile ale lumii nu mai sunt în subteran, ci sunt îngrămădite la suprafață sub formă de „morminte de automobile, „morminte de oțel”, „gunoi electronice și alte deșeuri. Minele urbane și minele tradiționale sunt forme foarte diferite de minerit. Mineritul nu mai este despre puțuri de mine subterane și săpături, ci despre zdrobirea deșeurilor, clasificarea și extragerea metalelor, materialelor plastice și a altor materiale reciclabile. Noii mineri trebuie doar să clasifice gunoiul pentru a finaliza colectarea inițială a resurselor este la îndemână, dar recunoașterea valorii efective a acestor mine și a importanței exploatării miniere poate duce la o utilizare completă de către întreprinderi ar trebui să fie baza ideologică pentru dezvoltarea de înaltă calitate a economiei mondiale.

● Rețele inadecvate de transbordare și eliminare

Orașele miniere exploatează fără autorizație guvernamentală pentru a defini domeniul și durata exploatării. În consecință, colectarea, clasificarea, transportul și eliminarea deșeurilor au un impact direct asupra stabilității aprovizionării cu materii prime a întreprinderii. Tehnologia inadecvată de dezmembrare face ca întreprinderile să neglijeze reciclarea deșeurilor de produse ale motoarelor. Unii cetățeni recurg la vânzarea deșeurilor de biciclete electrice vânzătorilor mobili din cauza lipsei unor canale formale de reciclare, ceea ce duce la cumpărătorii privați care devin colectorii primari. În plus, reciclarea deșeurilor de aparate electrice, a șapte tipuri de deșeuri și dezmembrarea și reciclarea mașinilor deșeuri necesită calificări adecvate datorită dependenței lor ridicate de noile tehnologii. Este evident că creșterea gradului de conștientizare a publicului, îmbunătățirea sistemului de reciclare și îmbunătățirea standardizării întreprinderilor sunt cruciale pentru abordarea problemei entităților de reciclare dispersate.

3. Idei inovatoare pentru dezvoltarea minelor urbane

Valoarea dezvoltării minelor urbane depinde atât de stocul actual de deșeuri, cât și de creșterea și rata de creștere viitoare. Până la sfârșitul anului 2021, vor exista 17 orașe în lume cu o populație de peste 10 milioane de locuitori, 113 orașe în China cu o populație de peste 1 milion de locuitori. Stocul de vehicule cu energie nouă și cantitatea de vehicule casate vor crește simultan. Prin urmare, este esențial să continuăm explorarea și inovarea pentru a consolida dezvoltarea minelor urbane și pentru a promova dezvoltarea de înaltă calitate.

● Sprijinul politicilor și managementul științific

China, în calitate de consumator de vehicule cu energie nouă și de vehicule electrice cu două roți, realizează obiectivul dezvoltării minelor urbane de a servi societatea, industria și omenirea. Această realizare este inseparabilă de sprijinul politicii la nivel național, de un sistem cuprinzător de legi și reglementări și de necesitatea managementului științific. În 1976, Statele Unite au dezvoltat și au adoptat Legea privind eliminarea deșeurilor solide, iar în 1989, California a adoptat Ordonanța cuprinzătoare de gestionare a deșeurilor. Prin politici stricte și măsuri de reglementare, valoarea producției industriei de energie regenerabilă din SUA s-a apropiat de cea a industriei auto. Extragerea lecțiilor din experiențele altora și adoptarea de concepte avansate de management poate stimula motivația întreprinderii. Politicile favorabile pot stimula inovarea tehnologică, utilizarea de noi materiale în proiectarea produselor ecologice și, în cele din urmă, pot obține reducerea sursei. Este esențial să intensificăm campaniile de conștientizare a publicului, să promovăm practicile de consum frugale și să îmbunătățim ratele de reciclare a deșeurilor. În plus, creșterea investițiilor în cercetarea privind eliminarea deșeurilor și dezvoltarea tehnologiei, încurajarea investițiilor private și străine și implementarea diferitelor măsuri pot accelera dezvoltarea minelor urbane, o componentă vitală a dezvoltării durabile.

(2) Conceptul de dezvoltare verde ghidează dezvoltarea noilor tehnologii.

Abordarea dezvoltării ecologice reprezintă o schimbare semnificativă în paradigma dezvoltării, în care resursele, protecția mediului și alte constrângeri servesc drept forțe motrice inovatoare pentru minerit urban. De asemenea, consideră materiale rare, greu de rafinat și de mare valoare ca oportunități și provocări. Inovația independentă a întreprinderilor este cheia pentru a obține o dezvoltare de înaltă calitate, deoarece îmbrățișează conceptul de inovație al resurselor limitate și al reciclării nelimitate. Abordând provocările de reciclare și valorificând inovațiile tehnologice, echipamente și procese, întreprinderile pot debloca potențialul elementelor pământurilor rare și al remanufacturării rafinate. Această abordare dă o nouă viață materialelor reziduale prin mai multe cicluri de reutilizare, încurajând progresele științifice și tehnologice în industrie și susținând competitivitatea de bază.

(3) Dezvoltare completă a ciclului de viață, lanț industrial complet

Dezvoltarea minelor urbane este strâns legată de ciclul de viață al deșeurilor. Produsele din civilizația industrială nu pot evita soarta „de la leagăn la mormânt, completând ciclul de viață din resursele miniere, producția de produse, vânzări, utilizare și fiind eliminate ca deșeuri. În perioada civilizației ecologice, dezvoltarea reciclării ecologice se poate transforma. decăderea într-o transformare miraculoasă Prin metoda de analiză a fluxului de materiale interne și externe a ciclului de ieșire a materialului, direcția de curgere a deșeurilor poate fi transferată de la „mormânt” la „leagăn”. soarta „de la leagăn la mormânt” „De la leagăn la leagăn renașteri multiple. Prin intermediul platformei „Internet + reciclare”, se poate realiza o conexiune eficientă a celor trei verigi majore ale producției de deșeuri, colectării deșeurilor și reciclarii deșeurilor. Prin dezvoltarea întregului ciclu de viață al designului ecologic, al producției ecologice, al vânzărilor ecologice, al reciclării ecologice și al tratamentului, realizează inovația întregului lanț industrial, inclusiv sortarea și dezmembrarea, pretratarea și procesarea, reciclarea materialelor și remanufacturarea.

(4) Jucând rolul unui lider model

Dezvoltarea minelor urbane cu pământuri rare poate promova decapacitatea și dezvoltarea ecologică a întregii economii în diverse aspecte, cum ar fi protecția mediului și reutilizarea resurselor. De asemenea, poate promova dezvoltarea de înaltă calitate prin reforme structurale din partea ofertei. Demonstrarea și conducerea au o importanță semnificativă în promovarea rețelei sistemului de reciclare, raționalizarea lanțului industrial, extinderea utilizării resurselor, conducerea tehnologiei și echipamentelor, partajarea infrastructurii, centralizarea tratamentului de protecție a mediului și standardizarea operațiunilor și managementului. Întreprinderile de vârf pot orienta întreaga industrie minieră urbană către practici de înaltă calitate, inteligente, sigure pentru resurse, curate și eficiente.

(Acest articol a fost completat de Grupul de experți din Sichuan Yuanlai Shun New Rare Earth Materials Co., Ltd., Zeng Zheng și Song Donghui, citând articolul „Cum se face dezvoltarea minelor urbane de înaltă calitate de Zhu Yan și Li Xuemei de la Școala de Mediu de la Universitatea Renmin din China.)