Как утилизировать редкоземельные двигатели Качественное развитие городской горнодобывающей промышленности

Значение развития городских шахт для повышения качества переработки редкоземельных двигателей

В то время как природные ресурсы Земли все больше истощаются, уникальный «ресурс» городских отходов продолжает расти, и города стали крупнейшими богатыми ресурсами местами в человеческом обществе. Добытые из земли ресурсы собираются в городах в виде самых разнообразных промышленных товаров, а остатки, образующиеся в конце процесса потребления, превратили города в очередной тип «рудников». Согласно данным, опубликованным Геологической службой США (USGS) в 2023 году, запасы редких земель Китая составляли 35,2% мировых, добыча полезных ископаемых - 58% мировых, а потребление редкоземельных металлов - 65% мировых, рейтинг первый в мире по всем трем аспектам. Китай является крупнейшим в мире производителем, экспортером и применением редкоземельных элементов, занимая доминирующее положение. Большое количество редкоземельных продуктов проникло во все аспекты промышленного применения. Данные Хуацзинского института промышленных исследований показывают, что редкоземельные материалы с постоянными магнитами составляли более 42% потребления редкоземельных элементов в Китае в 2023 году, при этом подавляющее большинство этих материалов применялось в транспортных средствах на новых источниках энергии и электрических двухколесных транспортных средствах.

Муниципальные шахты имеют различные типы, богатые источники, обширные запасы и высокое содержание полезных ископаемых, которые не могут сравниться с природными шахтами. Согласно отчету Организации Объединенных Наций «Глобальное обнаружение электронных отходов в 2020 году», общий объем электронных отходов в мире достиг 53,6 миллиона тонн в 2019 году, из которых 82,6% были выброшены или сожжены без переработки. Прогнозируется, что глобальные электронные отходы в 2030 году достигнут 74,7 млн ​​тонн. Отработанные редкоземельные двигатели в транспортных средствах на новой энергии и электрических двухколесных транспортных средствах (включая электрические мотоциклы, электрические велосипеды, электрические скутеры) содержат сырье высокой чистоты, богатое рудой, сортами и редкоземельными продуктами, сравнимыми с редкоземельными элементами. Они представляют собой настоящие редкоземельные городские шахты. Редкоземельные элементы, как невозобновляемый ресурс, имеют важное стратегическое значение для эффективного восстановления и переработки глобального экономического развития.

По данным исследовательской организации EVTank, в 2023 году общие мировые поставки электрических двухколесных транспортных средств достигли 67,4 миллиона единиц. На долю Китая пришлось 81,9% мировых продаж электрических двухколесных транспортных средств, на Европу — 9,2%, на другие регионы — 8,9. %. К концу 2023 года количество владельцев электрических двухколесных транспортных средств в Китае достигло около 400 миллионов, при этом в развивающихся странах, таких как Вьетнам, Индия и Индонезия, также имеется значительное количество владельцев электрических двухколесных транспортных средств. За последние два года глобальные автомобили на новых источниках энергии пережили спад: продажи достигли около 10 миллионов единиц в 2022 году и 14,653 миллиона единиц в 2023 году. Ожидается, что глобальные продажи превысят 20 миллионов единиц в 2024 году, при этом доля Китая составит 60%. глобальные продажи. В 2023 году количество владельцев транспортных средств на новых источниках энергии в мире достигнет около 400 миллионов единиц, из которых 40 миллионов единиц будут принадлежать к автомобилям на новых источниках энергии. По прогнозам, в период с 2023 по 2035 год он будет расти в среднем на 23% в год, достигнув 245 миллионов единиц в 2030 году и далее увеличившись до 505 миллионов единиц в 2035 году. Темпы роста являются быстрыми. По данным Европейской ассоциации автопроизводителей (EAMA), в 2023 году в 31 европейской стране было зарегистрировано 3,009 миллиона легковых автомобилей на новых источниках энергии, что означает рост на 16,2% по сравнению с аналогичным периодом прошлого года, при этом уровень проникновения транспортных средств на новых источниках энергии составил 23,4%. . Альянс автомобильных инноваций (AAI) сообщил, что продажи легковых автомобилей на новых источниках энергии в США за первые три квартала 2023 года составили 1,038 миллиона единиц, что на 59% больше, чем в прошлом году. По данным Исследовательского института Starting Point (SPIR), глобальный средний уровень проникновения транспортных средств на новых источниках энергии достигнет 56,2% в 2030 году, при этом уровень проникновения транспортных средств на новых источниках энергии в Китае достигнет 78%, в Европе — 70%, в США — 52% и в других странах. ' 30%. Есть города с городскими рудниками, которые не будут истощены, а разработка городских рудников редкоземельных элементов имеет долгосрочное значение для оптимизации экологической среды, получения глобальной ценовой власти на редкоземельные элементы и содействия качественному развитию мировой экономики. .

Во всем мире рынок переработки использованных редкоземельных двигателей имеет значительный потенциал. По данным исследовательской организации SNE Research, количество списанных во всем мире автомобилей на новых источниках энергии, по прогнозам, увеличится с 560 000 в 2025 году до 4,11 миллиона в 2030 году, 17,84 миллиона в 2035 году и 42,77 миллиона в 2040 году.

(1) Ускорение перехода к зеленой, циклической и низкоуглеродной экономике.

Традиционное использование ресурсов предполагает односторонний поток ресурсов от производственного процесса к звену потребления и, в конечном итоге, к отходам. Теория экономики замкнутого цикла предлагает новый подход к использованию ресурсов, превращая этот односторонний поток в двусторонний цикл. Разработка городских шахт бросает вызов традиционному методу добычи ресурсов и представляет собой типичный двусторонний цикл. Перерабатывая отходы, мы не только сокращаем количество отходов и увеличиваем ресурсы, но и создаем новые возможности для городского развития посредством процесса сокращения и улучшения.

Природные шахты производят значительное количество отходов из-за ограниченности ресурсов и давления на окружающую среду. Напротив, развитие быстрорастущих, высокочистых и недорогих городских рудников не только устраняет необходимость в разведке, добыче полезных ископаемых и восстановлении земель, но и значительно снижает образование отходов. Этот сдвиг меняет традиционную модель линейного роста «горнодобывающая промышленность-отходы производства» на циклическую модель развития «ресурсы-продукты-отходы-возобновляемые ресурсы». Ежегодно увеличивающийся объем списанных электромобилей и электрических двухколесных транспортных средств способствует увеличению запасов городских рудников редкоземельных металлов. Переработка этих редкоземельных рудников соответствует принципам зеленого развития, таким как сохранение ресурсов, снижение энергопотребления и защита окружающей среды.

(2) Переработка для сохранения стратегических ресурсов.

То, как реализовать переработку стратегических минеральных ресурсов, имеет влияние на долгосрочное развитие мировой экономики. Содержание металлов, редких драгоценных металлов и редкоземельных ресурсов в городских рудниках в десятки и даже сотни раз выше, чем в природных рудах. Редкоземельные продукты, полученные из городских рудников, исключают этапы добычи, обогащения, плавки и разделения необработанных редкоземельных руд. Традиционный процесс выплавки редкоземельных металлов требует высоких навыков и затрат. Разработка городских рудников для добычи редкоземельных металлов и изделий из редкоземельной магнитной стали из списанных новых энергетических транспортных средств и электрических двухколесных транспортных средств с низкими затратами является стратегически важным для защиты глобальных ресурсов редкоземельных месторождений и поддержания международного экономического развития.

Среднестатистический электрический двигатель двухколесного автомобиля требует 0,4-2 кг редкоземельных магнитов и 0,1-0,6 кг празеодимовых элементов. Ежегодно Китай утилизирует более 60 миллионов электрических двухколесных транспортных средств, из которых можно извлечь около 25 000 тонн редкоземельных магнитов на сумму около 10 миллиардов юаней. Извлечение также включает 7000 тонн редкоземельных элементов празеодима и неодима на сумму 2,66 млрд юаней (исходя из цены оксида празеодима-неодима в 38 млн юаней/тонну на 1 июля 2024 года). Для каждого приводного двигателя нового энергетического автомобиля обычно требуется около 25 кг редкоземельных магнитов, 6,25 кг празеодима и неодима и 0,5 кг диспрозия. 560 000 новых энергетических транспортных средств, которые, согласно прогнозам, будут выведены из эксплуатации в 2025 году, будут содержать 12 500 тонн редкоземельных магнитов, 3 500 тонн празеодима и неодима на сумму 1,33 миллиарда юаней и 250 тонн диспрозия на сумму 467,5 миллиона юаней (исходя из цены на оксид диспрозия на уровне 1,87 млн ​​юаней на 1 июля 2024 г.). Это самое большое количество редкоземельных магнитов в мире. В 2023 году Китай установил общий целевой показатель контроля за добычей редкоземельных элементов в 255 000 тонн с возможностью демонтажа и извлечения 30-40% редкоземельных элементов из электрических двухколесных транспортных средств и транспортных средств на новых источниках энергии, что эквивалентно текущему объему добычи в Китае. редкоземельные рудники.

Ожидается, что 42,77 миллиона новых энергетических автомобилей, списанных в 2040 году, будут содержать 1,07 миллиона тонн редкоземельных магнитов, 267 000 тонн празеодим-неодимовых элементов и 21 400 тонн диспрозиевых элементов. Это количество значительно превышает общее количество редкоземельных продуктов, выделенных из объема добычи мировых редкоземельных рудников. Такое развитие позволит комплексно достичь цели сохранения невозобновляемых стратегических ресурсов.

(1) Улучшение здоровья и благополучия людей

Экологически чистый город является образцом низкоуглеродного и экологического сохранения. Однако реальность окружающего города мусора и утилизации использованных электромобилей, содержащих вредные для окружающей среды и человеческого организма вещества, по-прежнему вызывает тревогу. Эта проблема влияет на качество жизни людей. Разработка городских шахт не только устраняет опасность отходов для окружающей среды и человеческого организма, но также обеспечивает здоровье и безопасность городской экологии. Кроме того, это ускоряет реализацию гармоничного сосуществования человека и природы.

2. Дилеммы, стоящие перед развитием городских шахт

Экологизация и декарбонизация экономического и социального развития являются ключевыми аспектами высококачественного развития. Китай сформулировал многочисленные политики и меры по развитию городских шахт. Он также комплексно и по различным каналам улучшил управление твердыми бытовыми отходами и новыми загрязнителями, организовав городские ярмарки шахт и другие мероприятия. Китай продвигает широкую переработку редкоземельных городских рудников, а также их количественное сокращение и использование ресурсов. Однако на пути реализации комплексной стратегии сохранения и содействия экономичному и интенсивному использованию ресурсов все еще существует множество проблем.

(1) Недостаточное внимание развитию горнодобывающей промышленности в городах.

Обычная добыча осуществляется горнодобывающими компаниями в конкретных горнодобывающих районах, а распределение ресурсов в городских шахтах заметно децентрализовано. Инерция заставила большинство компаний сосредоточиться на сокращающемся количестве природных месторождений и инвестировать в дорогостоящие исследования и разработки новых технологий. Большая часть мировых полезных ископаемых больше не находится под землей, а скапливается на поверхности в виде «автомобильных могил», «стальных могил», «электронного мусора» и других отходов. Городские шахты и традиционные шахты представляют собой совершенно разные формы добычи полезных ископаемых. Горное дело больше не связано с подземными шахтами и раскопками, а с дроблением отходов, классификацией и извлечением металлов, пластмасс и других перерабатываемых материалов. Новым горнякам нужно только классифицировать мусор, чтобы завершить первоначальный сбор ресурсов. Городская шахта. находится в пределах досягаемости, но признание фактической ценности этих шахт и важности добычи полезных ископаемых может привести к их комплексному использованию предприятиями. Однако не многие предприятия осознают ценность и значение разработки этих городских шахт и осуществляют комплексное использование. должна стать идеологической основой качественного развития мировой экономики.

● Неадекватные сети перевалки и утилизации.

Горнодобывающие города ведут добычу без разрешения правительства, определяющего объемы и продолжительность добычи. Следовательно, сбор, классификация, транспортировка и утилизация отходов напрямую влияют на стабильность сырьевого обеспечения предприятия. Неправильная технология демонтажа приводит к тому, что предприятия пренебрегают переработкой отходов автопродукции. Некоторые граждане прибегают к продаже использованных электрических велосипедов продавцам мобильных устройств из-за отсутствия официальных каналов переработки, в результате чего основными сборщиками становятся частные покупатели. Кроме того, утилизация отходов электроприборов, семи видов отходов, а также демонтаж и утилизация утильных автомобилей требуют соответствующей квалификации в связи с их высокой зависимостью от новых технологий. Очевидно, что повышение осведомленности общественности, совершенствование системы переработки и улучшение стандартизации предприятий имеют решающее значение для решения проблемы разбросанных предприятий по переработке отходов.

3. Инновационные идеи для развития городских шахт.

Ценность разработки городских шахт зависит как от текущего запаса отходов, так и от будущего увеличения и темпов роста. К концу 2021 года в мире будет 17 городов с населением более 10 миллионов человек, в Китае – 113 городов с населением более 1 миллиона человек. Парк автомобилей на новых источниках энергии и количество списанных автомобилей будут расти одновременно. Поэтому крайне важно продолжать исследования и инновации для усиления развития городских шахт и содействия высококачественному развитию.

● Политическая поддержка и научный менеджмент.

Китай, как потребитель новых энергетических транспортных средств и электрических двухколесных транспортных средств, осознает цель разработки городских шахт на благо общества, промышленности и человечества. Это достижение неотделимо от политической поддержки на национальном уровне, комплексной системы законов и правил, а также необходимости научного управления. В 1976 году в США был разработан и принят Закон об утилизации твердых отходов, а в 1989 году Калифорния приняла Постановление о комплексном управлении отходами. Благодаря строгой политике и нормативным мерам объем производства возобновляемой энергетики в США приблизился к показателю автомобильной промышленности. Извлечение уроков из опыта других и внедрение передовых концепций управления могут повысить мотивацию предприятия. Благоприятная политика может стимулировать технологические инновации, использование новых материалов при разработке экологически чистой продукции и, в конечном итоге, добиться сокращения источников. Крайне важно активизировать кампании по информированию общественности, продвигать практику экономного потребления и повышать уровень переработки отходов. Кроме того, увеличение инвестиций в исследования в области утилизации отходов и разработку технологий, поощрение частных и иностранных инвестиций и реализация различных мер могут ускорить развитие городских шахт, что является жизненно важным компонентом устойчивого развития.

(2) Концепция зеленого развития направляет развитие новых технологий.

Подход «зеленого» развития представляет собой значительный сдвиг в парадигме развития, в которой ресурсы, защита окружающей среды и другие ограничения служат инновационной движущей силой городской добычи полезных ископаемых. Он также рассматривает редкие, трудно поддающиеся обработке и дорогостоящие материалы как возможности и проблемы. Независимые инновации предприятий являются ключом к достижению высококачественного развития, поскольку они придерживаются инновационной концепции ограниченных ресурсов и неограниченной переработки. Решая проблемы переработки и используя инновации в технологиях, оборудовании и процессах, предприятия могут раскрыть потенциал редкоземельных элементов и усовершенствованного восстановления. Этот подход вдохнет новую жизнь в отходы за счет многократного повторного использования, способствуя научно-техническим достижениям в отрасли и повышая основную конкурентоспособность.

(3) Разработка полного жизненного цикла, полная отраслевая цепочка

Развитие городских шахт тесно связано с жизненным циклом отходов. Продукция индустриальной цивилизации не может избежать участи «от колыбели до могилы, завершая жизненный цикл от добычи ресурсов, производства продукции, продажи, использования и уничтожения в качестве отходов. В период экологической цивилизации развитие экологически чистой переработки может превратиться в распад в чудесное преобразование. С помощью метода анализа материальных потоков внутреннего и внешнего цикла ввода-вывода материала направление потока отходов может быть изменено, отходы будут перенесены из «могилы» в «колыбель» и реализованы. Судьба «от колыбели до могилы» «От колыбели до колыбели множественные перерождения. С помощью платформы «Интернет + переработка» можно добиться эффективного соединения трех основных звеньев производства отходов, сбора отходов и переработки отходов. Развивая весь жизненный цикл «зеленого» проектирования, «зеленого» производства, «зеленых» продаж, «зеленой» переработки и переработки, компания реализует инновации всей производственной цепочки, включая сортировку и демонтаж, предварительную обработку и обработку, переработку материалов и восстановление.

(4) Играть роль образцового лидера.

Разработка городских рудников редкоземельных металлов может способствовать сокращению мощностей и зеленому развитию всей экономики в различных аспектах, таких как защита окружающей среды и повторное использование ресурсов. Это также может способствовать высококачественному развитию посредством структурной реформы в сфере предложения. Демонстрация и позитивное лидерство имеют большое значение для содействия сетевой организации системы переработки, рационализации производственной цепочки, масштабирования использования ресурсов, передовых технологий и оборудования, совместного использования инфраструктуры, централизации защиты окружающей среды, а также стандартизации эксплуатации и управления. Ведущие предприятия могут направить всю городскую горнодобывающую промышленность к использованию высококачественных, интеллектуальных, ресурсосберегающих, чистых и эффективных методов работы с высоким качеством.

(Эта статья была написана экспертной группой компании Sichuan Yuanlai Shun New Rare Earth Materials Co., Ltd., Цзэн Чжэном и Сун Дунхуэй со ссылкой на статью Чжу Яня и Ли Сюэмэй «Как сделать разработку городских шахт высококачественной». из Школы окружающей среды Китайского университета Жэньминь.)