Cách tái chế động cơ đất hiếm Phát triển chất lượng khai thác đô thị

Tầm quan trọng của việc phát triển mỏ đô thị đối với việc cải thiện chất lượng trong tái chế động cơ đất hiếm

Trong khi tài nguyên thiên nhiên của trái đất ngày càng cạn kiệt thì “nguồn tài nguyên” rác thải đô thị độc nhất vẫn tiếp tục gia tăng và các thành phố đã trở thành nơi giàu tài nguyên lớn nhất trong xã hội loài người. Các nguồn tài nguyên khai thác từ lòng đất đang được tập hợp lại ở các thành phố dưới dạng nhiều loại hàng hóa sản xuất, và những thứ còn sót lại ở cuối quá trình tiêu thụ đã biến các thành phố thành một loại "mỏ" khác. Theo dữ liệu do Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS) công bố năm 2023, trữ lượng đất hiếm của Trung Quốc chiếm 35,2% thế giới, khai thác chiếm 58% thế giới và tiêu thụ đất hiếm chiếm 65% thế giới, xếp hạng đầu tiên trên thế giới ở cả ba khía cạnh. Trung Quốc là nước sản xuất, xuất khẩu và ứng dụng đất hiếm lớn nhất thế giới, chiếm vị trí thống lĩnh. Một số lượng lớn các sản phẩm đất hiếm đã thâm nhập vào mọi khía cạnh của ứng dụng công nghiệp. Dữ liệu từ Viện nghiên cứu công nghiệp Huajing cho thấy vật liệu nam châm vĩnh cửu đất hiếm chiếm hơn 42% lượng tiêu thụ đất hiếm của Trung Quốc vào năm 2023, với phần lớn vật liệu này được áp dụng cho xe năng lượng mới và xe hai bánh chạy điện.

Mỏ thành phố đa dạng về chủng loại, nguồn dồi dào, trữ lượng dồi dào, chất lượng cao không thể so sánh với mỏ tự nhiên. Theo báo cáo "Phát hiện chất thải điện tử toàn cầu năm 2020" của Liên hợp quốc, tổng chất thải điện tử toàn cầu đạt 53,6 triệu tấn vào năm 2019, trong đó 82,6% bị loại bỏ hoặc đốt mà không tái chế. Dự kiến ​​rác thải điện tử toàn cầu vào năm 2030 sẽ đạt 74,7 triệu tấn. Động cơ đất hiếm phế thải trong các phương tiện sử dụng năng lượng mới và xe điện hai bánh (bao gồm xe máy điện, xe đạp điện, xe máy điện) chứa nguyên liệu thô có độ tinh khiết cao, giàu quặng, cấp độ và các sản phẩm đất hiếm tương đương với đất hiếm. Họ đại diện cho một mỏ đất hiếm thực sự của thành phố. Đất hiếm, như một nguồn tài nguyên không thể tái tạo, có tầm quan trọng chiến lược quan trọng đối với việc phục hồi và tái chế hiệu quả sự phát triển kinh tế toàn cầu.

Theo EVTank, một tổ chức nghiên cứu thị trường, tổng doanh số xe hai bánh điện toàn cầu đạt 67,4 triệu chiếc vào năm 2023. Trung Quốc chiếm 81,9% doanh số bán xe hai bánh điện toàn cầu, châu Âu là 9,2% và các khu vực khác là 8,9 %. Đến cuối năm 2023, số lượng sở hữu xe hai bánh điện của Trung Quốc đạt khoảng 400 triệu, trong đó các nước đang phát triển như Việt Nam, Ấn Độ, Indonesia cũng có tỷ lệ sở hữu xe hai bánh điện đáng kể. Các phương tiện sử dụng năng lượng mới trên toàn cầu đã trải qua giai đoạn khó khăn trong hai năm qua, với doanh số đạt khoảng 10 triệu chiếc vào năm 2022 và 14,653 triệu chiếc vào năm 2023. Dự kiến ​​doanh số toàn cầu sẽ vượt 20 triệu chiếc vào năm 2024, trong đó Trung Quốc đóng góp 60% vào doanh số bán hàng toàn cầu. Tỷ lệ sở hữu phương tiện sử dụng năng lượng mới trên toàn cầu vào năm 2023 đã đạt khoảng 400 triệu chiếc, trong đó 40 triệu chiếc là phương tiện sử dụng năng lượng mới. Dự kiến ​​​​sẽ tăng trưởng với tốc độ trung bình hàng năm là 23% từ năm 2023 đến năm 2035, đạt 245 triệu chiếc vào năm 2030 và tiếp tục tăng lên 505 triệu chiếc vào năm 2035. Đà tăng trưởng rất nhanh. Theo Hiệp hội các nhà sản xuất ô tô châu Âu (EAMA), vào năm 2023, 3,009 triệu ô tô chở khách sử dụng năng lượng mới đã được đăng ký tại 31 quốc gia châu Âu, cho thấy mức tăng hàng năm là 16,2%, với tỷ lệ sử dụng phương tiện sử dụng năng lượng mới là 23,4%. . Liên minh Đổi mới Ô tô (AAI) báo cáo rằng doanh số bán xe sử dụng năng lượng nhẹ mới của Hoa Kỳ trong ba quý đầu năm 2023 lên tới 1,038 triệu chiếc, tăng 59% so với cùng kỳ năm ngoái. Dữ liệu của Viện nghiên cứu điểm khởi đầu (SPIR) dự đoán rằng tỷ lệ thâm nhập trung bình toàn cầu của phương tiện năng lượng mới sẽ đạt 56,2% vào năm 2030, trong đó tỷ lệ thâm nhập phương tiện năng lượng mới của Trung Quốc đạt 78%, châu Âu là 70%, Mỹ là 52% và các quốc gia khác. ' 30%. Có những thành phố có các mỏ đô thị sẽ không bị cạn kiệt, và việc phát triển các mỏ đất hiếm đô thị có ý nghĩa lâu dài để tối ưu hóa môi trường sinh thái, đạt được sức mạnh định giá đất hiếm toàn cầu và thúc đẩy sự phát triển chất lượng cao của nền kinh tế toàn cầu. .

Trên toàn cầu, thị trường tái chế động cơ đất hiếm đã qua sử dụng có tiềm năng đáng kể. Theo tổ chức nghiên cứu thị trường SNE Research, số lượng phương tiện sử dụng năng lượng mới bị loại bỏ trên toàn thế giới dự kiến ​​sẽ tăng từ 560.000 chiếc vào năm 2025 lên 4,11 triệu chiếc vào năm 2030, 17,84 triệu chiếc vào năm 2035 và 42,77 triệu chiếc vào năm 2040.

(1) Đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang xanh, tuần hoàn và ít carbon.

Việc sử dụng tài nguyên truyền thống liên quan đến dòng tài nguyên một chiều từ quá trình sản xuất đến liên kết tiêu dùng và cuối cùng là lãng phí. Lý thuyết về kinh tế tuần hoàn đưa ra một cách tiếp cận mới trong việc sử dụng tài nguyên bằng cách chuyển đổi dòng chảy một chiều này thành chu trình hai chiều. Phát triển mỏ đô thị thách thức phương pháp thu thập tài nguyên truyền thống và thể hiện một chu trình hai chiều điển hình. Bằng cách tái chế chất thải, nó không chỉ làm giảm chất thải và tăng tài nguyên mà còn tạo ra những cơ hội mới cho phát triển đô thị thông qua quá trình giảm thiểu và nâng cao.

Các mỏ tự nhiên tạo ra một lượng chất thải đáng kể do nguồn tài nguyên hạn chế và áp lực môi trường. Ngược lại, sự phát triển của các mỏ đô thị phát triển nhanh, độ tinh khiết cao, chi phí thấp không chỉ loại bỏ nhu cầu thăm dò, khai thác và phục hồi đất mà còn giảm đáng kể việc phát sinh chất thải. Sự thay đổi này làm thay đổi mô hình tăng trưởng tuyến tính truyền thống “khai thác-luyện kim-sản xuất-chất thải” sang mô hình phát triển tuần hoàn “tài nguyên-sản phẩm-chất thải-tài nguyên tái tạo”. Khối lượng ô tô điện và xe hai bánh điện bị loại bỏ ngày càng tăng hàng năm góp phần vào sự gia tăng trữ lượng mỏ đất hiếm đô thị. Việc tái chế các mỏ đất hiếm này phù hợp với các nguyên tắc phát triển xanh, như bảo tồn tài nguyên, giảm tiêu thụ năng lượng và bảo vệ môi trường.

(2) Tái chế để bảo tồn nguồn tài nguyên chiến lược

Làm thế nào để nhận ra việc tái chế tài nguyên khoáng sản chiến lược có ảnh hưởng đến sự phát triển lâu dài của nền kinh tế toàn cầu. Chất lượng kim loại, kim loại quý hiếm và tài nguyên đất hiếm trong các mỏ đô thị cao hơn quặng tự nhiên hàng chục, thậm chí hàng trăm lần. Các sản phẩm đất hiếm thu được từ các mỏ đô thị tiết kiệm được các bước khai thác, tuyển quặng, nấu chảy, tách quặng đất hiếm thô. Quá trình nấu chảy đất hiếm truyền thống đòi hỏi kỹ năng và chi phí cao. Phát triển các mỏ đô thị để khai thác đất hiếm và các sản phẩm thép từ tính đất hiếm từ các phương tiện sử dụng năng lượng mới và xe hai bánh chạy điện với chi phí thấp có tầm quan trọng chiến lược để bảo vệ tài nguyên mỏ đất hiếm toàn cầu và duy trì sự phát triển kinh tế quốc tế.

Một động cơ ô tô hai bánh chạy điện trung bình cần 0,4-2kg nam châm đất hiếm và 0,1-0,6kg nguyên tố praseodymium. Trung Quốc phế liệu hơn 60 triệu xe hai bánh chạy điện mỗi năm, từ đó thu hồi được khoảng 25.000 tấn nam châm đất hiếm, trị giá khoảng 10 tỷ nhân dân tệ. Việc thu hồi còn bao gồm 7.000 tấn đất hiếm praseodymium và các nguyên tố neodymium, trị giá 2,66 tỷ nhân dân tệ (dựa trên giá praseodymium-neodymium oxit ở mức 38 triệu nhân dân tệ/tấn tính đến ngày 1 tháng 7 năm 2024). Mỗi động cơ dẫn động phương tiện sử dụng năng lượng mới thường cần khoảng 25kg nam châm đất hiếm, 6,25kg praseodymium và neodymium và 0,5kg dysprosium. 560.000 phương tiện năng lượng mới dự kiến ​​ngừng hoạt động vào năm 2025 sẽ chứa 12.500 tấn nam châm đất hiếm, 3.500 tấn praseodymium và neodymium, trị giá 1,33 tỷ nhân dân tệ và 250 tấn dysprosium, trị giá 467,5 triệu nhân dân tệ (dựa trên giá của oxit dysprosium ở mức 1,87 triệu nhân dân tệ tính đến ngày 1 tháng 7 năm 2024). Đây là lượng nam châm đất hiếm lớn nhất trên toàn cầu. Năm 2023, Trung Quốc đặt mục tiêu kiểm soát tổng khai thác đất hiếm là 255.000 tấn, có khả năng tháo dỡ và thu hồi 30-40% nguyên tố đất hiếm từ xe hai bánh chạy điện và xe năng lượng mới, tương đương với khối lượng khai thác hiện tại của Trung Quốc. mỏ đất hiếm.

Dự kiến, 42,77 triệu phương tiện năng lượng mới bị loại bỏ vào năm 2040 sẽ chứa 1,07 triệu tấn nam châm đất hiếm, 267.000 tấn nguyên tố praseodymium-neodymium và 21.400 tấn nguyên tố dysprosi. Lượng này cao hơn đáng kể so với tổng sản phẩm đất hiếm được tách ra từ khối lượng khai thác của các mỏ đất hiếm trên toàn cầu. Sự phát triển này sẽ đạt được mục tiêu bảo tồn các nguồn tài nguyên chiến lược không tái tạo một cách toàn diện.

(1) Nâng cao sức khỏe và hạnh phúc của con người

Thành phố thân thiện với thiên nhiên là hình mẫu về bảo tồn sinh thái, ít carbon. Tuy nhiên, thực trạng rác thải xung quanh thành phố và việc xử lý ô tô điện đã qua sử dụng có chứa các chất có hại cho môi trường và cơ thể con người vẫn còn đáng lo ngại. Vấn đề này ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống của người dân. Phát triển mỏ đô thị không chỉ loại bỏ các mối nguy hiểm của chất thải đối với môi trường và cơ thể con người mà còn đảm bảo sức khỏe và an toàn của hệ sinh thái đô thị. Hơn nữa, nó đẩy nhanh việc hiện thực hóa sự chung sống hài hòa giữa con người và thiên nhiên.

2.Những vấn đề khó khăn khi phát triển mỏ đô thị

Việc phủ xanh và khử cacbon trong phát triển kinh tế và xã hội là những khía cạnh quan trọng của phát triển chất lượng cao. Trung Quốc đã xây dựng nhiều chính sách và biện pháp để phát triển các mỏ đô thị. Nó cũng đã tăng cường quản lý chất thải rắn đô thị và các chất ô nhiễm mới một cách toàn diện và thông qua nhiều kênh khác nhau bằng cách tổ chức các hội chợ mỏ đô thị và các sự kiện khác. Trung Quốc đã thúc đẩy việc tái chế rộng rãi các mỏ đất hiếm đô thị, cũng như giảm thiểu số lượng và sử dụng tài nguyên. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức trong việc thực hiện chiến lược bảo tồn toàn diện và thúc đẩy việc sử dụng tài nguyên một cách tiết kiệm và chuyên sâu.

(1) Chưa quan tâm đầy đủ đến phát triển khai thác đô thị

Việc khai thác thông thường được thực hiện bởi các công ty khai thác tại các khu vực khai thác cụ thể và việc phân bổ tài nguyên trong các mỏ đô thị được phân cấp rõ rệt. Quán tính đã khiến hầu hết các công ty tập trung vào số lượng mỏ tự nhiên đang suy giảm và đầu tư vào nghiên cứu và phát triển công nghệ mới tốn kém. Hầu hết tài nguyên khoáng sản có thể sử dụng được của thế giới không còn nằm dưới lòng đất mà chất đống trên bề mặt dưới dạng "mộ ô tô, "mộ thép", rác điện tử và các chất thải khác. Mỏ đô thị và mỏ truyền thống là những hình thức khai thác rất khác nhau. Khai thác không còn là các hầm và khai quật dưới lòng đất nữa mà là nghiền các chất thải, phân loại và chiết xuất kim loại, nhựa và các vật liệu có thể tái chế khác. Những người khai thác mới chỉ cần phân loại rác để hoàn thành việc thu thập tài nguyên ban đầu. là trong tầm tay, nhưng việc nhận ra giá trị thực tế của các mỏ này và tầm quan trọng của việc khai thác có thể giúp các doanh nghiệp sử dụng toàn diện. Tuy nhiên, không nhiều doanh nghiệp nhận ra giá trị và tầm quan trọng của việc khai thác các mỏ đô thị này và hiện thực hóa việc sử dụng toàn diện. phải là cơ sở tư tưởng cho sự phát triển chất lượng cao của nền kinh tế thế giới.

● Mạng lưới trung chuyển và xử lý không đầy đủ

Các thành phố khai thác khai thác mà không có sự cho phép của chính phủ để xác định phạm vi và thời gian khai thác. Do đó, việc thu gom, phân loại, vận chuyển và xử lý chất thải ảnh hưởng trực tiếp đến sự ổn định của nguồn cung cấp nguyên liệu thô của doanh nghiệp. Công nghệ tháo dỡ chưa phù hợp dẫn đến doanh nghiệp bỏ bê việc tái chế các sản phẩm động cơ thải. Một số người dân phải bán xe đạp điện thải cho các nhà cung cấp dịch vụ di động do thiếu các kênh tái chế chính thức, dẫn đến việc người mua tư nhân trở thành người thu gom chính. Hơn nữa, việc tái chế các thiết bị điện thải, bảy loại chất thải, tháo dỡ và tái chế ô tô phế liệu đòi hỏi phải có trình độ chuyên môn phù hợp do phụ thuộc nhiều vào công nghệ mới. Rõ ràng là việc nâng cao nhận thức cộng đồng, tăng cường hệ thống tái chế và cải thiện tiêu chuẩn hóa doanh nghiệp là rất quan trọng để giải quyết vấn đề các đơn vị tái chế rải rác.

3. Ý tưởng sáng tạo để phát triển mỏ đô thị

Giá trị của việc phát triển mỏ đô thị phụ thuộc vào cả lượng chất thải hiện tại cũng như tốc độ tăng trưởng và gia tăng trong tương lai. Đến cuối năm 2021, trên thế giới sẽ có 17 thành phố có dân số hơn 10 triệu người, 113 thành phố ở Trung Quốc có dân số hơn 1 triệu người. Lượng xe sử dụng năng lượng mới và số lượng xe phế liệu sẽ tăng đồng thời. Vì vậy, cần tiếp tục tìm tòi, đổi mới để tăng cường phát triển các mỏ đô thị, thúc đẩy phát triển chất lượng cao.

● Hỗ trợ chính sách và quản lý khoa học

Trung Quốc, với tư cách là nước tiêu dùng phương tiện sử dụng năng lượng mới và xe điện hai bánh, hiện thực hóa mục tiêu phát triển mỏ đô thị để phục vụ xã hội, công nghiệp và nhân loại. Thành tựu này không thể tách rời khỏi sự hỗ trợ chính sách cấp quốc gia, hệ thống luật pháp và quy định toàn diện và sự cần thiết của quản lý khoa học. Năm 1976, Hoa Kỳ đã xây dựng và ban hành Đạo luật Xử lý Chất thải rắn, và vào năm 1989, California đã thông qua Pháp lệnh Quản lý Chất thải Toàn diện. Thông qua các biện pháp quản lý và chính sách nghiêm ngặt, giá trị sản lượng của ngành năng lượng tái tạo của Hoa Kỳ đã tiệm cận với ngành công nghiệp ô tô. Rút ra bài học từ kinh nghiệm của người khác và áp dụng các khái niệm quản lý tiên tiến có thể thúc đẩy động lực của doanh nghiệp. Các chính sách thuận lợi có thể khuyến khích đổi mới công nghệ, sử dụng vật liệu mới trong thiết kế các sản phẩm thân thiện với môi trường và cuối cùng đạt được mục tiêu giảm nguồn. Điều quan trọng là phải tăng cường các chiến dịch nâng cao nhận thức cộng đồng, thúc đẩy thực hành tiêu dùng tiết kiệm và cải thiện tỷ lệ tái chế rác thải. Ngoài ra, tăng cường đầu tư vào nghiên cứu xử lý chất thải và phát triển công nghệ, khuyến khích đầu tư tư nhân và nước ngoài cũng như thực hiện nhiều biện pháp khác nhau có thể đẩy nhanh sự phát triển của các mỏ đô thị, một thành phần quan trọng của phát triển bền vững.

(2) Khái niệm phát triển xanh định hướng phát triển các công nghệ mới.

Cách tiếp cận phát triển xanh thể hiện sự thay đổi đáng kể trong mô hình phát triển, trong đó tài nguyên, bảo vệ môi trường và các hạn chế khác đóng vai trò là động lực đổi mới cho khai thác đô thị. Nó cũng coi các vật liệu quý hiếm, khó tinh chế và có giá trị cao vừa là cơ hội vừa là thách thức. Sự đổi mới độc lập của các doanh nghiệp là chìa khóa để đạt được sự phát triển chất lượng cao, vì họ chấp nhận khái niệm đổi mới về nguồn lực hạn chế và khả năng tái chế không giới hạn. Bằng cách giải quyết các thách thức tái chế và tận dụng các đổi mới về công nghệ, thiết bị và quy trình, doanh nghiệp có thể khai thác tiềm năng của các nguyên tố đất hiếm và tái sản xuất tinh chế. Cách tiếp cận này thổi sức sống mới vào vật liệu phế thải thông qua nhiều chu kỳ tái sử dụng, thúc đẩy tiến bộ khoa học và công nghệ trong ngành và tăng cường khả năng cạnh tranh cốt lõi.

(3) Phát triển trọn vẹn vòng đời, chuỗi ngành hoàn chỉnh

Sự phát triển của các mỏ đô thị có liên quan chặt chẽ đến vòng đời của chất thải. Sản phẩm trong nền văn minh công nghiệp không thể tránh khỏi số phận “từ cái nôi đến nấm mồ, hoàn thành vòng đời từ khai thác tài nguyên, sản xuất, tiêu thụ, sử dụng và bị loại bỏ dưới dạng phế phẩm. Trong thời kỳ văn minh sinh thái, việc phát triển tái chế xanh có thể chuyển hướng”. phân hủy thành một sự biến đổi kỳ diệu. Thông qua phương pháp phân tích dòng nguyên liệu của chu trình nguyên liệu đầu vào và đầu ra bên ngoài, hướng dòng chảy của chất thải có thể được chuyển từ “ngôi mộ” sang “cái nôi” và hiện thực hóa. số phận “từ nôi đến mộ” “Từ nôi đến nôi tái sinh nhiều lần. Thông qua nền tảng "Internet + tái chế", có thể đạt được sự kết nối hiệu quả của ba liên kết chính là sản xuất chất thải, thu gom chất thải và tái chế chất thải. Bằng cách phát triển toàn bộ vòng đời của thiết kế xanh, sản xuất xanh, bán hàng xanh, tái chế và xử lý xanh, nó hiện thực hóa sự đổi mới của toàn bộ chuỗi công nghiệp, bao gồm phân loại và tháo dỡ, xử lý trước và xử lý, tái chế vật liệu và tái sản xuất.

(4) Vai trò người lãnh đạo kiểu mẫu

Việc phát triển các mỏ đất hiếm đô thị có thể thúc đẩy quá trình giảm năng lực và phát triển xanh của toàn bộ nền kinh tế ở nhiều khía cạnh khác nhau, như bảo vệ môi trường và tái sử dụng tài nguyên. Nó cũng có thể thúc đẩy sự phát triển chất lượng cao thông qua cải cách cơ cấu về phía cung. Việc thể hiện và lãnh đạo tích cực có tầm quan trọng đáng kể trong việc thúc đẩy mạng lưới hệ thống tái chế, hợp lý hóa chuỗi công nghiệp, mở rộng quy mô sử dụng tài nguyên, công nghệ và thiết bị hàng đầu, chia sẻ cơ sở hạ tầng, tập trung xử lý bảo vệ môi trường và tiêu chuẩn hóa hoạt động và quản lý. Các doanh nghiệp hàng đầu có thể định hướng toàn bộ ngành khai thác đô thị theo hướng thực hành chất lượng cao, thông minh, an toàn tài nguyên, sạch và hiệu quả.

(Bài viết này được hoàn thành bởi Nhóm chuyên gia của Công ty TNHH Vật liệu đất hiếm Tứ Xuyên Yuanlai Shun, Zeng Zheng và Song Donghui, trích dẫn bài báo "Làm thế nào để phát triển mỏ đô thị đạt chất lượng cao của Zhu Yan và Li Xuemei từ Trường Môi trường tại Đại học Nhân dân Trung Quốc.)