建立钨回收系统的挑战

建立钨回收系统的挑战

实现稳定的供应一直是一个紧迫的问题

确保稀有金属的安全,这是国家的头等大事

日本的大部分能源和矿产资源依赖进口。目前,日本没有出产钨等稀有金属的矿山。因此,确保能源和矿产资源的稳定供应是最重要的国家问题之一。为此,经济产业省于2006年制定了《国家能源新战略》。会议指出,要加大力度推动金属矿产资源循环利用。2008年制定的《资源保障指导方针》制定了一项政策,支持获取包括稀有金属在内的重要资源。次年,《稀有金属安全战略》发表。2012年,钕、镝、钽、钴和钨五种矿物被选为优先回收的矿物。一个国家项目正在进行中,以确保这些稀有金属的安全。

为什么稀有金属如此重要?虽然它们的消费量很小,但它们是制造液晶电视、移动电话和汽车必不可少的材料。事实上,它们对于维持和加强日本制造业的国际竞争力至关重要。值得注意的是,在新一代汽车、电机和蓄电池领域,全球对稀有金属的需求预计将增加,这些领域有望在低碳社会建设中得到广泛应用。在钨的使用方面,硬质合金平均占全球市场的61%左右。在日本,硬质合金的比例特别高(约76%)。*硬质合金由WC和钴(Co)混合而成,具有高硬度、高耐磨性和高耐热性。硬质合金工具,如钻头和用于切削工具的硬质合金刀片实现了高速加工,并彻底改变了制造和加工现场的操作方式。在日本,住友电气集团已经成为这项技术的先驱公司之一。硬质合金工具对许多制造商来说是至关重要的。 It is safe to say that these tools are the lifeline of manufacturing and machining. Tungsten is an essential material in the production of these tools.

*资料来源:国际钨业协会(ITIA)发布的《2013年统计报告》

住友电机的收集箱用于回收,并收集硬质合金刀具
住友电机的收集箱用于回收,并收集硬质合金刀具
igettalloy废料中心,收集刀具的地方
igettalloy废料中心,收集刀具的地方
经过分类的废料等着运往A.L.M.T.公司和其他目的地
经过分类的废料等着运往A.L.M.T.公司和其他目的地

扩大废料收集和处理能力所需达到的目标

由于稀有金属周边环境的变化,日本政府将稀有金属的采购列为国家项目。从20世纪下半叶至今,由于包括中国在内的新兴国家的崛起和发展,全球经济格局发生了重大变化。全球生产和消费加速,导致稀有金属消费扩大。在这种背景下,生产国中出现了资源民族主义(认为一个国家的可用资源应该由该国管理和开发)的浪潮。钨也不例外。此前,日本大部分钨都是从中国进口的,中国占全球钨产量的80%以上。如今,钨在中国是一种受出口管制的矿物。越南和俄罗斯等其他国家的产量有限。很明显,钨将在不久的将来耗尽。

在这种情况下,住友电气集团开始了钨的回收。这是一个具有挑战性的项目,可以使公司摆脱对进口的依赖,并通过回收钨来实现稳定的供应。雷电竞app官方先进材料事业单位行政部负责采购刀具金属材料,包括钨。总经理冈森吉光(Yoshimitsu Okamori)是带头回收钨的成员之一。

参观钨矿是团队工作的重要组成部分(冈森在右边)
参观钨矿是团队工作的重要组成部分(冈森在右边)
参观钨矿是团队工作的重要组成部分(冈森在右边)
冈森芳光,先进材料事业单位行政部总经理
冈森芳光,先进材料事业单位行政部总经理

“我们部门的任务之一是加强从矿石和废料到硬质合金工具(即最终产品)制造的物料流程。我们的解决方案是在美国建立回收技术和回收中心(下文将讨论)。住友电气集团(Sumitomo Electric Group)在上世纪80年代开始回收钨。当时,一种被称为“锌工艺”的回收工艺被用于将废料回收成原料粉末,同时保留其成分。2011年,住友电机开发了一种新的化学工艺,将废料回收成三氧化钨(WO3.),在循环再造方面取得重大进展。今天,回收的体积相当于日本住友电气集团销售的硬质合金工具的重量。然而,这并不一定意味着住友电机的产品占了收集到的废料的100%。部分废钢作为贵重物品出口或与废钢一起熔化。在日本产生的全部废料中,估计有30%会返回给我们集团。作为第一步,我们希望将比例提高到50%左右。为此,我们必须扩大收集能力和处理能力。为了实现稳定的供应,除了促进回收外,我们正在研究投资收购矿山权益的可能性。”

从钨矿的提炼和废料的回收,到硬质合金工具的制造的物料流程
从钨矿的提炼和废料的回收,到硬质合金工具的制造的物料流程

系统的废品收集

硬质合金废料主要分为两大类:固体硬废料和粉状软废料。前者包括用过或有缺陷的刀头、钻头和模具,而后者指的是硬质合金材料和硬质合金工具制造商在研磨和抛光过程中产生的粉末污泥。这种废料的分类和收集是完成回收系统的关键过程。当住友电机在20世纪80年代开始回收废料时,它也开始收集废料。为使用硬质合金工具的客户提供回收回收箱。这些盒子是用来分类硬质合金工具和其他材料的,定期收集。该公司还雷电竞app官方接受竞争对手产品的废料。它还开始使用送货上门服务来收集。收集到的所有硬质合金废料都运到igettalloy废料中心进行分拣。整个收集过程由销售硬质合金工具的住友电动工具网公司负责。 Shinji Nakao, General Manager of the Environment and Resources Sales Dept. of Sumitomo Electric Tool Net, has been engaged in the collection from the outset.

中尾慎司住友电动工具网环境资源销售部总经理
中尾慎司住友电动工具网环境资源销售部总经理

“硬质合金废料的回收很重要,部分原因是它在环境保护方面非常有效。矿石中钨的含量小于1%。同时,硬质合金刀具中钨的含量约为85%。从精炼效率的角度来看,从硬质合金刀具废料中提取钨更加环保。还应指出的是,全球钨储量估计约为320万吨。因此,资源很可能在不久的将来耗尽。全球对钨的竞争将加剧。我们必须进一步扩大回收的范围,以保护日本的制造业。虽然这些努力在一定程度上反映了我们鼓励客户使用住友电气产品的商业战略,但我们将通过活动宣传回收的重要性,以培养动机,提高人们对可持续发展目标的认识,”中尾雄雄说。

下一个

实现创新回收系统的新技术
-实现氧化湿化学工艺的大胆挑战-

(3)