据日本经济产业省最新数据显示,日本国内稀土资源储量仅占全球0.4%,但作为全球高端制造业强国,日本稀土消费量却占全球约15%。为缓解对进口稀土的高度依赖,日本政府近日启动了一项颇具规模的“城市矿山”计划——通过系统性拆解废旧空调,从中提取钕、镝等关键稀土元素。

废旧空调成“隐形矿藏”

在东京郊外的一处回收处理中心,记者看到工人们正在将一台台废旧空调拆解,分离出压缩机、冷凝器和电机等部件。这些看似普通的家电部件中,藏着日本迫切需要的战略资源。

“一台普通家用空调的压缩机中,永磁体含有约20-30克钕铁硼磁材,其中钕元素含量在25%-30%之间。”日本环境省资源循环利用课负责人山本浩一告诉记者,“虽然单台含量不高,但日本每年报废空调约800万台,理论可回收稀土量相当可观。”

据日本电机工业会统计,2023年度日本国内空调报废量达835万台,较五年前增长12%。若全部进行稀土回收,预计年可获取钕元素约50吨、镝元素约5吨,相当于日本年稀土进口量的3%-5%。

为何瞄准废旧空调

与中国、澳大利亚等国拥有丰富稀土矿藏不同,日本稀土几乎全部依赖进口,其中约60%来自中国。2023年中国对稀土出口实施配额管理后,国际稀土价格大幅波动,钕铁硼磁材价格一度上涨超过80%,直接冲击日本新能源汽车、工业机器人等优势产业。

日本经济产业省矿业课主任佐藤一郎指出:“废旧空调中的稀土集中在永磁体,纯度较高,回收工艺相对成熟。相比从电子产品中回收,空调拆解更具经济可行性。”此外,空调使用寿命通常为10-15年,当前正处于报废高峰期,回收窗口期明显。

技术攻关与产业化挑战

尽管前景诱人,但废旧空调稀土回收仍面临多重挑战。日本国立材料科学研究所的试验表明,传统化学浸出法回收率仅约70%,且产生大量废液。日本正积极研发新型干法分离技术,利用高温蒸馏与磁选结合,将回收率提升至90%以上。

日本三菱电机公司已与回收企业合作,在茨城县建设示范生产线,计划2025年实现商业化运营。公司环保技术部部长高桥诚表示:“初期成本较高,每千克稀土回收成本约为原矿开采的1.5倍。但随着规模扩大和技术成熟,成本有望在三年内下降至可竞争水平。”

全球稀土回收浪潮渐起

日本的举措并非孤例。欧盟已将稀土回收纳入《关键原材料法案》,计划到2030年将回收比例提升至15%。美国能源部也在资助稀土磁材回收项目。分析人士指出,随着全球对稀土需求的持续增长——预计到2030年全球钕需求将翻番——从电子废弃物中回收稀土将成为各国资源安全保障的重要一环。

日本瑞穗研究所报告认为,若实现全面回收,日本国内废旧家电、电动汽车和风力发电机中的稀土潜在储量相当于其30年消费量。但当前回收率不足5%,关键在于建立完善的回收体系和降低成本。

废旧空调的拆解线启动,标志着日本“城市矿山”战略进入实质阶段。在稀土地缘政治博弈日益复杂的背景下,这些被废弃的压缩机,或许正成为日本破解资源困局的“新矿脉”。