稀有金属占领未来制造业

2015-03-31 15:42:18 作者：本站整理来源：

大量的金属元素被认为是重要的，它们在未来技术方面扮演者越来越重要的角色。
　　
近期，Empa与ESM及稀有金属发展基金会共同举办的“技术简报”，其主题是“可持续利用重要材料的策略”。该活动旨在获得使业界和研究界能处理供应风险等方面的方法。
　　
正如Empa“科技与社会”部门的负责人所说，原材料是非常重要的，尤其是当这些材料对于经济和社会都非常重要的时候，而且在供给方面也存在很高的风险。欧盟2014年的一项研究显示，重要原料包含一系列稀有金属，例如镓，锗，铟，钴，铂的金属和稀土元素。高供应风险是由于这些重要原料仅仅在几个国家生产，而且其回收率很低，可替代性也很差。
　　
来自德国矿产资源局的Maren Liedtke强调原料供应链的问题，她指出采矿业以及特定过程中的资本下降会导致某些中间环节供应紧张。因此公司应时刻注意市场的变化，及时提出备选策略，做到未雨绸缪。她和W?ger都认为，原材料的开采对生态和社会的影响更令人担忧。因此，W?ger认为科学研究以及工业界应该减少对这些原材料的使用。可能的方法包括替换非重要原料，增加生产工艺和产品的材料的效率等。

工业方面可能的解决方案
　　ESM常务董事Margarete Hofmann介绍了重要金属领域的欧洲活动。在此基础上，他检验了可持续利用的重要原材料的提取、材料效率方面可能的措施。伴随的重要措施是成立信息交流的平台，以及战略和系统的分析，例如采用物质流进行分析以及环境生命周期进行评估。
　　
对于业界代表来说，例如来自西门子的Ute Liepold、来自优美科的Jensen Verhelle以及来自Hexis的Andreas Mai，他们的公司非常依赖这些重要材料。因此，更自觉地使用它们显得尤为重要。根据Liepold的意见，这包括采用替代品、更加经济地使用材料、生产废弃物的回收利用以及废弃消费品的回收利用。然而，就替代品而言，考虑许多不同的因素时（如产品的性能和质量、成本和能量输入等）是非常困难的。除此之外，替代品需要一个很长的筹备期，因此需要很长的时间。Verhelle以锗作为例子，介绍了优美科是如何通过回收利用满足了大部分的要求。

科学研究方面可能的解决方案
　　Empa关于重要材料的一个研究方向是物质循环的封闭，例如“城市矿山”－从人类创造的“矿床”中回收原材料，例如从建筑物或丢弃的消费品，包括旧电器和电子设备中。Patrick W?ger介绍了正在实行的从汽车等中返回、取出以及处置电气和电子设备中稀有金属电子元器件的修订条例的调查。Empa和许多研究小组都参与了欧洲“展望2020”项目，致力于发展关于欧盟“都市矿山”的关键原料的数据库中。柏林工业大学Susanne Rotter建议未来的设备在设计及制备过程中应考虑到可回收性。例如从设备中回收稀有金属的过程应该是很容易的，而且时间和费用应该都很小。就目前来讲，回收的过程非常复杂且耗时，费用也很高昂。

废旧稀有金属回收成本高