头豹词条报告系列：稀土废弃物处理与回收

稀土废弃物处理与回收行业分类 稀土废弃物的来源、回收方法各不相同，可以从以下2个方面进行分类。（1）稀土废弃物按照来源可以分为 永磁材料、废弃催化剂、工业固废和废液、城市垃圾；（2）按回收方法可以分为火法回收、湿法回收、生物浸 出法。 稀土废弃物的主要来源 永磁材料在稀土消费结构中占比46%，而稀土永磁材料分为钐钴永磁体和钕铁硼永磁体，其中钕铁硼永磁材料是第三代材料，在永磁材料中磁性最高、应用最为广泛，永磁材料生产过程中约产生25~30%的边角废料，钕铁硼废料成分基本与钕铁硼磁性材料一致，稀土含量约为31%，其中钕占比约为21%，镨占比约为7%，氧化镨钕为主要的稀土成分。在钕铁硼磁体等磁体的加工过程中，需要对磁体进行切割、打磨等工序处理，导致大量钕铁硼磁体废料的产生。2022年中国钕铁硼产量为25万吨，对应稀土废料产量为7.6万吨，占比 30.4%，长期以来，磁体废料是稀土二次资源回收的唯一原料。 永磁材料 废弃催化剂是由石油裂化催化剂、汽车尾气净化催化剂使用后等产生，废弃催化剂主要使用的稀土元素是镧。 在所有稀土元素中，镧在地壳中的含量仅次于铈，价值相对较低。同时由于镧在废弃催化剂中的浓度并不高，所以导致其回收的经济性较差。目前，对废弃催化剂中稀土元素的回收仅停留在研究层面，并未实际应用。 废弃催化剂 稀土废弃物处理与回收分类 工业固废和废液有稀土尾矿、稀土冶炼中、稀土工业废水等。固废和废液是下一步稀土元素回收最主要的潜在来源。目前，由于技术和经济性的限制，很多固废和废 稀土废弃物处理与回收分类 的性质，使稀土元素优先沉淀。 全溶法：将稀土与杂质一起溶解，而后利用沉淀或萃取工艺使稀土与杂质分离。 湿法回收 盐酸优溶法：利用焙烧工艺将稀土与杂质氧，而后调解溶液pH值，使稀土优先溶解。 氢化法：利用NbFeB与氢气接触后容易发生晶界裂解的特性分离Nb和Fe。 生物浸出法：利用微生物自身或其代谢产物（如盐酸、草酸）使稀土废料溶解。 其他方法 电沉积法：利用电化学选择性氧化将Fe2+转变成Fe3+，再使稀土形成沉淀被回收。 以永磁废料为主的多元化发展 磁体废料是稀土二次资源回收的唯一原料，各类稀土产品使用后所产生的废弃物各不相同。 永磁以钕铁硼永磁材料为代表，在钕铁硼磁体等磁体的加工过程中，需要对磁体进行切割、打磨等工序处理，导致大量钕铁硼磁体废料的产生。2022年，中国钕铁硼产量为24.12万吨，对应稀土废料产量为7.50 万吨，占比31%，长期以来，磁体废料是稀土二次资源回收的唯一原料；中国的稀土应用领域通常分为传统领域和新材料领域。传统领域主要有冶金/机械、石油/化工、玻璃/陶瓷、农业/轻工/纺织；稀土新材料 主要包括稀土荧光材料、稀土抛光材料、稀土永磁材料、稀土贮氢材料、稀土气体催化材料。应用于不同领域的各类稀土产品使用后所产生的废弃物各不相同。 循环利用创造高附加值 发挥稀土废弃物的价值，促进稀土产业的可持续发展 稀土废弃物所含稀土元素也具备稀土原料的优异磁、光、电等性能，可以起到对改善产品性能、改进产品结构、提高科技含量、促进行业技术进步起到重要作用。加强稀土二次资源的循环再利用，不仅有利于缓 解稀土资源短缺的现状，也有助于生态环境保护，促进中国稀土产业的可持续发展。 政策持续推动稀土废弃物回收利用发展 在中国政府管控稀土产量、环境保护和“双碳”推动、下游稀土需求不断扩大的背景下，市场将催生更多稀土回收需求。 1.稀土的开采和冶炼分离严重破坏生态环境。在稀土开采环节，存在地方因为稀土的过度开采，造成山体 滑坡、河道堵塞、突发性环境污染事件；在稀土冶炼分离环节，采用较为先进的原地浸矿工艺，但仍不可避免地产生大量的氨氮、重金属等污染物，破坏植被，严重污染地表水、地下水和农田。为保护生态环 境，并促进稀土行业的持续健康发展，中国工信部于2012年6月印发《稀土指令性生产计划管理暂行办法》，对稀土开采、冶炼分离产业实施指令性生产计划。2.供给端，中国政府对稀土开采、冶炼指标严格 把控，工信部、自然资源部分两批下达的2022年稀土开采、冶炼分离总量控制指标合计为21万吨和20.2万吨，分配于北方稀土集团、中国稀土集团、厦门钨业，及广东省稀土集团等四大集团。在稀土大集团引领 下，稀土供给端持续优化，科学调控稀土资源开采规模，并加速资源整合，以保障产业供应链安全稳定，健全稀土产品定价机制，也间接促成了未来稀土资源有限、价格昂贵的局面。3.需求端，稀土的新能源属 性持续强化，在“十四五”规划及“双碳”政策指引之下，新能源汽车、工业电机、风力发电、变频空 调、工业机器人等下游产业蓬勃发展，带动产品需求整体向好，稀土及磁材行业迎来快速发展新阶段。在 稀土废弃物处理与回收发展历程 如今中国稀土废弃物处理与回收经历了萌芽期、启动期、高速发展期等3个阶段。 （1）1949年-1978年：萌芽期，即1970-1971年中国北方的8861稀土实验厂具备稀土选矿、前处理、提 取、分离等四个基本工艺流程；中国南方的江西省地矿厅完成离子型稀土第一代提取工艺扩大试验。这些稀土原 矿处理技术上取得成果，标志着中国稀土正式从实验室走向产业化，稀土废弃物开始小批量出现。 （2）1978年-2010年：启动期，20世纪90年代末至21世纪初，中国开始大规模开采稀土矿产资源，并加速推进稀土加工工业的发展，其中1988 年中国稀土产量达到近3万吨，超过美国1984年的历史最高产量，成为世 界第一大稀土生产国。该阶段的稀土得到大规模开采和冶炼分离，造成生态环境破坏严重和稀土废弃物大规模出 现，此时稀土废弃物处理与回收还处于探索阶段。 （3）2011年-至今：高速发展期，稀土废弃物处理与回收行业在经历了初期探索和技术创新，以及商业化 [8] 运营的过程后，现已进入到快速发展阶段，目前稀土废弃物具有广阔的市场前景和良好的发展潜力。 [9 萌芽期 1949~1978 1950年中央人民政府派出白云鄂博地质调查队，开始对白云鄂博进行大规模地质普查。1961年，包 钢稀土冶炼厂的前身，即8861稀土实验厂开工建设，至1970年，该厂已具备选矿、前处理、提取、分离等四个基本工艺流程。1969年江西省地矿厅908队发现龙南足洞离子型稀土矿，并于1971年7月 完成离子型稀土第一代提取工艺扩大试验，标志着中国稀土正式从实验室走向产业化，稀土废弃物开始小批量出现。 中国稀土开始产业化，稀土冶炼分离并应用处于起步阶段，稀土废弃物开始小批量的出现。 启动期 1978~2010 徐光宪院士“串级萃取”技术开始工业化应用，稀土开采、冶炼、应用技术研发取得较大进步，包头稀土资源的综合利用、分离提取和南方离子型稀土资源的开发利用，基本解决了中国北、南两大不同 类型稀土资源的产业化开采与回收问题，产业规模不断扩大，基本满足了国民经济和社会发展的需要。20世纪90年代末至21世纪初，中国开始大规模开采稀土矿产资源，并加速推进稀土加工工业的 高速发展期 2011年，中国宣布对稀土出口实施配额制度，并提高稀土的开采和出口门槛，此举使得国外各国纷 纷加强稀土资源的寻找、开发和利用，并积极推动稀土废弃物的回收和利用。在中国国内，稀土废弃物处理企业也开始向资源化利用和高附加值化方向。2021年，工信部起草了《稀土管理条例（征求 意见稿）》，明确了建立稀土开采和冶炼分离总量指标管理制度。2021年底，中国稀土集团的成 立，标志着稀土行业进入第二轮大整合时期。同时，中国政府加大对环保产业的支持力度，推出一系 列政策和补贴，为行业的快速健康发展提供了保障。目前，稀土废弃物处理与回收行业已成为中国国内环保产业的重要组成部分，具有广阔的市场前景和良好的发展潜力。稀土废弃物处理与回收行业在 经历了初期探索和技术创新，以及商业化运营的过程后，现已进入到快速发展阶段。未来，随着政府政策的不断优化和环保意识的逐步提高，稀土废弃物处理与回收行业将会迎来更为广阔的发展前景。 中国政府政策不断优化和环保意识的逐步提高，稀土废弃物处理与回收行业将会迎来更为广阔的发展前景 产业链上游 生产制造端 原材料——废料 上游厂商 中国稀土集团有限公司 中国稀有稀土股份有限公司 中国北方稀土（集团）高科技股份有限公司 查看全部 产业链上游说明 稀土废料主要在打磨、切割等工艺流程中产生，为中游回收处理行业提供稀土氧化物原材料。以钕铁硼为代表的稀土永磁材料是全球稀土材料产业中产量最大、用途最广、发展最快的稀土产品，烧结钕 铁硼材料是主要的稀土永磁材料，烧结工艺是钕铁硼材料加工废料的主要来源，其次为粘结工艺中产 生的粘结钕铁硼废料，在打磨、切割过程中会有30%左右的稀土元素转移到废料中无法利用，废料主要是以粉状、颗粒状、块状、油泥状等形态产生、存在，主要成分是镨、钕、镝等稀土金属元素，分 别是钕占20%，镨占5.7%，镝占0.8%，铽占0.12%，钆占1.8%，钬占0.2%，硼占1%左右，剩余绝大多数是纯铁，再者每回收提炼1吨氧化镨钕相当于少开采1万吨稀土离子矿，稀土回收利用的经济价 值和环保效益突出，因此钕铁硼废料有重要的回收利用价值，能够实现稀土元素与铁元素的循环再利用，缓解稀土资源供给压力，可持续发展和利用稀土资源。中国稀土废料回收与供应商分布具有较为 明显的区域性特征，现有稀土回收企业超30家，主要分布地临近内蒙古自治区、山东等轻稀土矿储藏地区，以及江西、广东、福建等重稀土矿储藏地区，其中江西地区是中国重稀土资源储量最多的地区 之一，也是中国稀土矿产主要的开采以及生产基地之一，大规模开采冶炼稀土，间接促成稀土废料回 收量主要分布于江西地区，占比为67% 生产制造端 上游厂商 启迪环境科技发展股份有限公司 中再资源环境股份有限公司 青岛中宇环保科技集团有限公司 查看全部 产业链上游说明 废稀土磁材器件的稀土回收价值最高。废弃物中稀土元素的成份比例是影响其回收价值的重要因素之 一。稀土元素在废弃物中比例大，则越有利于回收。此外，废弃物中所含稀土元素的价格，也是影响因素之一，价格越高，回收价值越高。考虑稀土在不同领域的应用数量及变化趋势、废弃物中稀土元 素的成份比例，同时兼顾回收的难易程度、经济成本和价格，将不同种类废弃物的稀土回收价值分为 高、较高、一般、较低、很低五个等级。废弃物中废稀土磁材器件的稀土回收价值最高，废稀土抛光粉、废镍氢电池的回收价值较高，废FCC催化剂、废玻璃和陶瓷器件、废荧光粉的稀土回收价值一 般，废汽车尾气净化器中的催化剂回收价值较低，废钢、铁、有色金属及合金的稀土回收价值很低。 目前这些报废永磁体等末端产品回收方面，稀土氧化物回收产量仍然很少，中国还处在开发阶段。 中 产业链中游 品牌端 回收处理 中游厂商 赣州步莱铽新资源有限公司 信丰县包钢新利稀土有限责任公司 赣州市恒源科技股份有限公司 查看全部 产业链中游说明 稀土废弃物处理与回收的核心在于对废弃物中的稀土元素进行提取和回收，因此原材料的质量和数量 直接影响到该行业的发展和利润。 从商业模式分析：稀土废弃物处理与回收行业的商业模式主要包括两种：一是稀土分离回收，二是综 合利用。稀土分离回收是将稀土废弃物进行化学分离，提取出其中有价值的稀土元素进行回收，如钕铁硼废料冶炼加工以生产稀土氧化物（如氧化镨钕），2023年上半年氧化镨钕均价为576元/千克， 峰值更是达到721.0元/千克，从2020年起，氧化镨钕平均价格便呈现上涨趋势；综合利用稀土氧化 物可以生产钕铁硼永磁材料和广泛应用于新能源汽车、节能家电、风力发电、电梯行业、工业机器人等新兴行业，将稀土废弃物转化为绿色能源、高性能材料等，实现资源循环利用。 产业链下游 渠道端及终端客户 终端应用 渠道端 五矿稀土集团有限公司 中国北方稀土（集团）高科技股份有限公司 内蒙古北