稀貴資源釹及鏑於物質流布之循環商機

 

刊登日期:2022/4/5
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張添晉、盧乙晴、陳薏慈 / 臺北科技大學環境工程與管理研究所
 
我國目前廢家用空調僅回收鋼鐵及貴金屬等資源,尚未針對釹及鏑金屬進一步回收。本文針對我國空調設備壓縮機中釹及鏑進行物質流布分析調查,結果得知2019年壓縮機中釹及鏑進口量分別約為54.351公噸及1.782公噸;製造量約為61.281公噸及2.009公噸;廢棄量約為31.510公噸及1.033公噸;出口量約為33.932公噸及1.113公噸。依據前述結果,繪製2019年我國家用空調設備壓縮機中釹及鏑物質流布分析圖,以瞭解釹及鏑金屬資源於空調壓縮機之流動情形,並進行釹及鏑金屬資源化產值之推估。
 
【內文精選】
前言
近年傳統及高科技產業蓬勃發展,使稀貴資源(Rare Resource)之需求上升。諸多產品可透過添加少量稀貴資源,以發揮其優異性能並替人類帶來便利之物質生活,然製造產品時所衍生之廢棄物數量也隨之增加,若未妥善處理將造成環境污染。而製程中衍生廢棄物及產品中含有許多稀貴資源,若能瞭解稀貴資源於我國之流向,並將其再利用,便可解決資源不足並降低環境之負荷。
 
稀貴資源剖析
1. 稀貴資源基本特性
稀貴金屬為稀有金屬及貴金屬之統稱。稀有金屬為自然界中儲量、分布稀少之元素,其可依據各種元素之物理化學性質、儲存狀態、開採技術及其他特徵分為五類;貴金屬常用來指金、銀、鉑、鈀等價格昂貴、化學性質穩定之金屬。
 
表二、稀貴資源應用之產品
表二、稀貴資源應用之產品
 
3. 資源循環產業剖析
隨著我國高科技產業快速發展,產業生產過程中所產生之廢棄物亦隨之增加。有鑑於此,我國資源循環產業已著手進行稀貴資源回收及提煉,將「產業廢棄物」轉變成「產業副產品」,以朝向高值化資源回收方向邁進。
 
物質流布分析流程及步驟
物質流布分析(Material Flow Analysis; MFA)普遍應用於環境管理,其係以系統性方式,評估一特定時間範圍及空間內之物質流量及存量,此系統包含物質之來源、去向、中間轉換及最終流向。由分析結果可得知目標物質於特定時間與空間內之流量與存量,且可辨識各分流之來源,以作為資源管理或環境政策之考量依據。有關物質流布平衡圖,如圖一所示。
 
圖一、物質流布平衡圖
圖一、物質流布平衡圖
 
家用空調設備壓縮機中釹及鏑物質流布分析
空調設備壓縮機中之馬達含有釹鐵硼磁鐵,其具有良好的性能,然釹鐵硼磁鐵於高溫環境下之剩餘磁通密度會大幅降低,故需透過添加鏑來改善此情形。為瞭解國內家用空調設備壓縮機中釹及鏑金屬之進出口量、製造量、銷售量及廢棄量之現況,本研究針對其原料端、產品端及廢棄端進行現況調查,再參考國外文獻家用空調設備含釹及鏑之比例,計算出釹金屬量及鏑金屬量,並繪製家用空調設備壓縮機中釹及鏑物質流布分析圖。
1. 各階段產品含釹及鏑之重量比率
根據相關文獻得知,窗型空調平均重量約為56公斤;分離式空調平均重量約42公斤;空調設備壓縮機平均重量約為14公斤。家用空調中釹鐵硼磁鐵之重量約於100~500公克間,釹鐵硼磁鐵之釹重量百分比約為29~32%、鏑重量百分比約為0.8~1.2%。考量釹鐵硼磁鐵於空調設備壓縮機內之搭載率,本研究以各數值之平均值進行估算。
 
5. 釹及鏑物質流布分析
根據前述我國2019年家用空調設備壓縮機進出口量、製造量、銷售量及廢棄量等相關資料,以探討邊界內釹及鏑物質流布情形,並繪製2019年我國家用空調設備壓縮機中釹及鏑物質流布分析圖,如圖二所示---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
★本文節錄自《工業材料雜誌》424期,更多資料請見下方附檔。

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