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1、智能電子用品、新能源、蓄電池等新興科技產品需要各類金屬作為原材料?？萍嫉娜找姘l展不僅創造了多種多樣的金屬礦物元素使用需求，也推動人類社會進入高資源強度時代。近三十年來，全球各類金屬的生產量成倍增長，用于生產顯示屏的金屬元素銦在 2000 年代的產量就已達 1970 年代產量的 9 倍之多。除產量飆升之外，現代科技產品對各類金屬材料的使用類別之多也達到了歷史頂峰。在 1980 年代，生產一臺計算器只需要用到 12 種元素，而現在生產一部智能手機所需要的金屬已經多達 21 種，其余非金屬元素也多達數十種1。金屬資源關系科技、 能源和國防發展， “金屬關鍵性” 正成為世界各國政府積極關注和研究的熱點

2、。歐盟、美國、日本等國家和地區近幾年已經將“金屬關鍵性”研究納入國家戰略參考范疇，制定相關戰略保障供應，控制涉及金屬資源的經濟風險及國家安全風險。中國雖然是多種金屬資源的世界主要產地，但是對于鈷、錫、鋰等稀缺的關鍵金屬，進口依賴程度依舊較高。因此，發展循環經濟，實現金屬資源的回收再利用，對于穩定各國金屬資源供應具有極其重要的戰略意義。作為回收再利用金屬資源的重要來源之一，電子廢棄物的回收利用價值尚未得到充分挖掘。數據表明，中國電子產品廢棄量將在 2020 年和 2030 年分別達到 1540 萬噸和 2722 萬噸，平均年增長率達到10.4%2。 據推算， 2030年的廢棄電腦和手機的電路板中

3、可回收金屬總價值將達到1600億元。業內研究報告顯示，每 1 噸廢舊手機（不含電池）中含有超過 270 克金3，然而在實際的原生金礦開采中，若每噸金精礦中含金量不小于 100 克，就可被認證為一級品4。由此可見，廢棄電子產品這座沉睡礦山的“含金量”遠遠高于一般的優質原生礦山。本報告選取了臺式電腦、筆記本電腦、手機三種生活中最為常見且迭代廢棄率較高的電子產品，根據其機身中可回收金屬成分的重量和價值，推算出在三個不同回收率情景下，循環利用這些廢棄電子產品的潛在經濟價值。表 1. 三種回收率情景下 2030 年可回收金屬總量及總價值電腦回收率（%）手機回收率（%）2030 年金屬回收總量（萬噸）20

4、30 年回收金屬的總價值（億元）情景一27149905251情景二6233128358764情景三85851937941291高資源強度時代 電子廢棄物何去喚醒城市礦山 循環方可持續報告摘要推算結果顯示，如果 2030 年上述電子產品回收率能達到 85%，會比通過原始開采的方式節省約300億千瓦時能源， 減少近2200萬噸碳排放， 這相當于一架波音747- 400往返北京和紐約26000次。循環經濟是未來可持續發展的必由之路，電子產品金屬回收具有顯著的經濟潛力。然而，目前中國廢棄電子產品回收拆解產業發展尚未成熟， 手機回收率不足2%。 若要提高回收率， 實現產業規?；?，加速轉型至循環經濟模式，

5、還需生產者、品牌商多方加大投入，在以下方向著力：讓電子產品的經濟潛力通過循環經濟得以發揮，我們還需要政府、企業和社會公眾共同努力，為循環經濟體系建立法規標準、注入資金、開發技術，讓再生資源產品具備市場競爭力 , 為再生資源投資者帶來可期的利潤，為公眾建立更可持續的智能未來。這會是一個生生不息的循環。起點，就在我們腳下。1.為回收拆解產業鏈提供經濟可行性2.采用生態產品設計，支持技術創新3.鼓勵回收產業鏈合作，促進信息互通4.提高回收率5.制定行業標準及框架，增強回收系統運作效率中國廢棄電子產品循環經濟潛力報告5目 錄 中國的金屬資源現狀2.1 電子產品相關關鍵金屬產量2.2 中國金屬進口量城市

6、礦山中的金屬資源3.1 2010-2030 年中國典型電子廢棄物回收的經濟潛力3.2 手機電路板提煉金屬和采礦提煉金屬的成本比較 3.3 城市礦山金屬量及其經濟價值情景分析3.4 城市采礦所節省的能耗和減少的碳排世界金屬資源需求趨勢 1.1 高資源強度時代1.2 驅動金屬需求上升的因素1.3 金屬關鍵性與資源危機1.4 高資源強度延伸出的問題1 1 23 810 10 11 2323 24 2426 12 13 15 17 2228 12總結與建議 :發展金屬循環經濟 中國蓄勢待發53中國廢舊電子產品回收現狀分析4.1 回收體系的整體介紹4.2 廢舊電子產品回收鏈條中重要環節4.3 主要存在的

7、問題4.4 問題解決的障礙4中國廢棄電子產品循環經濟潛力報告圖表圖 1. 過去 30 年全球各類金屬生產趨勢 : 2000 年代與1970 年代的產量比例5圖 2. 金屬關鍵性分析9圖 3. 中國關鍵原材料矩陣圖10圖 4. 深海挖礦基本方式圖 5. 智能手機拆解示意圖圖 6. 2018- 2030 年典型電子廢棄物電路板中金屬的經濟價值圖 7. 各金屬在電子廢棄物中的回收價值占比圖 8. 廢舊電路板處理成本分布百分比（取不同回收類型的平均值）圖 9. 2018-2030 年三種情景下通過回收手機、手提電腦和臺式電腦提煉的金屬總價值圖 10. 三種情景下城市采礦回收金屬與原始開采消耗的總能源對

8、比表格表 1. 三種回收率情景下 2030 年可回收金屬總量及總價值表 2. 到 2030 年由新興技術帶動的金屬元素需求量占產量比例的增長6表 3. 中國戰略性礦產目錄 - 14 種金屬礦產表 4. 2017 歐盟關鍵原材料11表 5. 日本資源安全策略 2012 - 戰略礦材表 6. 美國地質勘探局列出的美國關鍵原材料表14表 7. 各地主要關鍵金屬及其應用例表15表 8. 電子產品相關關鍵金屬 2017 年礦產量22表 9. 中國的關鍵材料供應風險10表 10. 不同金屬的提取效率表 11. 不同情景下幾種電子產品 2030 年的回收價值表 12. 不同情景下 2030 年幾種金屬的回收

9、價值附錄附表附表 1. 2010- 2030 年典型電子廢棄物產生量（千噸）2附表 2. 每噸廢棄電子產品電路板中可提取的金屬含量（千克 / 噸） 38附表 3. 不同金屬市場價值范圍及平均值（萬元 / 噸）39附表 4. 各種電子產品中各種金屬總含量（噸）附表 5. 廢棄電子產品中可回收金屬價值附表 6. 采用原始開采方法冶煉產出一噸金屬的成本范圍和平均值 ( 美元 ) 32附表 7. 2016 年中國幾種礦石進口量及其中可提取金屬量附表 8. 2010-2030 年三種情景各產品可回收金屬價值匯總附表 9. 單位金屬回收相對于原始開采所節約的能源和減少的碳排放附表 10. 不同金屬的冶煉步

10、驟471 24812 14141620 22 41 41 35 35363638 394040 41 41附圖附圖 1. 從廢舊電子產品中冶煉稀貴金屬的流程圖46附圖 2. 金屬開采冶煉流程圖47 2456 6 71011 18 2121 1中國廢棄電子產品循環經濟潛力報告11.1 高資源強度時代全球對金屬資源的需求在過去五十年間發生了結構性變化，愈來愈多的元素種類被應用在消費品生產上。在 1980 年代生產一臺計算器要用到 12 種元素，到了 2000 年代，已經增加到 61 種。隨著科技發展，更多種金屬元素的用途被開發出來，產品的元素組成愈發復雜。據綠色和平德國辦公室在2016年發布的 全

11、球電子產品制造過程使用的能源與資源報告1分析， 一部智能手機里面含有鋁、鎂、鈷、鎢、金等超過 21 種金屬 1，以及數十種非金屬元素。這些數據預示著全球已經進入了高資源強度的時代。電子科技的發展拓展了一些金屬的用途，并使這些金屬的需求和產量增長了數倍。例如近十多年被用于生產液晶顯示屏的銦 , 其在 2000 年代的產量是 1970 年代的 9 倍；用于生產 LED 屏幕背光的鎵，現在的產量是 30 年前的 6 倍 ; 用于生產電池的鋰，2000 年代的產量與 30 年前相比翻了接近3 倍 , 與此同時全球人口增長只有 1.6 倍。在過去 60 年，稀土元素的全球產量增長了 13 倍。社會對于這

12、些金屬的需求被科技產品數量以及功能所影響，如圖 1 所示。金屬種類趨于多樣化，產量和需求持續增加，也逐漸成為了社會發展的必須品，其供應量關系著社會發展。圖 1. 過去 30 年全球各類金屬生產趨勢 : 2000 年代與 1970 年代的產量比例5 1 本文中 金屬 泛指過渡金屬 , 類金屬等化學元素顯示器渦輪發動機電子工業 / 光伏電池和磁鐵低合金高強度鋼陶瓷，玻璃和電池尾氣催化劑2000-2009 年和 20 世紀 70 年代的比值鉛鎘錫鎢鐵銀銅銻釩鈷鋁鋰鈮鎵錸銦稀土元素鉑族金屬世界人口世界GDP1世界金屬資源需求趨勢中國廢棄電子產品循環經濟潛力報告1中國廢棄電子產品循環經濟潛力報告2在新興

13、技術不斷發展的過程中，大多數金屬原材料的需求量都會大幅提升。在 2006 年，新興技術對金屬原材料的需求量僅占金屬產量的很小比例，最高不超過 40%。據估計，到 2030 年，包括鎵、銦、鍺等 13 種金屬原材料在新興技術帶動下的需求量會比 2006 年成倍增加，其中 6 種金屬原材料在新興科技的帶動下需求量會超過 2006 年的總產量。用于生產芯片的重要元素 - 鎵在新興技術帶動下的需求量在 2030 年更是會達到 2006 年總產量的 3.97 倍；用于生產顯示屏的銦由新興科技所帶動的需求量會達到 2006 年總產量的 3.29 倍。詳見表 2。1.2 驅動金屬需求上升的因素全球對多種金屬

14、的需求在可見的將來會持續增加，主要的驅動因素包括 :人口上升 預計到 2050 年，全球人口會由現在的 70 億，上升至 96 億7。資源消耗也會隨之而上升。經濟及生活質量的提升 預計當亞洲和非洲的經濟水平提升，當地人民的生活水平隨之上升，就會帶動對消費產品和服務的需求。根據非洲發展銀行的數據，非洲現在是全球中產階級增長最快的地方，其中產階級人口是二十年前的兩倍7。這些需求需要更多的資源來滿足。金屬原材料產量（噸）2006 年新興技術帶動下的需求量（噸）2030 年新興技術帶動下的需求量（噸）2006 年新興技術帶動下的需求量與產量比值2030 年新興技術帶動下的需求量與產量比值鎵152d)2

15、86030.18a)3.97 a)銦58123419110.40 a)3.29 a)鍺100282200.28 a)2.20 a)鉑255非常少34501.35 a)鉭138455114100.40 a)1.02 a)銀190515342158230.28 a)0.83 a)鈷6227912820268600.21 a)0.43 a)鈀26723770.09 a)0.29 a)釕29c)0100.03鈮4453128814100.010.03銻1722232871 0.01 0.01鉻19825713b)1125041900 0.01 0.01注：(a) 德國聯邦地球科學研究所根據新信息更新的

16、數據(b) 鉻鐵礦(c) 中國和俄羅斯總產量預估值(d) 稀土元素表 2. 到 2030 年由新興技術帶動的金屬元素需求量占產量比例的增長6圖 2. 金屬關鍵性分析92金屬材料在工業生產和經濟發展中的供應風險及重要性供給風險供應緊缺的影響低高高低高風險區域能源使用新能源的生產、 貯存、 供給， 都需要大量的基礎設施。 建設這些設備就需要用到大量的金屬資源8?？萍及l展過去數十年來，科技發展持續開拓礦物元素的新用途。尤其是科技電子產品的資源結構愈趨復雜，對資源的種類與量的需求會隨著科技的發展與突破而持續增加。1.3 金屬關鍵性與資源危機電子信息產品所需的物料復雜?，F在生產一部智能手機就需要用到 2

17、1 種金屬元素1。這些金屬元素的供應關系著各種產品的生產，并支撐著社會的經濟發展?？墒翘烊坏V產資源受到各種因素的限制，使其供應存在潛在風險。各國學者和政府近年紛紛意識到這些潛在風險，并開始著力分析各種金屬資源的關鍵性2，從而進一步進行戰略資源部署。分析金屬關鍵性主要使用以下兩項作為分析條件 :供應受限的影響程度 : 評估當該金屬的供應受到限制所造成的影響有多大?？紤]該類金屬對經濟和社會的重要性及不可替代性，例如依賴該金屬的產品所帶來的經濟價值，并考慮其替代品在生產某產品上的技術和成本表現。供應風險 : 評估該金屬供應中斷的風險?？紤]的是原生物料的生產地集中度 , 并同時考慮其政府的管治和貿易表

18、現。中國廢棄電子產品循環經濟潛力報告3中國廢棄電子產品循環經濟潛力報告42016年， 國土資源部 (現改組為自然資源部) 發布了 全國礦產資源規劃 （20162020年） ，為礦產資源供應明確了戰略計劃。24 種礦產列入戰略性礦產目錄，包括能源礦產 6 種，非金屬礦產 4 種，金屬礦產 14 種 ( 見表 3)。全國礦產資源規劃（2016 2020 年）提到會大力發展礦業領域的循環經濟， 開展鋼鐵、有色金屬、稀貴金屬等城市礦產的規?；h利用，鼓勵企業提高再生金屬的使用比例，緩解原生礦產資源利用的瓶頸約束。資源安全始終是國家可持續發展的核心問題。規劃提到中國多種礦產資源的人均儲量遠低于世界平均

19、水平，加上受國際礦業市場競爭所影響，國內的礦產勘查投入趨于下行，增加了中國礦產資源安全供應風險。規劃更指出長年積累的礦山環境問題突出，加快轉變資源開發利用方式，推動礦業綠色低碳循環發展的任務十分繁重。另外，清華大學的研究員通過供給風險和經濟重要性這兩個維度，得出了對于中國最為關鍵的 7 種原材料：鉻鐵礦、鈷、錳、鎳、鐵礦石、鈮和鉭。除了錳、鈮和鉭，其他都包含在上述的戰略性礦產目錄中。 研究考慮了凈進口依賴程度、進口地的集中度和進口國政治穩定性這些參數來反映某一原材料的供給風險；同時，考慮原材料對各個經濟環節帶來的增值價值等參數來反映某一原材料的經濟重要性。研究以 2009 年為基年，涵蓋了 5

20、2 種原材料，通過數據收集和計算，得出了右面這張圖表。其中，圖 3 右上角的這 10 種原材料同時具有較高的供給風險和經濟重要性，被認定為對中國最關鍵的金屬材料。表 3. 中國戰略性礦產目錄 - 14 種金屬礦產圖 3. 中國關鍵原材料矩陣圖10鐵鉻銅鋁金鎳鎢錫鉬銻鈷鋰稀土元素鋯中國為了回應對維持原材料穩定供應的擔憂，歐盟委員會在 2008 年啟動了“歐洲原材料倡議”，在歐盟實施更安全的原材料供應戰略。此倡議的優先目的之一便是制定歐盟的關鍵材料名單。歐盟委員會根據進口依賴度3 , 對物料的全球主要生產地和歐盟現在的采購地進行分析，自 2011年起多次發布名單11, 而最新的名單于 2017 年

21、發表，包含 27 類材料，詳見表 4?，F在歐盟境內缺乏多類金屬的上游生產環節， 例如: 銻, 鈹, 鎂, 鈮, 稀土元素, 鈧, 鉭, 釩。原因是部分礦物在歐洲缺少天然資源，并且在勘探和采挖方面受到各種因素的阻礙。所以歐盟的原生關鍵金屬材料主要依賴進口，進口來源地包括中國 ( 稀土元素 ), 美國 ( 鈹 ), 俄羅斯 ( 鈷， 鈧 ) 和墨西哥 ( 鎢 ) 。歐盟已經意識到關鍵材料急需開辟進口原生材料以外的供應來源作為戰略部署11，除了在歐洲境內尋找稀土資源，更有發展循環經濟的迫切需要。2015 年，歐盟委員會確立循環經濟行動計劃，并修訂廢物管理方面的法律法規。行動計劃表明“要往更閉環的經濟

22、模式轉型，使得產品、材料和資源的價值保持在經濟系統中盡量久，把垃圾產生量盡量壓縮，這是歐盟發展可持續，低碳，資源效率和有競爭力的經濟體的必須舉措?！变R螢石4輕稀土元素5磷重晶石6鎵鎂鈧鈹鍺天然石墨金屬硅鉍鉿天然橡膠鉭硼酸鹽氦鈮鎢鈷重稀土元素7鉑族金屬8釩 焦煤9 銦 磷灰 礦石10 3某國家或地區對于進口某種材料的依賴程度4又稱為氟石，主要成分是氟化鈣5通常是指鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤和銪七種稀土元素6鋇的礦物，主要成分是硫酸鋇電子產品工業支撐著日本的經濟，所以相關的金屬資源對當地經濟發展至關重要。由于日本的金屬資源主要依賴進口，為了應對突發的供應短缺，政府及私營組織有庫存制度，目前庫存制度的存

23、量足以應付 60 天的戰略需求?，F有的戰略庫存金屬包括釩、鉻、錳、鈷、鎳、 鎵、鉬、銦、鎢。不過，這措施并不能應對更長期的金屬供應風險。2012 年，日本首相府出臺資源安全策略12，根據 (1) 對日本工業的重要性 ; (2) 供應障礙的可能性，選出 30 種物質為戰略礦材 ( 見表 5)。策略指出，發展中國家對多種礦產資源的需求會持續增長，如稀土、銦、鎵、硒等元素未來存在供應不足的風險；另外，全球礦產資源的生產地及生產企業高度集中，日本的資源安全策略分析這兩點是造成金屬資源供應不穩定的重要因素。7通常是釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、釔九種稀土元素8包括釕、鉑、鈀、鋨、銥、銠 6 個元素9煤

24、化度較高，結焦性好的煙煤10指在經濟上能被利用的磷酸鹽類礦物的總稱，是一種重要的化工礦物原料歐盟日本中國廢棄電子產品循環經濟潛力報告5表 4. 2017 歐盟關鍵原材料11中國廢棄電子產品循環經濟潛力報告6策略指出未來會促進替代材料的開發、鼓勵回收及回收技術的開發并且增加庫存。由于稀土元素鏑的供應緊張，日本政府曾經在 2011 年投入預算幫助國內小型電機制造商和汽車壓縮機制造商擺脫對鏑的依賴，促進減少使用鏑。并從廢棄空調壓縮機中回收釹磁鐵，從中提取供應非常緊張的鏑，計劃在 2015 年能由此回收約 13 噸鏑，并在之后持續增加其回收量。根據日本近期的研究，按供應風險、價格風險、需求風險、回收限

25、制、其他潛在風險等幾個維度，篩選出屬于高關鍵性的金屬原料。最高關鍵性的金屬元素包括金、銀、鈮、 釹、銦13。銻銦鎵石墨鉻鍺鈷硅鋯鍶鎢鉭鈦鈮鎳釩 鉑族金屬氟 鎂 錳鉬鋰 稀土元素銠 鐵鋁銅鉛鋅錫表 5. 日本資源安全策略 2012 - 戰略礦材2018 年，美國地質勘探局根據需求及進口是否容易受影響，列出 35 種關鍵礦物，其中大部分為金屬物質，部分是生產電子產品的必須材料14。主要分析條件包括：對美國的經濟及國家安全的必要性；其供應鏈容易中斷；在產品制造中具有必須的功能，缺少該材料會對美國經濟及國家安全造成重大后果。鈷作為生產蓄電池的必須材料，需求與日俱增，美國目前卻高度依賴進口。因此，美國在

26、2014 年首次在國內生產鈷。并積極在愛達荷、阿拉斯加、蒙大拿等地勘探鈷礦石，為資源安全作戰略性準備14。表 6. 美國地質勘探局列出的美國關鍵原材料表14鋁銻砷重晶石鈹鉍銫鉻鈷螢石鎵鍺石墨鉿氦銦鋰鎂錳鈮鉑族金屬鉀肥稀土元素錸銣鈧鍶鉭碲錫鈦鎢鈾釩鋯美國中國廢棄電子產品循環經濟潛力報告7表 7. 各地主要關鍵金屬及其應用例表15各國的關鍵金屬主要用途 主要生產地鋁 / 礬土輸電線路、飛機機身、輕質合金中國鈹電子和通信設備、戰斗機機身、起落架等合金美國鉻 不銹鋼、高溫合金南非 鈷全球四分之一產量用于智能手機蓄電池、高溫合金（用于飛機發動機、刀具和耐磨應用）剛果民主共和國鎵 集成電路、LED 、光電

27、探測器和太陽能電池、無線通信設備中國 鍺 光纖、夜視望遠鏡等紅外光學儀器、太陽能電池中國石墨 蓄電池、燃料電池、潤滑劑、耐火材料中國鋰 蓄電池、輕質合金澳洲 , 智利銦顯示器、半導體、低溫合金、薄膜電池中國釹磁鐵、熒光粉、照明中國鉭 電容器、高溫合金（發動機等）盧旺達錫 有色金屬合金、焊料中國鈀電子產品線路板俄羅斯 , 南非鈮生產合金鋼材巴西，加拿大銻生產合金材料、阻燃劑中國黃金金幣、金條、智能手機中國，澳洲中國廢棄電子產品循環經濟潛力報告81.4 高資源強度延伸出的問題采礦活動對當地的影響。采礦過程產生的有毒物質會滲入地下水和地表水，可能導致環境和健康問題。在中國，采礦占用、損毀土地已經超過

28、 375 萬公頃16。采礦作業一旦發生事故，會導致災難性的影響，例如尾礦庫潰壩體。采礦活動會對礦場造成永久的生態破壞，影響動植物的生存環境。近年為了滿足與日俱長的金屬需求，各國企業甚至開始商業深海采挖 ( 詳見信息框 1)，可能帶來的環境風險更難以估量17。從地核來的礦物質顆粒和熱液通過海底的泉眼不斷噴出，稱“熱液礦床”。在熱液礦床附近的浮游植物吸收這些礦物并使之集聚，成為一顆一顆小土豆大小的礦物土塊，也叫結核礦。這些土塊里富含錳、鎳、銅、鈷等各種礦物。開采結核礦需要把推土機開到海床上，把海床鏟平。再用泵把泥漿和固體小土塊吸起來，送到千米之上的船上。貨船航程期間，這些小土塊不是被泡在含砷的溶液

29、里，就是處于高溫以便從中提取出金屬，然后運回冶煉廠進一步處理。深?？碧交蜷_采項目都要事先取得國際海底管理局（ISA）的許可，目前已經取得許可的國家包括：美國、比利時、中國、韓國、新加坡、英國、德國、印度等等，就連全世界面積第三小，人口只有一萬的太平洋島國瑙魯也準備潛入深海挖寶。國際自然保護聯盟（IUCN）在 2018 年發表了一份關于深海采礦的風險研究報告，指出深海采礦會翻起海床的沉積物， 令水質變得混濁， 可能會悶死周邊生物。 同時， 機器會破壞海床， 就像把森林夷為平地一樣，將徹底毀滅海底生物的棲息地和生態環境。此外，還有各種噪聲、光、化學品帶來污染等問題。國際自然保護聯盟總監更警告說，“

30、以我們目前對深海的了解，不可能有效保護海洋生物免于采礦行為帶來的傷害?！眻D 4. 深海挖礦基本方式信息框 1 深海挖礦 中國廢棄電子產品循環經濟潛力報告9能源消耗。采礦和金屬冶煉目前占全球總能源供應量的 8左右，據推算，到了 2050 年，這比例會上升到 10%-15%18。金屬生產非常耗能且導致大量溫室氣體排放。盡管采礦和冶煉的工藝水平正在提高，降低了能源需求。然而與此同時，礦石的品位正在下降，處理較低等級的礦石所需的能量更高。這一點在報告中會詳細闡釋。金屬排放造成污染問題。如化石燃料和磷肥是金屬排放到外部環境的主要源頭。在農業活動中，磷肥中的重金屬會在土壤中積累，長此以往導致土壤中含有高濃

31、度的金屬。這情況能在中國的土壤環境中體現，根據全國土壤污染調查，重金屬鎘就是農用地土壤的主要污染物19?！氨M管我們擁有一些工業上重要金屬的大量儲備，但顯而易見的是，隨著世界人口的不斷增長，我們無法在不超出可持續的范圍內，以現在西方工業化社會標準的速度繼續消費金屬?！?聯合國環境署 Metal Recycling-Opportunities, Limits, Infrastructure 報告6近十年起，世界各國都視礦產資源為經濟及國家安全的重要戰略部分。同時在目前高資源強度的時代，資源的開采、生產和使用將加劇氣候變化。實行資源循環的生產模式才是真正能夠應對金屬資源和環境危機的可持續解決方案。中

32、國廢棄電子產品循環經濟潛力報告10 2.1 電子產品相關關鍵金屬產量中國是全球多種關鍵金屬資源的主要生產地及消費地。中國的礬土、鎵、銦、錫、稀土產量占全球最多，而鈷、鎳、鈀、金則比較少。根據美國資源調查局（USGS）的數據，中國的礬土和氧化鋁產量占全球三成；由于鎵主要從由礬土及鋅礦石中提煉所得，故其產量也比較高，占全球產量的六成。中國稀土礦產量遠大于消費量，有大量用于出口。2017 年稀土產量為 10.5 萬噸，占全球的 81%；出口量為 34832 噸，占全部產量的 33.2%20。詳見表 8。金屬的產量受各種因素影響，包括天然資源蘊藏量、開采難度、礦產品位、開采成本、市場需求、海外價格競爭

33、等。中國是全球新興科技產品的主要產地，因此相關金屬原材料的消費量龐大。為穩定供應以應付需求，除了本地生產，中國亦收購海外金屬礦產企業，包括銅、金、鈷等。以鈷為例，中國是全球最大的鈷消費地，雖然國內的鈷產量只占全球的 6%，然而中國企業通過收購海外資源控制著全球 62% 的鈷供應，其中 90% 便是采購自剛果民主共和國21。表 8. 電子產品相關關鍵金屬 2017 年礦產量2211數據來源 : 美國資源調查局 USGS。原數據隱去了美國產量 , 假設美國占全球產量 2% 算。https:/ usa-minerals- lithium/u-s- electric-car- sector- wary

34、- of- china- seeks-more- domestic- lithium- idUSKBN1J82HS2中國的金屬資源現狀世界總礦產量 ( 公噸 )2017 中國礦產量 ( 公噸 )占比稀土元素 130,000 105,000 81%鎵 495* 300* 61%釩 80,000 43,000 54%銦 720 310 43%錫 290,000 100,000 34%礬土和氧化鋁 430,000,000 140,300,00033%黃金 3,150 440 14%銀 25,000 2,500 10%銅 19,700,000 1,860,0009%鈷 110,000 7,7007%鋰

35、 43,860113,000 7%鉭 1,300 95 7%鎳 2,100,000 98,000 5%鈀 210 8.4*NA注：* 表示估計值 中國廢棄電子產品循環經濟潛力報告112.2 中國金屬進口量中國本地生產的金屬材料因為各種原因不足以滿足本地消費需求，因而需要從海外進口。這些原因包括部分金屬礦產品位較低，開采成本高令價格競爭力弱，以及國內天然礦藏量少等。盡管中國的礬土產量位居世界前列，但由于品位較低，需要的提煉成本高，企業寧愿采購進口礬土。2017 年中國的礬土產量為 6800 萬噸，同年礬土進口數量為 6860 萬噸22，進口量相當于國內產量。根據2013 年的數據，中國鐵礦的進口

36、量占消費量比例高達 72%2021；中國銅消費量位居世界第一，但又是銅礦短缺國， 根據2015年的數據， 銅礦自給率僅為36.1%， 多數都依靠進口20；根據2016年數據，鋁的進口量占消費量的 48%，近半依賴進口22。與 2008 年相比，鐵、銅和鋁的進口量在 2016 年均增加一倍以上。表 9 給出了中國一些關鍵材料的供應風險。表 9. 中國的關鍵材料供應風險10物料供應風險經濟重要性鐵礦- 進口依存度達到 66.76。- 供應主導澳大利亞，巴西和印度。- 84用于建筑業，運輸業和 鋼鐵業的制造設備。鈷- 進口依存度達到 97.23。- 92從剛果民主共和國進口。- 73用于電池。- 1

37、0用于硬質合金。鉻鐵礦- 進口依存度達到 97.37，- 主要來自南非和土耳其。- 90用于不銹鋼和多種合金。錳- 進口依存度達到 67.80。- 供應主要來自澳大利亞， 南非和哈薩克斯坦。- 95用于制造鋼鐵。- 2用于電池。鎳- 進口依存度達到 72.63。- 76用于不銹鋼。鈮和鉭- 超過 95的世界產量來自 在巴西和加拿大。- 63用于鋼鐵行業鐵鈮合金。以鈷為例，2015 年中國鈷消費量達到 44,500 噸，其中 73% 用于生產電池。作為新興電子產品充電池的重要原材料，鈷的進口依存度達到 97.2310。在 2015 年就進口了 17,000 噸的礦砂型精礦，和 35,000 噸的

38、鈷中間品。鋰作為電子產品充電池的重要原材料之一，也是高度依賴進口。 2015 年，中國的總碳酸鋰消費量達到 78,700 噸 ，其中 70% 來自進口的鋰輝石精礦，絕大部分來自澳洲23。錫的進口增長尤其明顯，2014 年到 2016 年連續 3 年錫礦砂和精礦的進口量超過 60%，可見本地供應不能滿足需求24。中國廢棄電子產品循環經濟潛力報告12近些年來，中國金屬消費量越來越大，導致某些金屬的產量難以滿足消費量?？紤]到廢棄電子產品中含有多種金屬，如果能夠把其中的金屬資源充分利用，就能減少對原生礦的開采 , 也能緩解一些礦產資源的供應緊缺情況。根據文獻數據（詳見附表 1），中國 2010 年的電

39、子產品廢棄量約為 379萬噸，2020 年和 2030 年將分別達到 1540 萬噸和 2722 萬噸，平均年增長率達到 10.4%，2030年的電子廢棄量將達到 2019 年的 2 倍。業內研究報告顯示，每部廢舊手機中大約含有 30 毫克金。假設每部手機的重量（不含電池）是 110 克，相當于每噸廢舊手機（不含電池）中含金超過 270 克3。對比金礦開采，根據中國黃金行業標準，每噸金精礦中含有不小于 100 克金即為一級品4，可見廢棄電子產品的 “含金量” 比礦石還要多。電子產品中的貴金屬 12主要存在于電路板中，而貴金屬的市場價值遠高于其他材料，因此電路板中貴金屬的回收成為了廢棄電子產品回

40、收的焦點。本章主要探討廢棄電子產品電路板中的金屬25。隨著電子產品報廢量的持續增長，由廢棄電子產品構成的“城市礦山”中蘊含的金屬資源價值會越來越大。12 貴金屬指金、銀、鉑、鈀四種金屬3城市礦山中的金屬資源中國廢棄電子產品循環經濟潛力報告12圖 5. 智能手機拆解示意圖中國廢棄電子產品循環經濟潛力報告133.1 2010- 2030 年中國典型電子廢棄物回收的經濟潛力隨著科技的進步和人民生活水平的提高，加上手機和電腦等電子產品更新速度快、使用年限降低，廢舊電子產品的產生量急劇增加。廢舊電子產品電路板中含有存量可觀且種類豐富的關鍵金屬和稀貴金屬。根據預測，到 2030 年全國廢舊臺式電腦，筆記本

41、電腦和手機的產生量分別約為 839 萬噸，55 萬噸和 37 萬噸2，其中的金屬總量分別約為 17.8 萬噸、1.5 萬噸和 4.7 萬噸。計算 2010- 2030 年典型電子廢棄物電路板中的金屬量和經濟價值的方法為： 131臺式電腦，手提電腦和手機中電路板的比重分別為 7.7%，9.4% 和 30.3%回收商對回收的手機進行分類，分開塑料、金屬等不同材料。 Eric / Greenpeace某種電子廢棄物電路板中某種金屬的重量（附表 4） = 某種電子產品廢棄量（附表 1） 電路板占電子產品的比重13 該金屬在電子產品電路板中的含量（附表 2）某種電子廢棄物電路板中金屬的經濟價值（附表 5

42、） = （某種電子廢棄物電路板中某種金屬的重量 該金屬的市場價格（附表 3）中國廢棄電子產品循環經濟潛力報告14圖 7. 各金屬在電子廢棄物中的回收價值占比隨著消費水平的提高和電子產品報廢量的持續增長 , 城市礦產開發顯示出巨大的潛在經濟效益。廢棄手機、手提電腦和臺式電腦的潛在經濟價值從 2010 年的 135 億元增加到 2020 年的 810 億元，預期到 2030 年將增加到 1600 億元（圖 6）。若考慮到其他廢棄電子產品，其潛在可開發的金屬將更為可觀 , 對原生資源的替代效應將更為顯著。圖 6. 2018 - 2030 年典型電子廢棄物電路板中金屬的經濟價值從圖 7 來看，典型電子

43、廢棄物中的貴金屬具有較高的回收價值，占總經濟價值的 90% 以上，其中金的回收價值尤其高，超過總回收價值的三分之二。而常見金屬中，銅和錫具有相對高的回收價值。3.2 手機電路板提煉金屬和采礦提煉金屬的成本比較 從上一章節的數據可見，今后的數年里廢舊電子產品的數量會持續增加，能從中回收的金屬量也將持續增加，如果能以低成本將這些金屬提取出來，將會產生極高的價值?？紤]手機的高普及率和低使用年限，這一章節我們對手機電路板提煉金屬和傳統采礦提煉金屬的成本進行比較。手機電路板提煉金屬總成本用以下公式表示 ：手機電路板提煉金屬總成本 = 廢舊手機電路板回收價格 廢舊手機電路板回收價格占比其中廢舊電路板回收價

44、格中包括了廢舊手機回購到電路板拆解過程的全部成本?；厥丈虒厥盏氖謾C進行分揀，以便進行后續處理。 Eric / Greenpeace手機電路板回收價格目前，回收市場中手機電路板回收尚不存在統一價格，通常由回收人員和貨主交易時商定， 14“鑒于本報告中的研究方法已指出手機、電視和電腦等電子產品的電路板將統一粉碎處理，因此本報告假設以下比例也適用于手機電路板回收?！?本報告根據市場價格進行估算。通過行業資訊了解到每噸手機電路板的價格為幾千元至十萬元不等，具體價值需要根據金屬種類和含量，經過檢測判定。根據進一步和回收企業的詢價可知，目前每噸國產非智能手機電路板的價格在 3- 4 萬元，每噸進口品牌智

45、能手機電路板的價格在 7- 8萬元，二者分別代表了當前手機電路板回收的最低值和最高值。因此，本報告取每噸手機電路板回收和拆解成本為5- 6萬元代表平均市場價格。手機電路板冶煉成本英國謝菲爾德大學的研究報告中根據 2012-2016 年歐盟國家廢舊電子產品的數據對廢舊電路板回收的盈利能力做出評估26，該報告研究了電路板的處理過程中各部分成本所占比例 14（如圖 8），可以看出廢舊電路板的回收成本是各項成本中占比最高的，其次是人力成本和能源使用成本，其余成本占比較小。根據手機電路板回收成本所占比例，可以估算出通過回收手機電路板提煉金屬的總成本，折算后為 13 萬元 / 噸 - 16 萬元 / 噸。

46、本文中以歐盟國家的電路板回收成本分布作為參考，相對于歐盟國家而言，中國實際的人力成本要更低，這也會對各部分的成本比例產生一定影響。中國廢棄電子產品循環經濟潛力報告15中國廢棄電子產品循環經濟潛力報告16圖 8. 廢舊電路板處理成本分布百分比（取不同回收類型的平均值）城市礦山和采礦的價值對比估算通過上一個章節的分析以及相關研究結果27，我們了解到從廢舊電路板中回收金的價值要遠大于回收其他金屬的價值。鑒于不同品牌、不同年代手機電路板貴金屬含量均有區別，綜合文獻數據選取每噸廢棄手機電路板中可以提取出 0.8-1.5 千克15金282930?，F以金為例進行估算，已知回收手機電路板提煉金屬的總成本為 1

47、3 萬元 / 噸 -16 萬元 / 噸，因此從手機電路板中提取 1 千克金的成本約為 8.7 萬元 - 20 萬元，而通過采礦獲得 1 千克金的成本是約為 25 萬元（見附表 6）。同樣獲取 1 千克金，城市礦山煉金的成本約為采礦煉金的 35%- 80%。由此我們可以初步判斷通過城市礦山提煉金的成本是低于采礦煉金的。通過分析目前應用較廣泛的城市礦山工藝流程（見附圖一）可以看出 , 在冶煉金屬的一套流程中包含了機械破碎、物理分離、火法冶金、濕法冶金和生物浸出等方法，利用不同金屬間物理和化學性質的區別，可以達到提取多種金屬的目的。也就是說，在獲取 1 千克金的同時，從城市礦山也能同時獲取銀和鈀這樣

48、的貴金屬以及一定量的其他金屬。相比較而言，由于礦石中所包含的金屬種類明顯少于電路板中的金屬種類，而且從采礦煉金流程（見附圖二和附表 10）可以看出在冶煉不同金屬需要的工藝也不盡相同，一套工藝往往只能冶煉出 1- 2 種金屬。綜上所述，城市礦山煉金的成本明顯低于采礦煉金的成本，但卻可以產出多種金屬，可見其經濟效益遠高于采礦煉金。 15參考中國電子裝備技術開發利用協會調研數據中國廢棄電子產品循環經濟潛力報告17將有價值的金屬從電子廢棄物（即城市礦山）中回收具有巨大的資源和經濟效益，但全球來看，電子廢棄物回收率仍然很低。目前，許多國家和地區都頒布了相應法律法規來構建回收體系，然而包括中國在內的一些發

49、展中國家，大部分電子廢棄物卻通過非正規渠道回收，而后采用原始方式如燃燒和浸酸處置，導致有價值的金屬損失和嚴重的環境問題。另外，由于電子產品金屬組成復雜，部分稀缺金屬含量較低， 回收不具經濟可行性。 因此， 為了估算實際通過城市礦山回收的金屬量及其經濟價值，一方面要考慮廢棄的電子產品中有多少得到了收集并進入正規處理途徑，即電子廢棄物回收率；另一方面要考慮金屬回收再生過程中的工藝效率，即金屬回收率（材料回收率）。3.3 城市礦山金屬量及其經濟價值情景分析回收商對回收的手機進行拆解，分揀出屏幕、主板、攝像頭等主要零配件。 Eric / Greenpeace中國廢棄電子產品循環經濟潛力報告18 16“

50、綠色回收率”: 有資質處理企業的實際拆解處理量與當年理論報廢量的比例 17本報告計算中假設筆記本電腦和臺式電腦回收率一樣，均為 27%。 18 參考中國電子裝備技術開發利用協 會調研數據 19表格中數據來自文獻研究中各金屬的最大提取效率表 10. 不同金屬的提取效率 19金屬種類鋁銅鐵鉛錫鋅銀金鈀鈷鎵鉈提取率（%）8895989595959595959595952030 年在不同電子產品回收率情景下的經濟價值中國的電子產品回收率相比國際水平仍然較低。與中國相比，歐洲一些國家和美國在電子垃圾處理和回收方面具有更豐富的經驗和更成熟的體系。在這一部分，我們以 2030 年為限，一方面想要以歐美國家相