作为 NEDO 项目的一部分,米乐m6官方网站 (AIST) 在 AIST 筑波中心内开设了 CEDEST,这是一个集中研究设施,配备了用于废物中所含金属资源自动分选系统的测试设备。
NEDO与AIST以及其他公司、大学和研究机构一起,正在推动开发能够实现低成本、高效回收的创新基础技术,目的是有效利用小家电等废品中所含的稀有金属等金属资源。随着 CEDEST 的开业,我们将开始全面的设备开发,旨在开发和建设世界上第一个自动、自主的回收工厂,既提高金属回收的复杂性,又节省劳动力。
未来,我们的目标是实现比传统手动拆解废物处理过程快10倍以上的处理速度,实现废物零件分类的分离效率超过80%,并建立一个能够持续无人化控制这些过程的分类系统,从而有效利用城市矿山。
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| 图 1 密集研究设施“CEDEST”的外观以及该设施开发的技术 |
目前,回收金属仅限于铁、铝等主要结构材料,以及铜、贵金属等利润丰厚、高附加值的金属。另一方面,随着稀有金属和稀土的价格下跌,据说在日本很难建立经济的回收业务,它们要么未经分类就混入作为路基材料原材料的炉渣中,要么泄漏到回收成本较低的海外国家。为了将稀有金属作为国内原始金属资源进行再利用,有必要建立从废品中回收金属的高度纯化技术并降低回收成本。
基于这一背景,NEDO 正在努力有效利用小家电等废品中所含的稀有金属等金属资源。“回收技术研发项目,构建高效资源循环体系”※1,米乐m6官方网站 (AIST) 发挥着核心作用,与大荣观光株式会社、佐藤铁工株式会社、Re-Tem Co, Ltd、DOWA Ecosystem Co, Ltd、Santoku Co, Ltd、日本原子能机构、京都大学、大阪大学和佐贺大学合作,开发创新的基础技术,实现低成本、高效的回收。具体来说,自动/自主※2我们正在进行针对高混合、小批量金属冶炼的回收工厂和高效冶炼技术的实际应用的研究和开发。在自动/自主回收工厂的开发中,我们正在开发先进的技术,其处理速度比传统的手动拆卸和分拣过程至少快10倍,并且对废物部件进行分类,分离效率超过80%。我们还致力于将这些基本技术链接起来,建立一个无需人工干预即可自动控制的低成本分拣系统。
作为 NEDO 项目的一部分,AIST 建立了一个集中研究设施``CEDEST※3''在AIST筑波中心开业。在CEDEST,通过深入开发和建设世界上第一个自动化和自主回收工厂,城市矿山※4
这次,我们已经在CEDEST完成了一组测试设备的安装,以继续开发废物和零件的自动分类系统,我们将开始全面开发该设备,这将构成世界上第一个自动和自主回收工厂。在CEDEST,我们将开发两项对设备开发至关重要的主要技术,旨在提高金属回收的复杂性并减少人力。
1 废品自动分选技术开发
为了高水平回收多种金属,必须应对多种产品形式和频繁的型号变化,回收工厂的废品拆解和分类需要高水平的多功能性。目前,从移动设备中取出电池和回收先进金属必须由工人手动完成,导致成本高昂。
因此,利用多个高分辨率传感器检测废品的特征,与产品信息进行比较分析,自动识别产品类型,并根据金属成分按资源价值对废品进行分类分拣机技术※5另外,基于检测到的废品信息的易拆解处理技术,遗传算法※6开发断裂机制优化技术模块※7不破坏案例※8我们还将开发排序技术,按类型对每个模块进行排序。
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| 图2 废品自动分类技术示意图 |
2 废件自动分选技术的开发
目前,在回收工厂,废件(细件)的分选是根据工人的经验操作进行的,但由于废件的形态多种多样,无法实现理想的分选,并且尚未建立将各种稀有金属转化为冶炼原料的技术。
因此,我们从印刷电路板上去除了电子元件等废弃部件。单一分离※9我们将开发技术以10512_10697|我们还将开发准确预测各种分选机中分离的废零件行为的技术,并开发根据零件信息优化控制分选过程和操作条件的技术,以便回收的产品可以用作冶炼原材料。此外,我们的目标是通过开发一种供应系统来进一步提高复杂性,该系统允许以前固定的分拣设备线自由地重新配置,并改变零件交付到分拣设备的顺序。
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| 图3 废件自动分类技术示意图 |
最终,我们将开发一种针对废弃产品中的废弃零件的集成自动和自主分类系统,并致力于将技术商业化,该技术结合了复杂性和劳动力节省,将废弃产品转化为回收工厂熔炼的原材料,从智能手机和数码相机等小型数字家电开始。