什么是城市矿产开发?
城市矿产开发(城市采矿)是一套成熟资源化手段,能够将各类废弃产品、工业固废转化为可持续再生原材料,支撑未来工业生产。
城镇化规模持续扩张,城市生活垃圾、工业废弃物总量同步激增,其中电子废弃物带来的环境压力尤为突出。而城市矿产开发这类创新资源化技术,能够从根源缓解固废污染难题。

以智能手机为例,单台手机内含 60 余种化学元素,包含金、银、钯等贵金属,以及钕、铽、钴、锂等高价值稀有材料,一台手机就是一座微型 “资源宝库”。当前全球智能手机保有量达数十亿台,每天都有海量旧机报废。通过城市矿产开发技术回收废旧手机中的各类材料,可将电子垃圾重新转化为工业可用有价资源,减少原生矿产开采依赖,助力循环经济体系落地。
事实上,各类电子设备、日常消费品中都蕴藏可回收塑料与金属。当下人类社会同时面临废弃物堆积、原生资源紧缺两大难题,城市矿产开发提供全新解决路径,充分挖掘废弃物再生潜力,打通 “废弃物料 — 再生原料” 资源闭环。
一、城市矿产开发的定义
城市矿产开发(也称作城市资源再生、二次冶金),指以城市范围内废弃物资为原料,从中提取有价资源的资源化工艺;回收对象包含报废电子设备、建筑垃圾、废旧家电等民用淘汰产品。
传统处理方式会将废弃物直接填埋或焚烧,而城市矿产开发会对废弃物统一回收、分类分选,依托各类冶金分离工艺提取金属、塑料、矿物及稀土元素。其中锂用于动力电池,钕、镨、镝用于风电、新能源车电机永磁体,均是高端制造不可或缺的关键材料。
通过回收这类不可再生资源,能够降低原生矿山开采规模,减少矿山生态破坏与巨额能耗。同时该模式支撑循环经济,将城市转变再生资源集散中心,为新产品、工业制造提供可持续原材料供给渠道。
二、电子废弃物城市矿产开发
大众提及城市矿产开发时,常会联想到建筑、拆除废料中的金属回收;当前行业重心已全面转向电子废弃物资源化,手机、笔记本、平板等电子设备是高价值再生资源载体,内含铜、镍、镝等紧缺稀有金属。
麦肯锡相关研究表明,到 2030 年,低碳新能源产业所需多种矿物、金属将出现供给缺口;若实现全球碳中和目标,2040 年全球矿产需求将达到当前 6 倍。
据废弃电气电子设备论坛统计,2022 年全球报废手机约 53 亿台,平均每秒报废 170 台。电子废弃物城市矿产开发是填补原材料缺口、削减填埋垃圾、降低原生开采环境负荷的核心替代方案。
相关测算显示,仅瑞士境内闲置手机蕴藏的黄金价值就达 1000 万美元;全球电子废弃物内含有价资源总价值约 910 亿美元,约为全球年产白银价值的三倍。
三、城市矿产开发完整工艺流程
城市矿产开发技术持续迭代,依托前沿分选、拆解、提取工艺,高效从固废中回收各类有价物料,完整流程分为五大环节:
1. 回收与分选
统一收集城市各类电子垃圾、建筑垃圾等废弃物,同步各大品牌推出旧机以旧换新回收渠道,完成物料初步分类。
2. 拆解破碎
拆解单件成品,整机破碎处理,暴露内部金属零部件与有价基材。
3. 分离提取
采用磁选、生物浸出等工艺分离、萃取各类贵金属与稀土元素。以 Mint Innovation 企业为例,采用生物浸出工艺,利用微生物菌群从电子废料中析出黄金,提纯后售卖给珠宝厂商、装备制造企业。
4. 精炼提纯
对回收粗料提纯精炼,达到新品生产原料品质标准。
5. 再生利用与固废处置
精炼后的再生原材料重回产业链循环;剩余无害残余废弃物做合规无害化处置。
四、城市矿产开发的多重价值
城市矿产开发兼具经济、环境双重收益,大幅削减电子废弃物存量,为企业开辟高价值金属、稀土原料供给新渠道。
对比传统原生采矿,该模式供应链更短、原料采购成本更低,降低企业进口矿产依赖,是生成式循环经济的核心支撑 —— 有价资源不再变为垃圾,持续回流生产制造环节。
环境层面优势显著:原生矿山开采会造成大规模生态损伤;虽然城市矿产可回收资源仅来自存量报废产品,但仍是替代原生开采的可行优质方案,能够缓解土地荒漠化、尾矿堆积、水体污染、温室气体排放等问题,同时杜绝危废流入填埋场。
但弗劳恩霍夫应用研究促进协会弗劳恩霍夫系统与创新研究所(Fraunhofer ISI)也指出:城市矿产开发只是循环经济转型的其中一环。当下产品轻量化设计趋势下,元器件镀层、基材厚度持续变薄,一方面单品原材料消耗量下降,但小型零部件的分离提纯难度大幅提升;前端轻量化制造虽减少末端可回收资源储量,但从全生命周期维度仍有利于整体循环经济发展。
五、达索系统依托虚拟孪生技术赋能循环经济
达索系统依托虚拟孪生全栈技术,助力全行业企业实现物料复用、固废减量,优化制造与再生回收全流程效率。
企业基于 3DEXPERIENCE 一体化平台开展产品设计、仿真验证、方案迭代,设计阶段即融入可持续发展理念,提前规划产品易拆解结构、物料再生路径,甚至将城市矿产回收体系纳入产品供应链整体规划。
同时达索系统配套产品生命周期评估(LCA)解决方案,可测算产品从原料生产到报废全流程环境负荷,精准定位耗材、工序中固废、碳排放、资源消耗的主要来源;企业可同步筛选绿色替代原料,提前规划金属、稀土等有价物料的报废回收方案。
这套全局前瞻性数字化方案,打造可持续发展落地路径:有价资源持续循环回流生产线,城市不再只是消费品消耗场地,更成为可持续再生资源集散枢纽。





