基于灰色GM-BP神经网络组合模型的中国镍原矿多情景需求预测

2016年我国颁布《全国矿产资源规划(2016—2020年)》,首次将镍列为战略性矿产资源。我国是全球最大的镍消费国,但镍资源储量少,对外依存度高,科学预测镍原矿需求量对保障镍矿产业链与供应链安全具有重要的现实意义。从需求侧出发,利用灰色关联度法选取中国不锈钢产量、人均GDP、电镀行业市场规模、城镇化率、产业结构、新能源汽车产量作为镍原矿需求情景预测的驱动变量,再在灰色GM(1,1)模型预测基础上,与BP神经网络算法相结合,构建基于残差优化的GM-BP组合模型,对2025—2035年中国镍原矿需求展开多情景预测。研究结果表明:组合模型实现了对小样本非线性时间序列数据的有效预测,且比GM(1,1)模型拟合误差更小,预测精度更高;根据组合模型,2025年、2030年、2035年我国镍原矿多情景需求均值分别为182.22万t、272.08万t、395.17万t,“十四五”“十五五”“十六五”期间需求年均增长4.26%、10.54%、9.78%。镍原矿需求呈稳定上升态势,镍矿供需矛盾将进一步加剧,我国必须提高镍供应能力,降低对进口镍的依赖程度。对此,提出如下政策建议:1)推进国内不锈钢产业的转型升级,优化生产工艺和产品结构,推广新型合金材料的应用;2)加大对镍矿勘探和开发的支持力度,如鼓励矿业企业技术创新,提高勘探效率和精度,同时积极推动国际合作,吸引国外先进技术、设备进入国内市场;3)促进进口多元化,与多个供应国建立合作关系,鼓励国内企业参与海外镍矿项目。

Electrochemical Degradation of Indigocarmine Dye at Ni/Graphite Modified Electrode in Aqueous Solution

Nickel Graphite modified electrode (Ni/GME) was prepared by electrochemical method and degradation of Indigocarmine (IC) dye was carried out. An investigation between the efficiency of degradation by graphite electrode and the Ni/graphite modified electrode has been carried out. The different effects of concentration, current density and temperature on the rate of degradation were studied. This study shows that the rate of the degradation is more for Ni doped modified graphite electrode. UV-Visible spectra before and after degradation of the dye solution were observed. The thin film formation of Ni or encapsulated in graphite rod is observed by scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM & EDAX). The instantaneous current effectiveness values of different experimental conditions are evaluated. The anodic oxidation by Ni/ graphite modified electrode showed the complete degradation of aqueous solution indigocarmine, which is confirmed by UV-Visible and chemical oxygen demand (COD) measurements. The dye is converted into CO2, H2O and simpler inorganic salts. The results observed for reuse of modified electrodes indicate that the Ni/graphite modified electrode would be a promising anode for electrochemical degradation of indigocarmine. This method can be applied for the remediation of waste water containing organics, cost-effective and simple.

全球镍资源供需格局浅析

本文首先分析了全球镍资源产量的变化情况,对世界主要的镍产区进行了总结;其次介绍了全球镍资源的消费历史并对当前全球镍资源消费现状进行了全面的分析。分析表明,目前全球镍资源供需格局呈现一大消费中心、两大供应地区、三大供应国的局面,预计未来全球镍资源的供给国仍然为镍矿资源丰富的国家,而东亚地区(中国和日本)作为世界最大的镍资源消费中心的地位将保持不变。

中国镍资源产业现状及可持续发展策略

通过对镍矿资源的分布和特点、镍资源市场的供需关系的研究,分析我国镍资源产业的发展现状,并针对镍资源产业中存在的问题,提出产业可持续发展的对策。我国是全球第一镍资源消费大国,而国内镍资源却极其匮乏,主要依赖从印度尼西亚和菲律宾进口。近年来国际镍市场价格的波动对我国镍产业的发展极为不利。我国镍产业中存在诸如供需缺口逐年增大、进口来源地单一、镍产业结构不合理、缺乏国际定价话语权以及再生镍发展滞后等问题,建议加大镍矿勘查力度,重视国外镍资源开发,加强国际合作,实现进口方式、渠道的多元化,优化传统技术工艺,调整产业组织结构,开发独特的镍资源提炼技术,提高再生镍资源利用率,以促进我国镍资源产业的健康、稳定、可持续的发展。

全球镍资源供需和产业结构分析

镍是我国紧缺性矿产资源之一,为满足国内镍冶炼和消费需求,需长期大量进口镍矿,但进口来源集中。印尼禁止镍原矿出口政策正在改变着全球镍资源配置和产业布局。中国以镍冶炼为中心的产业发展模式不可持续。本论文深入分析全球和中国镍资源概况、矿山镍和原生镍产量、供需现状等因素,为中国镍产业转型升级和境外资源配置提供参考。

2020年、2025年、2030年我国镍资源供需量熵值组合预测

镍资源是我国经济发展的重要资源保障和基础支撑要素,近年来,中国镍消费量逐年上升。本文通过分析国内镍资源的供应、需求,引入经济增长、不锈钢产量等相关因素,运用逻辑斯蒂模型、人工神经网络等多种方法对2020年、2025年、2030年我国镍资源供需量进行熵值组合预测可知,镍资源在2020年、2025年处于供需基本平衡状态,在2030年则出现短缺,即在国内资源有限、需求较旺的前提条件下,供应呈现出趋减状态,保障能力有限,影响未来国家镍资源安全。在此基础上,提出镍资源产业适度发展的地勘投入、产业杠杆、金融贸易等建议。

全球镍资源供需研究

近年来中国经济增长对全球镍资源的供需产生了较大影响,本文详细分析了全球镍资源供需状况的同时,也对中国市场镍资源的供需关系及未来走势进行了分析预测。未来几年镍的需求量仍会大于供给量,随着新增产能逐渐释放,镍需求量仍可能存在较大幅度增长,中国镍的需求仍相当旺盛。

镍离子对分光光度法测定水样中COD的影响

通过测定Cr3+、Cr2O72-和Ni2+的吸收曲线及标准水样的COD,研究了Ni2+对分光光度法测定COD的影响。结果表明,当水样中Ni2+质量浓度<100mg/L时,对测定结果无明显影响;若水样中Ni2+质量浓度>100mg/L时,应将水样稀释后再进行测定。

基于NPsNi-Nafion-GO修饰平面电极和3D薄层流通池的水体化学耗氧量快速检测系统

目的建立流动状态下检测水体化学耗氧量(COD)的电化学分析方法。方法以NPsNi-Nafion-GO修饰的平面电极与3D打印薄层流通池相匹配,用微型蠕动泵驱动样品流经电极表面,用计时电流法进行测定。结果所建立的动态测定装置对COD响应时间为1.5min,测定范围1~400mg/L,线性方程i(μA)=1.737 5 c (mg/L)-0.896 6,线性相关系数(r)为0.996 1,检出限0.2mg/L,样品需求量2mL,相对偏差(RSD)为2.5%~3.9%(n=9),与标准方法(GB/T 5750.7-2006)测定结果进行比较,相对误差在3.0%~6.4%。结论该检测系统与标准检测方法具有良好相关性,灵敏度高,操作简单,避免二次污染,便携优势较突出。

“二元消费”影响下的镍供需形势分析

不锈钢产业是镍最大的消费领域,对全球镍消费趋势起决定性作用。近年来,电动汽车产业逐渐发展,动力电池对镍需求也逐渐得到重视,该领域的镍消费普遍被认为是最具发展潜力的镍消费领域。本文通过对镍需求的历史和现状进行分析,对未来不锈钢及电动汽车领域等重要部门的镍需求进行了展望,认为未来镍需求将由2019年243万t增长至2030年445万t,其中不锈钢领域仍为其第一大消费领域,电池领域上升为第二大消费领域;通过梳理全球镍资源情况及供应开发情况,认为由于受到疫情冲击,2020年镍矿供需形势紧张状态将有所缓解,但随着未来疫情好转,未来几年内镍仍将处于供需紧张状态;此外,通过梳理镍供应链条,本文认为市场对硫酸镍以及硫化镍矿需求未来有望持续增长,这对镍盐价格将形成有力支撑,对推动全球红土镍矿湿法产能建设也将形成一定促进作用。

基于中国需求的印度尼西亚镍资源产业投资前景分析

在分析中国的镍资源产量、消费历史、消费结构、未来需求趋势的基础上,详细介绍印尼镍资源情况,对比了印尼政府出台原矿禁止出口令前后镍矿、精炼镍、镍铁产量发生的变化状况,以及给印尼镍矿和镍铁出口和中国镍资源进口的影响。得出印尼镍资源丰富,镍矿开发活跃,原矿禁止出口政策不仅使本国镍资源出口贸易格局发生改变,也导致中国进口镍资源形势发生了变化。最后,提出中资企业在印尼投资镍资源的主要区域和领域,为企业在当地投资提供一定指导意义。

硫酸镍做催化剂测定COD

对化学需氧量(COD)的测定,在国标方法中是以硫酸银做催化剂。试验研究表明,以硫酸镍替代硫酸银做催化剂,测定理论值分别为500、250mg/L的COD标准溶液(邻苯二甲酸氢钾溶液),相对标准偏差为0.9%～2.7%;测定含氯离子1000mg/L、COD理论值分别为500、250mg/L的COD标准溶液(含氯离子1000mg/L的邻苯二甲酸氢钾溶液),相对标准偏差为1.9%～3.7%;测定某工业废水,与用硫酸银做催化剂相比较,相对误差为-1.5%;对理论值为250mg/L的COD标准溶液做加标实验,加标量分别为100、200mg/L,加标回收率为99%～101%。试验结果的重复性、准确度和加标回收率均符合实验室质量控制指标的要求。

镍钴行业发展形势分析及建议

本文分析了1980—2020年40年镍钴价格变化历程,指出影响市场的力量逐渐从欧美日等国家转移向中国。到2020年,中国镍产量消费量分别占全球30.6%%和58%,钴的产量和消费量分别占全球72%和56%,中国在全球镍钴市场已经居于主导地位。未来随着新能源汽车的快速发展,镍钴的消费前景非常乐观,美国、韩国等国家纷纷关注到包括镍钴在内的电池金属的供应链安全。中国镍钴资源对外依存度较高,从冶炼到材料的完整产业链配套可以部分弥补资源的短板,但是资源飞地的现状难以改变。建议有关部门进一步加强对镍钴产业的跟踪研究,采取多种举措,保证镍钴原料的供应,共同迎接全球镍钴市场的新时代。

氧化-沉淀法处理高COD含镍污水

对处理高COD电镀污水的传统工艺方法进行了改进。先利用类Fenton氧化反应大幅度降低COD,彻底分解污水中的络合物和其他有机物,再利用氢氧化物和有机硫化物沉淀法沉淀包括镍在内的重金属。实际运行结果表明,采用新工艺后污泥量减少,运行费用降低,一次处理合格率提高,工作环境也得到了改善。

三维电解处理含镍废水的研究

以含镍废水为研究对象,石墨极板为阴阳极,负载氧化性的活性炭为填料,底部连接曝气装置,构建三维电解体系。利用单因素分析的方法和正交实验的分析方法分别对三维电解体系的电压、初始pH以及电解时间进行了考察。通过计算化学需氧量(COD)的降解率,研究了体系在不同条件下的作用效果,分析了活性炭在该三维电解体系的稳定性。结果表明,该三维电解体系的最佳工艺参数为:电压17.5 V、初始pH 7、电解时间3 h,在此条件下COD的去除率达到94.02%;三个因素对三维电解体系的影响顺序为:电压>pH>电解时间,同时证明活性炭在该体系中有非常好的稳定性,可以重复利用。

高锰酸钾预氧化法处理含镍电镀污水

用高锰酸钾对电镀镍废液污水和含镍添加剂生产污水中的有机成分进行预氧化后,再按传统的化学沉淀-过滤法处理,大幅度降低了处理后澄清液中的残余镍含量和化学耗氧量,甚至只需1次处理,就能使镍离子含量降低到国家排放标准(1 0mg/L)和地方政府的排放标准(0 5mg/L)以下。这种预氧化反应所需的时间较短,已应用到实际操作中,从而成功地避免了澄清液的2次处理。

高压脉冲电凝技术处理化学镀镍废水

介绍了高压脉冲电凝设备的基本构成、工作原理和在处理化学镀镍废水中的应用,考察了化学需氧量和总镍随电凝时间的变化。尝试通过适量添加双氧水,利用电芬顿原理来去除总磷。出水达到了电镀污染物排放标准。

基于氧化石墨烯-纳米镍修饰电极的化学耗氧量即时检测系统

建立了一套流动态下即时测定化学耗氧量(COD)的电化学分析系统。以GO-NiNPs修饰的平面电极与3D打印薄层流通池构成检测模块,微型蠕动泵驱动试液流经电极表面,采用计时电流法进行测定。考察了修饰材料、介质和电化学操作条件对电极表面形态及分析性能的影响。此装置对COD的响应时间为1.5 min,样品用量约2 mL。在低浓度区间的线性响应范围为0.15~100 mg/L,线性方程i(μA)=3.974c(mg/L)+0.2295,相关系数R=0.9991,检出限0.04 mg/L;在高浓度区间的线性响应范围为100~450 mg/L,线性方程i(μA)=1.938c(mg/L)+230.9,相关系数R=0.9877。此系统对典型环境水样的测定结果与国标GB11914-89法测定结果间相关性良好,而耗时仅为其1/100,且无需使用任何贵重及毒害性试剂,避免了二次污染,具有良好的便携性。

中国镍矿供需形势及对策建议

梳理了近10年中国镍矿的地质勘查投入、地质勘查进展、储量变化以及开发利用情况,概述了当前国内镍工业产业结构及生产工艺,总结了镍的国内消费结构和国际进出口贸易,分析了中国对镍的需求形势,得出结论:中国是贫镍国,也是镍的消费大国,目前中国镍消费结构中,不锈钢占比67.5%,传统需求领域保持稳定;中国镍资源的对外依存度长期处于80%以上,主要进口来源国为菲律宾和印度尼西亚;从国内来说,当前镍矿地勘投资及地勘实物工作量较2010年下降超75%,矿山达产率50.2%,中国镍矿勘查增储、开采上产还有较大的提升潜力。展望未来,新能源汽车电池领域将驱动新兴镍需求的爆发式增长,提出了需扩大镍矿进口来源、降低集中度,加强中国企业在海外的统一协调、保障整体产业链健康可持续发展,制定和完善回收利用标准体系等进一步为国家镍资源的供需平衡规避风险的建议。

电渗析法去除电镀镍回收液中的有机物

研究了电渗析法去除电镀镍回收液中有机物的工艺。考察了不同工作电压、进料流量和浓室流量对COD去除的影响。结果表明:当工作电压为5.5V、进料量为6L/h、浓室流量为6L/h时,COD的相对去除率可达56.9%。本研究为电镀镍回收液的净化提供了新的思路和方法。