镍资源找矿突破与综合开发利用

徐刚 ,  段俊 ,  汤中立 ,  杨怀玉 ,  孙涛 ,  闫海卿 ,  吴建涛

中国工程科学 ›› 2024, Vol. 26 ›› Issue (3) : 86 -97.

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中国工程科学 ›› 2024, Vol. 26 ›› Issue (3) : 86 -97. DOI: 10.15302/J-SSCAE-2024.03.008
面向新能源、新材料的战略矿产保障研究

镍资源找矿突破与综合开发利用

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Exploration Breakthrough and Comprehensive Development and Utilization of Nickel Resources

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摘要

镍资源是国民经济发展的重要战略资源，也是重要的关键矿产；我国是全球最大的镍金属消费国，也是镍金属原料稀缺国，镍矿产原料对外依存度居高不下，亟需实现镍资源找矿突破、推动镍资源综合开发利用、拓宽镍资源进口渠道，保障镍资源安全稳定供给。本文在综合分析镍产业最新数据的基础上，梳理了全球和我国镍资源禀赋、供需现状，总结了国内外镍矿床成因类型、时空分布规律和找矿前景，分析了我国镍资源产业发展和供应保障面临的问题，提出了镍矿勘查开发的关键技术及综合利用途径。为保障稳定供应和安全发展，从国际和国内两方面提出了我国镍资源保障路径及对策。在国际方面，稳定以印度尼西亚、菲律宾为代表的重要镍资源进口市场，加大投资镍资源海外矿业项目，增强中资企业的国际竞争能力；加强国际合作，实现镍资源进口渠道的多元化。在国内方面，加大镍资源勘查力度；加强镍资源综合利用，提高再生镍资源利用率；优化传统技术工艺，调整产业结构；强化镍资源储备基地建设，保障有效增储；重视海底铁锰结核等潜在镍矿资源的开采技术研究。

Abstract

Nickel resources are vital for national economic development. As the largest consumer of nickel metal worldwide, China faces a scarcity of nickel metal raw materials which depend highly on imports. Therefore, it is necessary to achieve breakthroughs in nickel resource exploration, promote the comprehensive development and utilization of nickel resources, and broaden import channels, to ensure a secure and stable supply of nickel resources. Based on the analysis of the latest data of the nickel industry, this study reviews the nickel resource endowments and the status of nickel supply and demand in China and abroad, and summarizes the genetic types, spatiotemporal distribution, and prospecting potentials of nickel ore deposits. It also analyzes the issues facing the development and supply security of China's nickel resource industry, and proposes key technologies for nickel exploration as well as development paths for the comprehensive utilization of nickel resources. To ensure the stable supply and safe development of nickel resources in China, countermeasures are proposed from both international and domestic aspects. Internationally, it is necessary to stabilize the important nickel resource import markets represented by Indonesia and the Philippines, increase investment in mining projects overseas to enhance the international competitiveness of Chinese enterprises, and strengthen international cooperation to diversify the channels for nickel resource imports. Domestically, the following suggestions are proposed: (1) increasing nickel resource exploration, (2) promoting the comprehensive utilization of nickel resources to increase the utilization rate of recycled nickel resources, (3) optimizing traditional technical processes and adjusting the industrial structure, (4) strengthening nickel reserve bases to ensure effective increase in reserves; and (5) encouraging research on mining technologies of potential nickel ores such as ferromanganese nodules on the ocean floor.

Graphical abstract

关键词

战略性关键矿产 / 镍资源 / 找矿突破 / 综合开发利用

Key words

strategic critical minerals / nickel resource / breakthrough in exploration / comprehensive development and utilization

引用本文

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徐刚,段俊,汤中立,杨怀玉,孙涛,闫海卿,吴建涛. 镍资源找矿突破与综合开发利用[J]. 中国工程科学, 2024, 26(3): 86-97 DOI:10.15302/J-SSCAE-2024.03.008

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一、 前言

镍资源是国民经济发展的重要战略资源，也是重要的关键矿产。镍金属是不可或缺的“钢铁工业维生素”，具有良好的导热性、导电性、可塑性、耐高温、耐腐蚀、抗氧化能力等。镍及其合金已广泛应用于钢铁、装备制造、电子通信等领域，特别是近年来随着新能源产业的快速发展，镍在助力新能源电池领域发展中发挥了重要作用，如镍 – 锰电池、镍 – 镉电池、氢镍蓄电池等[1]。

目前，美国、欧盟、日本、英国、加拿大等国家和地区都将镍列入关键矿产名录[2]，镍资源的战略地位逐渐上升。我国于2016年将镍列入战略性矿产目录。我国是全球最大的镍矿进口国，超过90%的镍原材料依赖进口，资源储备严重不足[3]。在“双碳”战略背景下，镍资源供给与产业结构优化关系到诸多产业的高质量发展。战略性矿产资源保供和安全已上升到国家战略。党的二十大报告指出，着力提升产业链、供应链韧性和安全水平，确保能源资源、重要产业链和供应链安全。“十四五”规划纲要中也明确指出，加强战略性矿产资源的规划管控，提升储备安全保障能力。

本文依托“面向新能源、新材料战略矿产保障研究”“镍资源快速找矿突破与综合开发利用战略研究”等咨询项目的研究成果，梳理全球和我国镍资源储量概况及供需现状，总结国内外镍矿床成因类型、分布特征、成矿规律与找矿前景，分析我国镍矿勘查开发的关键技术及综合利用发展趋势，在此基础上提出保障我国镍资源供应和安全发展的建议，以期为我国实现镍资源找矿突破及综合利用研究提供参考。

二、 镍资源发展现状

（一） 全球镍资源发展现状

1. 全球镍资源概况

世界镍资源储量丰富。2023年，美国地质调查局（USGS）发布的数据显示[4]，全球已探明的镍基础储量超过1×108 t（金属量），其中红土型镍矿约占60%，硫化物型镍矿占40%。镍资源广泛赋存于海底铁锰结核中，限于海洋开采技术及海洋环境保护等原因，目前尚未实际开发。根据国际镍资源研究机构数据，按照2021年全球矿山镍产量为2.7×106 t[5]计算，全球镍储量静态保障年限可超过35年，资源储量保障程度较高。

全球镍矿产资源主要集中在澳大利亚、印度尼西亚、巴西、俄罗斯、新喀里多尼亚、菲律宾、加拿大、中国等国家。全球主要国家及地区的镍资源储量合计约占全球探明镍矿储量的90%[4]（见表1）。依据USGS公布的全球镍储量数据，2015—2022年，印度尼西亚、菲律宾、巴西等国家的镍储量增加较多，古巴和俄罗斯的镍储量相对稳定，加拿大、中国的镍储量近年来增加幅度减慢并呈现减少趋势。红土型镍矿具有开采成本低、资源潜力大等优势，未来对硫化镍矿的开采占比将逐渐减小。

2. 全球镍资源的供需现状

印度尼西亚、菲律宾、俄罗斯、新喀里多尼亚、澳大利亚、加拿大是全球主要的镍矿生产地区。2020年，这6个国家的镍矿产量合计约占世界镍矿总产量的70%。其中，印度尼西亚的镍矿产量为7.7×105 t，约占全球产量的24%，位居全球首位[5]。近年来，欧洲、美国等发达国家和地区的精炼镍产量增长缓慢；我国的精炼镍产量增长较快，2011—2019年的平均增长率达到10.93%[4]。

在全球镍资源的消费占比中，居于首位的是不锈钢，其次为合金及铸造、电池、电镀等消费领域。根据2020年全球镍资源的消费结构数据[5]（见图1），不锈钢领域所使用的镍资源在总的镍资源消费结构中的占比为74%，其后依次为合金及铸造（8%）、电池（7%）、电镀（6%）。从全球范围来看，不锈钢产量始终保持稳定增长态势，不锈钢对原生镍的需求也维持平稳增长，2015—2020年，全球不锈钢用原生镍年均复合增速为6.3%[5]。另外，根据新能源汽车发展规划及国外碳排放要求，未来全球新能源汽车销量增速将维持在较高水平，动力电池高镍化发展趋势显著，电池用镍的需求量会进一步增长。

我国是目前世界上最大的原生镍消费国，2020年我国镍消费量占全球消费总量的59%[5]（见图2）。目前，我国不锈钢领域的镍需求量最大，分别占国内镍需求总量的85%和全球市场的70%；新能源电池领域的镍需求量占比约为6%，但随着近年来新能源产业的快速发展，未来镍需求量将显著增加。

（二） 我国镍资源的发展现状

1. 镍资源概况

我国镍矿床的空间分布具有区域聚集的特点，其储量也相对集中。截至2021年年底，我国镍矿已探明储量为4.22×106 t[6]，镍矿资源储量约占全球的3.7%，位列全球第10位[7]。镍矿资源主要分布在全国21个省份，镍资源合计保有储量占全国镍资源总量的90%以上。其中，43%的镍矿资源集中在甘肃，其次分布在新疆、青海、云南、四川、吉林、陕西、贵州、江西、内蒙古和河南等11个省份[7]（见图3）。

我国镍矿资源主要分为硫化铜镍矿和红土型镍矿两大类。硫化铜镍矿是主要类型，占全国总储量的86%，品位高且存在多种稀有金属、贵金属伴生，可进行综合利用，经济价值较高；红土型镍矿主要分布在云南、四川等省份，占全国总储量的9.6%，目前开发利用较少；其他类型的镍矿资源占比为4.4%。

2. 镍资源的供需现状

目前，我国是全球镍消费量增长最快的国家。与此同时，受本身矿产资源储量和开采条件的限制，我国镍矿产量短期内不会有大幅提升，镍矿供需不平衡状态仍将持续，成为制约我国镍工业发展的重要因素[8,9]。表2列出了2011—2021年我国镍矿的供需情况[10]。2011—2021年，我国的镍消费量年平均增长率达到8.01%，然而同期我国的镍精矿产量年平均增长率仅为6.3%；2021年，我国镍矿的产量为1.04×105 t，同比增长约为2%。

不锈钢产业和新能源电池行业需求的快速增长，促使我国镍消费量不断增加。含镍阴极具有高能量密度，未来用于锂离子电池制造中的镍将显著增长并将持续下去，增长潜力显著。2021年，我国镍资源对外依存度从产量口径看达到86.7%，从消费量口径看高达92.5% [6,10]。目前，我国镍资源的主要进口国为菲律宾、印度尼西亚和新喀里多尼亚[5]（见图4）。

总的来看，我国镍资源的供需矛盾较为突出，在国内短期内无法大幅增加镍矿产量的情况下，镍资源对外依存度在未来相当长一段时间仍将处于较高水平，为此，稳定和多元化镍资源进口渠道是保障我国相关产业发展的重中之重。

三、 镍矿主要矿产类型、分布特征、成矿规律与找矿前景

（一） 镍矿床类型与分布特征

镍矿床按其成因，可以划分为岩浆熔离型矿床、热液矿床、风化壳（红土型）矿床[11]。考虑到海相沉积型镍矿的普遍性，镍矿床的成因类型分为岩浆型、红土型、海相沉积型和热液型4种[7]；其中，岩浆硫化物镍矿和红土型镍矿为主要类型。目前，红土型镍矿约占全球镍资源总量的55%、岩浆硫化物镍矿约占28%，海底铁锰结核中的镍矿约占17%。

镁铁质 – 超镁铁质岩体是岩浆硫化物镍矿的寄主母岩。在硫化物镍铜矿石中，镍主要以类质同象方式赋存于磁黄铁矿中或以游离形态赋存于镍黄铁矿中。岩浆硫化物镍矿主要分布在我国甘肃的金川镍矿、加拿大安大略省的萨德伯里镍矿带、西伯利亚的诺里尔斯克镍矿带、澳大利亚的坎博尔达镍矿带及芬兰的科塔拉蒂镍矿带等[6]。

红土型镍矿是硫化镍矿岩体经过风化、淋滤、沉积形成的风化壳型矿床。镍主要以氧化镍和铁镍矿形式赋存，呈吸附状态或类质同象方式分布在镍褐铁矿中。全球红土型镍矿分布在赤道线南北30°以内地区，集中分布于环太平洋的热带 – 亚热带国家，包括印度尼西亚的苏拉威西和摩鹿加镍矿带、菲律宾的巴拉望镍矿带、新喀里多尼亚的镍矿区、澳大利亚的昆士兰镍矿带、古巴的奥连特镍矿带及多米尼加共和国的班南镍矿带等。

我国的岩浆硫化物镍矿在储量及开采量上都占有明显优势，约占全国镍储量的90%。而红土型镍矿约占全国镍储量的6%，海相沉积型镍矿仅占4%。

（二） 岩浆硫化物镍矿床的成矿规律与找矿前景

1. 岩浆硫化物镍矿床的成矿规律

从成矿时代看，全球岩浆硫化物镍矿床的主要形成时代为元古宙和华力西期。我国岩浆硫化物镍矿床的形成时代主要是从前寒武纪到燕山期，其中元古宙和晚古生代是两个最主要的成矿期，约60%的镍矿床形成于古生代并以晚古生代为主。在成矿空间上，世界上铜镍硫化物矿床主要分布于前寒武纪地台区[12]，如加拿大地盾区安大略省的萨德伯里镍矿带；我国的镍矿床分布相对集中，具有成群成带的分布特征，除海相沉积型镍钼钒矿床产在扬子克拉通内部外，其余矿床均产在造山带或克拉通边缘等相对活动的构造单元，如天山造山带、兴蒙 – 吉黑造山带、秦祁昆造山带、华北板块、扬子板块和塔里木板块边缘[13]。

以金川岩浆铜镍硫化物矿床为典型代表，小岩体成大矿是岩浆硫化物矿床最典型的特征[14]。岩浆通道内硫化物深部熔离 – 贯入成矿是镍铜硫化物矿床小岩体成大矿的重要机制[14,15]，其成矿模式可以概括为基性岩浆尾羽成矿（见图5）。具体来看，地幔源区经过部分熔融形成镁铁质岩浆，上侵到地壳深部的中间岩浆房，经过初步的分异或外来硫的加入，发生硫化物的熔离与预富集，形成不含矿岩浆、含矿岩浆、富矿岩浆和矿浆；之后这些不含矿、含矿岩浆、富矿岩浆和矿浆分批次脉动式上侵，在上侵过程中和进入终端岩浆房后进一步分异。一般早期侵入的岩浆不含矿或含贫矿，其分布范围较大，晚期脉动式侵入的含矿岩浆、富矿岩浆或矿浆依次上侵就位于现存较小的空间成岩成矿，形成小岩体大型矿床。富矿岩浆和矿浆多就位于岩体的底部或尾部，体现出尾羽成矿的特征[13]。

在基性岩浆成矿与找矿过程中，前导性岩浆（即先上侵的不含矿岩浆或含贫矿岩浆）通常指示了岩浆深部预富集作用的存在，继发性岩浆（即脉动式侵入的含矿岩浆、富矿岩浆或矿浆）指示了现存成矿作用的空间意义，甄别继发性岩浆（体）是找矿突破的重要途径[16]。我国夏日哈木超大型铜镍硫化物矿床的发现与找矿重大突破就是小岩体成大矿理论实践的重要成果，是小岩体成大矿典型实例。

2. 岩浆硫化物镍矿床的找矿前景

从我国镍矿资源储量的比重、开采和利用角度看，岩浆硫化物镍矿床最为重要，其主要分布在甘肃龙首山，新疆阿尔泰、东天山，青海东昆仑，吉林红旗岭，陕西煎茶岭，广西大坡岭以及云南白马寨等矿（集）区，处于造山带或具有克拉通边缘背景。根据2017年全国镍矿资源潜力评价结果，我国镍矿资源储量潜力较大（预测可利用镍资源储量为2.102×107 t），其中岩浆硫化镍矿资源潜力占预测资源总量的91%。镍矿资源找矿前景好的区域主要为甘肃、青海、新疆等省份。我国镍矿500 m以浅的预测资源量约占总预测资源量的49.9%，这表明镍矿资源具有良好的找矿前景，为镍资源勘查增储提供了保障。

基于对镍矿成矿规律的认识，结合地质、地球物理和地球化学方法，发现未来我国镍矿有利的找矿方向有：深化部分传统镍矿产区深边部“就矿找矿”；新区找矿大有可为，如东昆仑地区；重视新类型镍矿的研究与勘查，加强我国海域多金属结核的研究和勘查工作；在有利找矿区带开展岩浆硫化物镍矿找矿工作，如东天山成镍带、甘 – 新北山成镍带、东昆仑成镍带、扬子南缘成镍带、白乃庙 – 锡林浩特成镍带、北冈底斯成镍带等[13]。

（三） 红土型镍矿床成矿特征与找矿前景

1. 红土型镍矿床的成矿特征

红土型镍矿具有规模大、埋藏浅、综合利用价值高（常伴生或共生铁、钴、铬、锰、钒等）、易于勘探和开采等特点[17~20]。从全球分布特征来看，约85%的红土型镍矿床与增生地体内的纯橄榄岩、方辉橄榄岩和橄榄岩有关，约15%的红土型镍矿床则与稳定克拉通内科马提岩和层状镁铁质 – 超镁铁质火成岩有关。世界红土型镍矿约占全球镍资源的55%。

全球已查明的红土型镍矿资源主要分布在大洋洲、东南亚、中南美洲和非洲4个成矿区[21~26]，其中大洋洲、东南亚和中南美洲3个成矿区的成矿地质条件良好，具有巨大的找矿潜力[27~35]。另外，乌拉尔成矿带、印度、美国、中国等国家和地区也分布着小规模的红土型镍矿。红土型镍矿的主要分布国家有东南亚的印度尼西亚、菲律宾、缅甸、越南，大洋洲的澳大利亚、新喀里多尼亚、巴布亚新几内亚，美洲的古巴、巴西等。

2. 红土型镍矿床的找矿前景

我国红土型镍矿典型代表有：云南的金厂、安定、邦滇寨、南庄矿床，青海的平安县元石山矿床，黑龙江大金顶子矿床，内蒙古白音胡硕、珠尔很沟矿床等。

红土型镍矿具有分布相对集中、矿床规模大、矿床类型简单等特点，运用的地质找矿方法和勘查手段相对简单、勘查成本较低等，相关地质勘查工作容易取得突破[36]。目前，全球红土型镍矿找矿勘查的重点区域和热点地区有：东南亚成矿区、中南美洲成矿区、大洋洲成矿区以及非洲地区[29,37]。

针对我国的镍矿资源特征，国内红土型镍矿的成矿条件相对不好，不占优势，但需要进一步与印度尼西亚、菲律宾等红土型镍矿资源丰富国家构建稳定的镍原料贸易市场，鼓励我国地质勘查单位和矿业企业利用人才、技术和资金优势，积极到境外开展红土型镍矿的勘查和开发，以缓解国内镍资源的供需矛盾。

四、 镍矿勘查开发关键技术及综合利用发展趋势

基于我国镍矿床特点，岩浆硫化物镍矿在相当长时期内仍是我国镍矿资源最有效的供给，加强岩浆硫化物镍矿的找矿勘查，对我国镍矿增储和资源供应保障至关重要。

（一） 岩浆硫化物镍矿的找矿突破方向与技术路线

我国镍资源的找矿突破应从两方面进行考虑，对于镍品位>0.5%的镍资源，重点针对岩浆硫化物镍矿床开展找矿关键技术研究，实现找矿突破；对于镍品位<0.5%的镍资源（主要是国内大型镍矿床中的低品位矿、尾矿资源），开展镍二次资源的综合回收利用实验研究。

针对岩浆硫化物镍矿资源，利用较为成熟的小岩体型岩浆硫化物镍矿勘查模型，以地质特征研究结合遥感、地球化学探测（化探）、地球物理探测（物探）的工作方法，采用多元遥感影像融合识别小岩体和提取蚀变信息来快速识别含矿小岩体，通过重力、磁法等物探方法反演隐伏小岩体的边界、深度和性状，利用多种地质指标对小岩体进行含矿性评价，从而进一步指导勘查开发和找矿突破（见图6）。岩浆硫化物镍矿的找矿技术路线可以概括为：研究成矿地质背景→岩浆源区性质→岩浆演化过程→硫化物熔离过程，建立镁铁 – 超镁铁质岩体含矿性评价指标体系与评价方法→结合遥感、物探、化探结果分析识别含矿小岩体→应用于靶区及成矿潜力区进行区域找矿和就矿找矿。

（二） 岩浆硫化物镍矿勘查开发关键技术

利用快速识别含矿小岩体的技术方法和镁铁 – 超镁铁质岩体含矿性评价指标体系与评价方法，支撑岩浆硫化物型镍矿的勘查开发和找矿突破。

1. 镁铁 – 超镁铁质岩体含矿性识别技术

注重成矿潜力区中镁铁 – 超镁铁质含矿小岩体的识别技术研究。目前的遥感技术虽然还无法直接给出镍矿石矿物的空间定位，但在识别含矿镁铁质 – 超镁铁质岩体、圈定铁帽分布范围、识别含水矿物的铁染和羟基异常范围方面具有突出优势。例如，在对坡十铜镍矿提取的遥感找矿信息综合分析与验证过程中，利用多光谱增强型专题制图仪（ETM）数据，提取到构造形迹和羟基遥感异常，通过综合分析和实地查证，发现了罗东镁铁 – 超镁铁质岩型镍矿，从而实现了遥感找矿的突破[38]。应用专题制图仪（TM）/ETM数据、遥感数据，利用多波段组合比值后的假彩色合成方法，实现小岩体的准确识别和蚀变信息提取，实现对矿化岩体的快速定位，解决区域地质调查与矿区地质调查过程中易遗漏小岩体的问题，进而提高找矿勘查效率。在近些年的勘查实践中，利用“小岩体识别+矿化蚀变信息提取”遥感解译的方法，已经成功在甘肃北山地区实现找矿，快速识别出多处镁铁 – 超镁铁质小岩体，经过筛选和实地调查验证，新发现多处矿化点（如柳园西南山岩体、铭扬岩体、骆驼山岩体、成宣岩体等）。

注重优选成矿靶区及矿集区范围矿化岩体的识别。在岩浆硫化物镍矿的深部找矿探测方面，通常采用可控源音频大地电磁法、瞬变电磁法、大比例尺航空物探、井中物探、浅层地震法等物探方法，且在实际勘查及找矿工作中应用效果良好。铜镍硫化物矿体具有高密度、强磁性、导电性等特性，利于上述物探测量方法在找矿中发挥重要作用，即运用高分辨率、大深度探测手段实现“攻深找盲”的找矿要求。在实际工作中，可以先采用面积或剖面性的磁法、激电测量、电测深等方法，然后再对重点靶区进行系统的深部探测。在对岩体含矿性识别评价过程中，通常配合使用多种找矿方法，既可以是地质方法与物探方法的综合，也可以是物探方法和化探方法的综合。总体来看，综合物探方法在深部矿产勘查以及深部隐伏矿床找矿工作中发挥着越来越重要的作用。

2. 镁铁 – 超镁铁质岩体含矿性评价指标体系与评价方法

对于镁铁 – 超镁铁质岩体含矿性的评价，首先需要从成矿的专属性出发初步筛选镁铁 – 超镁铁质岩体，然后通过三步筛选法（见图7）进一步对岩体含矿性进行综合分析。镁铁 – 超镁铁质岩体的三步筛选法具体为：① 从野外地质特征角度进行定性分析，包括围岩地层富硫，岩相多样化、多期侵入，矿物粒度变化较大，富含斜方辉石、角闪石，岩石发生蚀变等方面。② 从地球化学角度进行定量分析，包括橄榄石的镁值（即Fo值，是橄榄石富镁程度的指标，反映了橄榄石的熔融程度）为70~90；橄榄石中镍含量小于0.4%；全岩的镁铁比值为2~6.5；全岩的稀土元素配分曲线呈右倾型；全岩微量元素中Cu/Zr值大于1。③ 进行化探与物探定位分析，包括区域上铜、镍、钴、铬综合化探异常，高磁、高重、高极化、低电阻的物探组合异常，物探技术探测矿体埋藏深度。

镁铁 – 超镁铁岩体含矿性评价方法可以从野外地质角度定性认识岩浆演化信息，从室内测试角度定量揭示岩石矿物信息，从物探、化探角度定位隐伏矿体信息；经过层层筛选，改进了传统的物探找矿目标，完善了钻探验证的找矿评价方法，解决了只有钻探工程验证才能确定岩体成矿潜力的科学难题。

（三） 镍矿综合利用途径

对于镍品位>0.5%的镍金属资源，可以直接开采利用，需重点进行找矿工作，着重针对岩浆硫化物镍矿床开展找矿关键技术研究，指导找矿突破。针对岩浆铜镍矿床的勘查开发，镁铁 – 超镁铁质岩体的识别是寻找（隐伏）铜镍矿床的前提。① 开展地质测量与研究、地球物理（中 – 小比例尺的重力、磁面积测量）及地球化学面积测量勘查组合是基础。② 识别与成矿有关的镁铁 – 超镁铁质岩体是矿床发现的关键。中 – 大比例尺的地质、物探、化探综合勘查和研究所依据的具体地质背景条件各有不同，与成矿有关的镁铁 – 超镁铁质岩体的地球化学特征和地球化学综合异常分析，对含矿岩体的识别非常重要。对铜镍硫化物物性特征反映较灵敏的中 ‒ 大比例尺各类电法测量有时可起到隐伏矿床预测定位的重要指示作用。③ 预测和定位隐伏矿体的空间分布是勘查的核心。针对不同的地质目标，各类高精度的综合物探方法技术（包括井中物探、井地物探）的勘查应用可起到关键作用，其重点是对某一关键控矿因素的地质进行认识和识别。这类工作多是在矿床发现后进一步预测隐伏矿定位时实施。在实践中，受经济合理性、技术有效性、地质研究认识的制约，通常是“点”上的突破再带动“面”上的勘查投入。

对于镍品位<0.5%的镍资源，如大型镍矿床贫矿、尾矿等二次镍资源，需要适度加大投入，开展镍资源综合回收利用实验研究，力争取得突破，在实现镍矿找矿突破的同时，为我国镍资源量增储提供有效保障。另外，进一步完善再生镍资源回收循环体系，回收利用来自不锈钢、废旧蓄电池、合金、铜冶炼废渣等中存在的镍废料。2021年，我国再生镍资源的使用量为3.54×105 t[5]。未来，我国再生镍资源利用发展前景广阔，完善再生镍资源回收利用的循环体系，对扩大镍二次资源利用具有重要现实意义。

五、 镍矿资源保障路径与对策

镍资源作为重要的战略性关键金属，随着我国对镍资源需求量的持续增长，国内供需矛盾在未来一段时间将长期存在。基于我国镍资源禀赋及供需结构，需积极采取多种措施来保障我国镍资源的稳定供应。图8为我国镍矿资源保障路径的技术路线，可以从国内实现镍资源找矿突破、综合利用，国际获取稳定多元化镍资源市场两方面着手。

国内方面的镍资源保障路径及对策为：对于镍品位>0.5%的镍资源，需要加大勘查力度，实现找矿突破，重点针对岩浆硫化物镍矿床开展找矿关键技术研究；强化镍资源储备基地建设，保障有效增储；对于镍品位<0.5%的镍资源（主要是国内大型镍矿床中的低品位矿、尾矿资源），开展镍二次资源的综合回收利用实验研究，提高再生镍资源利用率；优化传统技术工艺，调整产业结构。

国际方面镍资源供应保障的建议为：依靠国外资源补充国内供应不足，保障获取以印度尼西亚、菲律宾为代表的重要镍资源进口，加大投资镍资源海外矿业项目，加强国际合作，多元化海外镍资源市场；提高红土型镍金属矿产资源的冶炼技术，降低原矿资源的冶炼成本，增强镍资源市场的国际竞争能力，推动我国镍金属矿山和冶炼加工产业的稳定发展。

（一） 国外突破方向

1. 加大投资镍资源海外矿业项目，增强中资企业国际竞争能力

未来，全球镍资源的重点开发将转向便于勘探开采的红土型镍矿资源。我国的红土型镍矿资源主要来自印度尼西亚和菲律宾。为确保国民经济发展和镍资源供应安全，我国应注重海外镍资源的整合和开发利用，提升国内镍企业的国际竞争力。近年来，随着加压酸浸技术不断取得突破，中资企业在印度尼西亚、菲律宾等国家的发展已不断深化，代表性企业如金川集团国际资源有限公司、华友钴业股份有限公司、盛屯矿业集团股份有限公司等，为我国镍资源稳定供给发挥了重要作用。为了更好地推动海外镍矿资源开发，建议我国相关主管部门积极引导国内优势企业加大对国外矿山资源勘查和开发的投入，拓宽资源进口来源；加大政策支持力度，完善与海外镍矿资源开发相关的金融、保险、服务体系，为企业的国际化经营提供有利融资条件；同时，提供必要的外交协助，增加对海外镍矿项目的投资，以确保国外镍资源的稳定供应。

2. 加强国际合作，实现镍资源进口渠道的多元化

为了扩大和稳定海外镍矿资源的供应，降低镍资源供应安全风险，一方面，需要继续稳定进口来自印度尼西亚、菲律宾等国家的镍资源；另一方面，继续贯彻“走出去”战略方针，加强国际合作，积极开拓和扩大来自古巴、巴西、俄罗斯等国家的镍资源进口渠道，逐步实现我国镍资源进口渠道的多元化。

（二） 国内保障对策

1. 加大镍资源的勘查力度

针对我国重要的镍成矿（区）带，加大地质勘查和找矿投入力度，寻找新的镍矿资源。一方面，针对国内大型矿山的深边部，利用成熟镍矿找矿关键技术实现找矿突破，如甘肃金川、青海夏日哈木、新疆喀拉通克、云南元江、吉林磐石等矿区深部和周边，均是重点地区；另一方面，积极加入到国家新一轮关键金属资源找矿突破的战略行动中，在新疆东天山、甘新北山、东昆仑等重要镍矿带部署相关的镍资源潜力评价及镍矿勘查工作，增加镍资源储量。

2. 加强镍资源综合利用，提高再生镍资源利用率

注重超大型、大型镍矿床中贫矿、尾矿等资源的利用，开展镍资源综合回收利用实验研究，力争取得突破，有效进行镍二次资源综合利用，为我国镍资源增储提供有效保障。优化回收利用工艺，提高再生镍资源利用率，进一步完善再生镍资源回收循环体系。

3. 优化传统技术工艺，调整产业组织结构

我国镍工业技术的开发重点包括红土型镍矿选冶技术、镍合金生产技术和羟基镍精炼工艺技术等。针对以上技术，应加大研发投入，打破技术封锁，提升国内镍企业的国际竞争力，促进镍矿产业的良性发展。为更好利用海外资源，可考虑逐步将镍冶炼加工向沿海地区转移。

4. 强化镍资源储备基地建设，保障有效增储

基于我国镍矿床的特点，建议紧抓主要硫化物型镍矿资源基地的建设，如甘肃金川镍资源基地、东天山 ‒ 黄山地区镍资源基地、东昆仑夏日哈木镍资源基地等，通过加大地质找矿勘查的投资力度，保障国内镍资源有效增储。

5. 重视海底潜在镍矿资源开发技术研究

据估计，在4×108 km2的海底总面积中，约有15%为多金属结核所覆盖，目前总储量约为2×1012~3×1012 t[39]，且每年以1×107 t的速度不断增加。海底铁锰多金属结核中拥有大量的镍矿资源尚未开发利用，但随着开采技术的发展，其作为潜在镍矿资源，对未来我国镍资源稳定供给具有重大的战略意义，应予以高度重视。

利益冲突声明

本文作者在此声明彼此之间不存在任何利益冲突或财务冲突。

Received date: January 12, 2024; Revised date: March 4, 2024

Corresponding author: Tang Zhongli is a professor from School ofEarth Science and Resources of Chang’an University, and a member ofChinese Academy of Engineering. His major research fields includegeological and mineral exploration and magmatic deposit research. E-mail:zytangzl@chd.edu.cn

Funding project: Chinese Academy of Engineering project“Guarantee Strategic Mineral Resources for New Energy and NewMaterials” (2022-XY-82), “Key Strategic Mineral Resources such asPotassium and Lithium in China under the New Situation—IndustryHigh Quality Development Strategy” (2023-XY-20), “Research onthe Import‒Reserve‒Emergency Strategy of Strategic Metal MineralResources in China” (2023-XY-21); Shaanxi Province NaturalScience Basic Research Program Project (2023-JC-YB-224); GansuProvince Natural Science Foundation Project (21JR7RA787)

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基金资助

中国工程院咨询项目“面向新能源、新材料的战略矿产保障研究”(2022-XY-82)

“新形势下我国钾锂等关键战略性矿产资源 – 产业高质量发展战略研究”(2023-XY-20)

“我国战略性金属矿产的进口 – 储备 – 应急战略研究”(2023-XY-21)

陕西省自然科学基础研究计划项目(2023-JC-YB-224)

甘肃省自然科学基金项目(21JR7RA787)

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