从“假铜”到战略金属——镍的前世今生

  镍的英文名“Nickel”源于15世纪德国萨克森矿工的戏称。他们在开采铜矿时，常见一种泛铜绿色、却始终炼不出铜的暗红色矿石，遂归咎于山中精灵作祟，谓之“假铜”。直至1751年，瑞典化学家克龙斯泰德才从中分离出新金属，并沿用此名。有趣的是，东方冶金传统绕开了“炼铜”的迷思，直接取用镍的合金价值。中国是世界上最早使用镍合金的国家：春秋战国时期已见含镍兵器，至西汉，云南利用铜镍矿冶炼白铜（铜镍锌合金）的工艺臻于成熟。东晋《华阳国志》中已有堂螂县出产白铜的文字记载：“堂螂县…… 出银、铅、白铜。”16世纪这种银光素雅的合金传入欧洲，被西方誉为“中国银”，价逾白银。西方通过化学手段率先分离出镍单质，确认这是一种全新金属元素；而我国古代并未提炼纯镍，却很早就利用铜镍共生矿石冶炼出白铜合金。这说明镍的价值很早就被人类发现，只是中西方受资源禀赋、冶炼技术限制，走出了截然不同的利用路径。

  镍的富集规律，与其地球化学特性密切相关：镍对硫的亲和力强，在氧化环境下又可发生迁移。当前全球具备经济开采价值的镍矿主要分为两大类。第一类是岩浆硫化物型镍矿：地幔来源的基性-超基性岩浆向上侵入地壳，发生熔离分异，镍、铜等硫化物熔体与硅酸盐岩浆分开，沉降聚集在岩体底部，形成品位较高的矿体，常伴生钴、铂族元素。我国甘肃金川超大型镍矿就是该类型的典型代表，是我国镍工业最重要的资源基地。 第二类是红土型风化壳镍矿：含镍的超基性岩石，在热带、亚热带湿热环境中长期风化淋滤，镁、硅等元素被流水带走，镍、钴就地富集，形成巨厚风化壳矿床。这类镍矿集中在印尼、菲律宾等赤道附近国家，占全球镍资源储量约 60%。两种矿床的形成，都需要特殊地质构造或气候条件，造成全球镍资源分布高度不均，也让镍具备了突出的战略资源属性。

甘肃金川岩浆硫化物型铜镍矿石标本  来源：中国地质调查局自然资源实物地质资料中心

  镍被誉为“工业维生素”，因其微量添加即可显著改变材料性能。不锈钢是镍的最大消费领域，镍赋予钢铁优异的耐腐蚀性，使其广泛应用于建筑、医疗与日用制品。而在新能源领域，镍系三元锂电池正成为缓解“里程焦虑”的关键：提高镍占比可提升能量密度，直接关乎电动汽车的续航能力。此外，镍基高温合金是航空发动机涡轮叶片、火箭发动机等极端热端部件的首选材料，可耐受上千摄氏度高温，依旧保持结构强度；在石油催化、电镀防护等领域，镍同样发挥着不可替代的作用。

红土型风化壳镍矿露天采场露头  来源：AI生成

  从春秋战国时期的含镍兵器、汉代白铜器物，到如今高超声速装备热端构件、助力能源转型的镍基动力电池，镍的开发利用史，见证着人类对化学元素认知的不断深化，也体现出资源价值随技术进步不断被重新发掘。曾经被矿工戏称的“假铜”，经过亿万年地质作用塑造，再经现代工业技术赋能，已经成为支撑现代文明的关键战略金属。

  作为地质调查工作者，厘清镍矿成矿规律、发掘新的矿产地，是我们用好地球馈赠、守护矿产资源安全的应有担当。未来，依靠更加先进的勘查技术与扎实的基础地质研究，我们有望发掘更多地下镍矿资源，为我国矿产资源安全、绿色低碳转型筑牢地质支撑。