全球向清洁能源转型的浪潮中，镍——这一不锈钢和动力电池的核心原材料——正变得前所未有的重要。然而，高品位镍 sulfide 资源日益枯竭，而大量低品位超镁铁质岩中的镍资源因传统工艺成本高、污染重而长期“沉睡”。2026年6月15日，多伦多大学研究团队在Nature旗下期刊《Communications Engineering》发表突破性成果，报道了一种低温、以固态为主的镍提取新工艺，成功从超镁铁质矿中高效提取镍，为解锁全球约4500万吨未开发镍资源提供了可持续的技术路径。

超镁铁质岩的“富矿贫用”困局

超镁铁质岩富含镁和铁硅酸盐矿物，长期以来被认为是镍矿床的重要宿主。然而，其复杂的矿物学特性和难处理的“顽石”本质，使传统提取方法成本高昂、效率低下且环境挑战巨大。

传统工艺的两难困境：

火法冶炼路线：需将含镁硅酸盐的矿石整体熔炼，能耗极高，且产生大量SO₂排放

湿法浸出路线：依赖强酸等苛刻化学试剂，废液处理压力大，环境足迹沉重

随着全球镍需求因电动汽车和可再生能源储能技术的扩张而加速增长，开发环境友好的低品位镍矿提取策略，已成为保障全球镍供应链稳定与可持续的紧迫需求。

低温固态工艺的三大突破

多伦多大学材料科学与工程系Wei Lv、Fanmao Wang、Brian Makuza等研究团队(通讯作者Fanmao Wang)在Vale Base Metals和加拿大自然科学与工程研究理事会的资助下，成功开发了这项创新工艺。该工艺在中试规模(mini-plant scale)得到验证，核心创新体现在三个方面：

低温固态反应：告别高能耗熔炼

传统工艺需将矿石整体加热至熔融状态，而新工艺在低于950°C的温度下运行，以固态反应为主导。通过精确调控反应器内的温度、气氛和铁添加量，创造有利的热力学条件，实现镍的选择性迁移。

工艺参数：

处理时间仅约3小时

操作温度低于950°C，远低于传统熔炼温度

廉价铁粉作“镍捕获剂”：选择性分离的核心武器

该工艺最具巧思的创新在于：利用廉价的金属铁粉作为“镍捕获剂”。在热处理过程中，镍从硫化物相迁移到金属镍铁颗粒中，形成镍含量16-24%的镍铁合金。

选择性分离的双重效果：

镍进入合金相：镍被选择性富集到磁性镍铁合金颗粒中

硫被稳定固化：硫被有效“封存”为稳定的固态硫化物相，彻底避免SO₂排放

通过调控合金颗粒的尺寸和形貌，可高效实现与脉石的磁选分离。

从“石头”到“电池级镍”的完整路径

提取出的镍铁合金可通过传统精炼工艺进一步加工为电池级镍。这意味着该技术并非停留在实验室的“孤岛”，而是与现有工业体系兼容，具备从矿石到终端产品的完整产业化路径。

重塑全球镍供应链格局

解锁4500万吨“沉睡”资源

据估计，全球超镁铁质矿中蕴藏着约4500万吨未开发的镍。这一数字相当于全球已探明镍储量的相当比例。该技术为这些长期被视为“经济不可行”的资源打开了商业化大门。

绿色低碳：无SO₂排放的清洁冶金

传统镍冶炼的最大环境痛点之一是SO₂排放。新工艺通过将硫稳定固化于固态硫化物相中，从源头消除了SO₂排放。同时，低温运行大幅降低了能耗，与全球金属生产脱碳的大趋势高度契合。

经济性优势：快速、低成本、可规模化

快速处理：约3小时的处理周期，显著提升生产效率

低成本原料：使用廉价铁粉作为捕获剂，不依赖贵金属

模块化设计：中试规模已验证，可适应从小试到全规模矿山的各种运营规模，也可对现有设施进行改造升级

战略价值：缓解全球镍供应紧张

镍是锂离子电池正极的基石材料，供应紧张直接关系到电动汽车普及和清洁能源转型的进程。该技术通过解锁此前无法经济开采的镍资源，有望缓解全球镍供应瓶颈，对保障关键矿产供应链安全、稳定新能源汽车产业链具有深远的战略意义。

从矿山到电池的全产业链赋能

矿山端：该技术可直接部署于超镁铁质镍矿的选矿环节，将低品位矿石原位升级为高品位镍铁合金，大幅降低后续运输和冶炼成本。

冶金端：提取的镍铁合金可通过现有精炼流程生产电池级硫酸镍，与下游湿法冶金工序形成无缝衔接，提高浸出效率、降低酸耗。

回收端：该技术的固态反应原理也为镍资源的循环利用提供了新思路，未来有望拓展至废旧电池和含镍废料的回收领域。

从高能耗熔炼到低温固态提取，从SO₂大量排放到无硫排放，从“不可开采”到“经济可行”——多伦多大学团队的这项研究，为全球镍资源的可持续开发提供了全新的技术范式。当全球向清洁能源转型对镍的需求持续攀升，这项“解锁超镁铁质岩镍价值”的创新工艺，可能正是保障全球镍供应链安全的那把“钥匙”。