At first ‘sustainable mining’ could be perceived as a paradox—minerals are widely held to be finite resources with rising consumption causing pressure on known resources. The true sustainability of mineral resources, however, is a much more complex picture and involves exploration, technology, economics, social and environmental issues, and advancing scientific knowledge—predicting future sustainability is therefore not a simple task. This paper presents the results from a landmark study on historical trends in Australian mining, including ore milled, ore grades, open cut versus underground mining, overburden/waste rock and economic resources. When complete data sets are compiled for specific metals, particular issues stand out with respect to sustainability—technological breakthroughs (e.g. flotation, carbon-in-pulp), new discoveries (e.g. uranium or U), price changes (e.g. Au, boom/bust cycles), social issues (e.g. strikes), etc. All of these issues are of prime importance in moving towards a semi-quantitative sustainability model of mineral resources and the mining industry. For the future, critical issues will continue to be declining ore grades (also ore quality and impurities), increased waste rock and associated liabilities, known economic resources, potential breakthrough technologies, and broader environmental constraints (e.g. carbon costs, water). For this latter area, many companies now report annually on sustainability performance—facilitating analysis of environmental sustainability with respect to production performance. By linking these two commonly disparate aspects—mining production and environmental/sustainability data—it becomes possible to better understand environmental sustainability and predict future constraints such as water requirements, greenhouse emissions, energy and reagent inputs, and the like. This paper will therefore present a range of fundamental data and issues which help towards quantifying the resource and environmental sustainability of mining—with critical implications for the mining industry and society as a whole.

Nickel (Ni) is an important metal in modern infrastructure and technology, with major uses in stainless steel, alloys, electroplating and rechargeable batteries. Economic Ni resources are found in either sulfide or laterite-type ores. Although the majority of economic resources are contained in laterite ores, the bulk of historic Ni production has been derived from sulfide ores since laterites require more complex processing. To meet future demand for Ni, there is an increasing amount of Ni being mined from laterite ores—leading to increasing energy and greenhouse gas emission costs for Ni production. In many of the major Ni fields of the world, environmental impacts have also been significant, especially in Sudbury in Canada and the Taimyr and Kola Peninsulas in Russia. A major gap in the literature remains on historical trends in global Ni mining, especially with respect to primary aspects such as production, known economic resources and ore grades and type. This paper compiles and analyses a wide array of data on global Ni mining, presenting a coherent picture of major historical trends and the current industry configuration. The paper includes unique historical data sets for major Ni fields, especially the Sudbury Basin and Thompson fields in Canada and the Kambalda field in Australia. By understanding these critical ‘mega-trends’ in the Ni industry, it is possible to better understand unfolding global issues, such as environmental impacts, greenhouse gas emissions, climate change and potential industry responses, and whether ‘peak nickel’ is a viable concept and the implications these issues have for Ni production and demand. The data, trends and issues synthesized in this paper therefore provide a compelling picture of the Ni industry, and should help to inform current research and policy directions.

Today's global society is economically, socially and culturally dependent on minerals and metals. While metals are recyclable, terrestrial mineral deposits are by definition ‘non-renewable’ over human timescales and their stocks are thus finite. This raises the spectre of ‘peak minerals’ – the time at which production from terrestrial ores can no longer rise to meet demand and where a maximum (peak) production occurs. Peak minerals prompts a focus on the way minerals can be sustainably used in the future to ensure the services they provide to global society can be maintained. As peak minerals approaches (and is passed in some cases), understanding and monitoring the dynamics of primary mineral production, recycling and dematerialisation, in the context of national and global discussions about mineral resources demand and the money earned from their sale, will become essential for informing and establishing mechanisms for sustainable mineral governance and use efficiency into the future. Taking a cross-scale approach, this paper explores the economic and productivity impacts of peak minerals, and how changes in the mineral production profile are influenced not only by technological and scarcity factors, but also by environmental and social constraints. Specifically we examine the impacts of peak minerals in Australia, a major global minerals supplier, and the consequences for the Asia-Pacific region, a major destination for Australia's minerals. This research has profound implications for local and regional/global sustainability of mineral and metal use. The focus on services is useful for encouraging discussion of transitions in how such services can be provided in a future more sustainable economy, when mineral availability is constrained. The research also begins to address the question of how we approach the development of strategies to maximise returns from mineral wealth over generations.

The concept of "peak oil" has been explored and debated extensively within the literature. However there has been comparatively little research examining the concept of "peak minerals", particularly in-depth analyses for individual metals. This paper presents scenarios for mined copper production based upon a detailed assessment of global copper resources and historic mine production. Scenarios for production from major copper deposit types and from individual countries or regions were developed using the Geologic Resources Supply-Demand Model (GeRS-DeMo). These scenarios were extended using cumulative grade-tonnage data, derived from our resource database, to produce estimates of potential rates of copper ore grade decline. The scenarios indicate that there are sufficient identified copper resources to grow mined copper production for at least the next twenty years. The future rate of ore grade decline may be less than has historically been the case, as mined grades are approaching the average resource grade and there is still significant copper endowment in high grade ore bodies. Despite increasing demand for copper as the developing world experiences economic growth, the economic and environmental impacts associated with increased production rates and declining ore grades (particularly those relating to energy consumption, water consumption and greenhouse gas emissions) will present barriers to the continued expansion of the industry. For these reasons peak mined copper production may well be realised during this century.

Rare earth elements (REE) are indispensable to infrastructure, technology, and modern lifestyles, which has led to an increasing demand for these elements. The current global rare earth oxides (REO) market is dominated by Chinese production, which peaked in 2006 at 133,000 tonnes REO per year, accounting for some 97.1% of global production, causing concern about the long-term supply of REE resources. Although the REE consist of 17 individual elements (15 lanthanides plus scandium and yttrium) that are hosted by numerous types of mineralization, the relatively modest scale of the global REE mining sector has limited our knowledge of REE mineral resources and mineralizing systems compared to metals such as copper and iron, which are produced in much larger quantities. In order to quantitatively analyze the mineralogy, concentrations, and geologic types of REE deposits, we compiled a global dataset of REE mineral resources based on the most recently available data (2013–2014). This compilation yields minimum global contained total rare earth oxides plus yttrium oxide (TREO + Y) resources of 619.5 Mt split between 267 deposits. Deposits with available grade and tonnage data (260 of the 267 deposits in our database) contain some 88,483 Mt of mineral resources at an average concentration of 0.63% TREO + Y, hosting 553.7 Mt TREO + Y. Of the 267 total deposits in our database, some 160 have mineral resources reported using statutory mining codes (e.g., JORC, NI43-101, SAMREC), with the remaining 107 projects having CRIRSCO-noncompliant mineral resources that are based on information available in the industry literature and peer-reviewed scientific articles. Approximately 51.4% of global REO resources are hosted by carbonatite deposits, and bastnasite, monazite, and xenotime are the three most significant REE minerals, accounting for >90% of the total resources within our database. In terms of REE resources by individual country, China dominates currently known TREO + Y resources (268.1 Mt), accounting for 43% of the global REO resources within our database, with Australia, Russia, Canada, and Brazil having 64.5, 62.3, 48.3, and 47.1 Mt of contained TREO + Y resources, respectively. Some 84.3 Mt TREO + Y is hosted within tailings (dominated by tailings from Bayan Obo but with smaller resources at Palabora, Steenkampskraal, and Mary Kathleen) and 12.4 Mt TREO + Y is hosted by monazite within heavy mineral sands projects, illustrating the potential for REO production from resources other than traditional hard-rock mining. Global REE resources are dominated by the light REE, having an average light REO (LREO; La-Gd) to heavy REO (Tb-Lu and Y) ratio of 13:1. These REE deposits contain an average of 81 ppm Th and 127 ppm U, indicating that radioactive waste associated with REE extraction and refining could be a concern. Modeling the 2012 global production figures of 110 kt TREO + Y combined with an assumed 5% annual growth in REE demand indicates that known REE resources could sustain production until 2100 and that geologic scarcity is not an immediate problem. This suggests that other issues such as environmental, economic, and social factors will strongly influence the development of REE resources.

This paper critically assesses if accessible lithium resources are sufficient for expanded demand due to lithium battery electric vehicles. The ultimately recoverable resources (URR) of lithium globally were estimated at between 19.3 (Case 1) and 55.0 (Case 3) Mt Li; Best Estimate (BE) was 23.6 Mt Li. The Mohr 2010 model was modified to project lithium supply. The Case 1 URR scenario indicates sufficient lithium for a 77% maximum penetration of lithium battery electric vehicles in 2080 whereas supply is adequate to beyond 2200 in the Case 3 URR scenario. Global lithium demand approached a maximum of 857 kt Li/y, with a 100% penetration of lithium vehicles, 3.5 people per car and 10 billion population.

Research Article| November 01, 2014 A Detailed Assessment of Global Nickel Resource Trends and Endowments Gavin M. Mudd; Gavin M. Mudd † 1Environmental Engineering, Department of Civil Engineering, Monash University, Wellington Road, Clayton, VIC 3800, Australia †Corresponding author: e-mail, Gavin.Mudd@monash.edu Search for other works by this author on: GSW Google Scholar Simon M. Jowitt Simon M. Jowitt 2School of Geosciences, Monash University, Clayton, VIC 3800, Australia Search for other works by this author on: GSW Google Scholar Author and Article Information Gavin M. Mudd † 1Environmental Engineering, Department of Civil Engineering, Monash University, Wellington Road, Clayton, VIC 3800, Australia Simon M. Jowitt 2School of Geosciences, Monash University, Clayton, VIC 3800, Australia †Corresponding author: e-mail, Gavin.Mudd@monash.edu Publisher: Society of Economic Geologists Received: 05 Aug 2013 Accepted: 01 Feb 2014 First Online: 09 Mar 2017 Online ISSN: 1554-0774 Print ISSN: 0361-0128 © 2014 Society of Economic Geologists. Economic Geology (2014) 109 (7): 1813–1841. https://doi.org/10.2113/econgeo.109.7.1813 Article history Received: 05 Aug 2013 Accepted: 01 Feb 2014 First Online: 09 Mar 2017 Cite View This Citation Add to Citation Manager Share Icon Share Facebook Twitter LinkedIn MailTo Tools Icon Tools Get Permissions Search Site Citation Gavin M. Mudd, Simon M. Jowitt; A Detailed Assessment of Global Nickel Resource Trends and Endowments. Economic Geology 2014;; 109 (7): 1813–1841. doi: https://doi.org/10.2113/econgeo.109.7.1813 Download citation file: Ris (Zotero) Refmanager EasyBib Bookends Mendeley Papers EndNote RefWorks BibTex toolbar search Search Dropdown Menu toolbar search search input Search input auto suggest filter your search All ContentBy SocietyEconomic Geology Search Advanced Search Abstract Nickel is a metal that reflects the technological advances of the twentieth and twenty-first centuries, emerging as critically important for stainless steel and a variety of specialty metal alloys as well as currency, chemicals, and batteries. Although mineral resources are commonly considered to be limited or finite, global Ni production has grown steadily throughout the twentieth century and has been matched by substantial growth in estimated Ni reserves and resources. While there is growing concern about “peak oil,” there is very little research about “peak minerals.” In this paper, we present a detailed compilation and assessment of globally reported Ni resources by project and split into standard mineral deposit types for the year 2011. The minimum amount of Ni reported globally as mineral resources is 296.2 million metric tons (Mt) Ni, split over a total of 253 sulfide projects containing 118.0 Mt Ni and 224 laterite projects containing 178.1 Mt Ni, with a further 3.38 Mt Ni in China (excluding Jinchuan, which is included in our sulfide compilation)—i.e., a global total of some 299.6 Mt Ni. Our data compilation indicates that the majority of global Ni resources are hosted by laterite deposits (59.5%), especially Ni laterite deposits located around the tropics. In addition, our compiled data indicate that global Ni resources continue to increase, despite a coincident increase in Ni production over time, along with declining cut-off and ore grades, increasing awareness of environmental issues and other related aspects. Overall, there are abundant Ni resources already identified which can meet growing global demands for some decades to come—the primary factors which govern whether a given project is developed (or not) will be social, economic, and environmental in nature. You do not have access to this content, please speak to your institutional administrator if you feel you should have access.

Mining industry requires high amounts of energy to extract and process resources, including a variety of concentration and refining processes. Using energy consumption information, different sustainability issues can be addressed, such as the relationship with ore grade over the years, energy variations in electricity or fossil fuel use. A rigorous analysis and understanding of the energy intensity use in mining is the first step towards a more sustainable mining industry and, globally, better resource management. Numerous studies have focused on the energy consumption of mining projects, with analysis carried out primarily in one single country or one single region. This paper quantifies, on a global level, the relationship between ore grade and energy intensity. With the case of copper, the study has shown that the average copper ore grade is decreasing over time, while the energy consumption and the total material production in the mine increases. Analyzing only copper mines, the average ore grade has decreased approximately by 25% in just ten years. In that same period, the total energy consumption has increased at a higher rate than production (46% energy increase over 30% production increase).