各有關(guān)單位：

國家自然科學(xué)基金委員會現(xiàn)發(fā)布關(guān)鍵金屬冶金的科學(xué)基礎(chǔ)重大研究計劃2025年度項目指南，請申請人及依托單位按項目指南所述要求和注意事項申請。

關(guān)鍵金屬冶金的科學(xué)基礎(chǔ)重大研究計劃2025年度項目指南

關(guān)鍵金屬是指新能源、電子信息等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展必需、供應(yīng)風(fēng)險較大且需要重點保障的稀有、稀散、稀土與稀貴等金屬。基于冶金產(chǎn)業(yè)升級與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈安全，推進(jìn)實施“關(guān)鍵金屬冶金的科學(xué)基礎(chǔ)”重大研究計劃項目，設(shè)立本指南。

一、科學(xué)目標(biāo)

面向國家重大戰(zhàn)略需求，聚焦新能源、電子信息等領(lǐng)域用關(guān)鍵金屬，探索關(guān)鍵金屬元素富集分離與純化的新機(jī)制，建立關(guān)鍵金屬元素超常富集、相似分離、超純制備的新方法，形成強(qiáng)選擇性的冶金技術(shù)體系與科學(xué)基礎(chǔ)，構(gòu)建關(guān)鍵金屬冶金的研究新范式，推進(jìn)冶金產(chǎn)業(yè)升級，保障關(guān)鍵金屬供應(yīng)鏈安全。

二、核心科學(xué)問題

本重大研究計劃圍繞以下三個核心科學(xué)問題展開研究。

（一）關(guān)鍵金屬元素的富集提取機(jī)制。

關(guān)鍵金屬元素的富集提取新體系；復(fù)雜溶液體系中關(guān)鍵金屬元素的富集提取新機(jī)制；熔鹽分離體系中關(guān)鍵金屬元素超常富集新過程。

（二）關(guān)鍵金屬相似元素的高效分離原理。

關(guān)鍵金屬元素的相似性、“主客體”作用與靶向識別新機(jī)制；關(guān)鍵金屬相似元素的高選擇性分離新原理及過程調(diào)控。

（三）關(guān)鍵金屬超純制備過程調(diào)控規(guī)律。

關(guān)鍵金屬制備過程中雜質(zhì)元素遷移規(guī)律、多場耦合純化機(jī)理與過程強(qiáng)化機(jī)制；超純關(guān)鍵金屬材料的晶相演變與遺傳阻斷新機(jī)制。

三、2025年度資助方向

基于上述科學(xué)目標(biāo)與核心科學(xué)問題，設(shè)立培育項目、重點支持項目、集成項目，形成關(guān)鍵金屬冶金的新思路，建立冶金新理論與技術(shù)新體系，實現(xiàn)關(guān)鍵金屬冶金的重大工程實施與重點產(chǎn)品開發(fā)。

（一）培育項目。

超越傳統(tǒng)冶金研究范式，突出強(qiáng)調(diào)形成“強(qiáng)選擇性”冶金反應(yīng)新機(jī)制、新原理、新思路。優(yōu)先支持探索性強(qiáng)且思路新穎的項目。

1. 關(guān)鍵金屬元素的富集提取新機(jī)制

主要包括但不限于：1）關(guān)鍵金屬元素選擇性提取新原理與新方法；2）復(fù)雜混合分散相的物理、化學(xué)、生物等超常富集新機(jī)制；3）關(guān)鍵金屬冶金過程熱力學(xué)、動力學(xué)及過程強(qiáng)化新方法。

2. 關(guān)鍵金屬相似元素的分離新方法

主要包括但不限于：1）關(guān)鍵金屬相似元素、同位素分離的新原理與新方法；2）共伴生體系中關(guān)鍵金屬相似元素的多尺度分離新方法；3）關(guān)鍵金屬相似元素分離過程動力學(xué)原位表征新技術(shù)。

3. 關(guān)鍵金屬的超純制備新體系

主要包括但不限于：1）關(guān)鍵金屬超純制備過程中雜質(zhì)相間遷移與過程強(qiáng)化原理；2）關(guān)鍵金屬的多物理場超純制備新技術(shù)；3）超純關(guān)鍵金屬中痕量雜質(zhì)檢測新方法。

（二）重點支持項目。

超越傳統(tǒng)冶金研究范式，突出強(qiáng)調(diào)形成“強(qiáng)選擇性”冶金反應(yīng)新理論、新體系、新產(chǎn)品。優(yōu)先支持科學(xué)問題明確、學(xué)術(shù)思想新穎、技術(shù)與產(chǎn)品體系完整，有望在新能源、電子信息等產(chǎn)業(yè)及重大工程領(lǐng)域形成支撐的項目。

1. 新能礦提取冶金與資源開發(fā)

（1）針對低豐度關(guān)鍵金屬（如鋰、鈾等）稀溶液體系（如鹽湖原鹵、地?zé)猁u水、海水等），明晰元素賦存與動態(tài)轉(zhuǎn)化機(jī)制，揭示元素微觀形態(tài)與溶液環(huán)境的響應(yīng)規(guī)律，形成能突破“百萬分之一”的冶金新體系，實現(xiàn)關(guān)鍵金屬元素超常富集提取。如鋰綜合回收率80%以上，鈾綜合提取率90%以上。

（2）針對低品位新能礦的固體礦產(chǎn)（如粘土鋰、紅土鎳、頁巖釩等），通過強(qiáng)化選擇性提取過程與機(jī)制創(chuàng)新，形成超常富集的綠色冶金方法與新體系，顯著提高能源金屬浸出率、回收率。如鋰富集的原位浸出率70%以上；鎳富集的原位浸出率80%以上；釩富集比100，綜合回收率85%以上。

（3）針對退役電池資源循環(huán)的綠色冶金，以規(guī)模化資源循環(huán)工程為背景，提出電池梯次利用體系，創(chuàng)新預(yù)處理物理分離方法，推進(jìn)短流程材料再造，形成退役電池綠色循環(huán)冶金新工藝與產(chǎn)品體系。如鋰、鎳、鈷回收率95%以上。

2. 相似（共伴生）元素分離與純化冶金

（1）針對相似元素分離的冶金方法，通過物理、化學(xué)、生物等學(xué)科的交叉研究探索新思路，鼓勵利用大科學(xué)裝置揭示機(jī)理，顯著提高分離效率；采用元素或分子識別、電化學(xué)強(qiáng)化等方法，形成相似分離新體系。

（2）針對相似元素與稀土元素的分離純化過程，研究元素分離與雜質(zhì)元素遷移規(guī)律，揭示分離與純化強(qiáng)化機(jī)制，建立相似分離冶金新體系，形成產(chǎn)品體系，保障基礎(chǔ)原材料供應(yīng)。如鎢鉬分離中鎢純度達(dá)到6N以上，鎢中鉬含量小于0.1 ppm；鉬純度5N以上，鉬中鎢含量小于1 ppm；釩、鈦冶煉分離系數(shù)大于600，釩、鈦冶金綜合回收率70%以上；稀土金屬純度達(dá)到5N以上，關(guān)鍵放射性元素含量小于0.2 ppm。

（3）針對大宗金屬共伴生元素的關(guān)鍵金屬冶金，明晰伴生元素在大宗冶金過程中的遷移富集規(guī)律與二次資源特性，在此基礎(chǔ)上，針對不同有價元素建立“強(qiáng)選擇性”分離提純方法與新工藝，實現(xiàn)有價元素有效回收并形成系列產(chǎn)品。如鈮、鈧冶金綜合回收率50%以上，純度4N；錸冶金綜合回收率85%以上，純度5N。

3. 電子級純化制程與基礎(chǔ)材料

（1）針對電子信息用關(guān)鍵金屬的材料需求，推進(jìn)智能驅(qū)動設(shè)計與制造，探索“顯微結(jié)構(gòu)-智能解構(gòu)”平行智能機(jī)制，確立金屬結(jié)構(gòu)-性能的構(gòu)效關(guān)系，開發(fā)雜質(zhì)性能映射與純化方法；構(gòu)建形成包含模型生成、結(jié)果反饋、專家驗證的研究迭代閉環(huán)；建立平行數(shù)智關(guān)鍵金屬冶金理論與方法。

（2）針對電子信息用鎵、銦、鍺等基礎(chǔ)材料的純化制程，明晰不同應(yīng)用場景的材料性能，探索雜質(zhì)遷移機(jī)制、凈化機(jī)理，明晰敏感雜質(zhì)擴(kuò)散、均質(zhì)化行為，無晶界釘扎的結(jié)晶成核生長機(jī)制，提出高純金屬（制品）制程方法；形成基于高純金屬（如銦8N、鎵8N）的多場景應(yīng)用材料體系。

（3）針對電子級高純金屬檢測與痕量分析，特別是不同場景材料性能研究，通過揭示純度/雜質(zhì)映射，探索雜質(zhì)與元素作用機(jī)制、雜質(zhì)元素聚集-分散遷移規(guī)律，形成雜質(zhì)分析方法與標(biāo)準(zhǔn)；要求關(guān)鍵雜質(zhì)成分檢測達(dá)到ppb級，同時明晰材料雜質(zhì)敏感性及其影響。

（三）集成項目。

以重大工程實施與重點產(chǎn)品開發(fā)為背景，突出強(qiáng)調(diào)形成“強(qiáng)選擇性”冶金反應(yīng)的學(xué)術(shù)思想創(chuàng)新、體系集成與產(chǎn)品突破，推進(jìn)集成項目實施。優(yōu)先支持頂層設(shè)計完備，研究基礎(chǔ)扎實，學(xué)術(shù)思路與體系清晰，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，負(fù)責(zé)人協(xié)調(diào)組織能力強(qiáng)，依托單位支持與保障能力強(qiáng)的項目。

1. 非傳統(tǒng)與復(fù)雜鋰礦的資源化規(guī)模開發(fā)

針對鋰云母、粘土鋰等非傳統(tǒng)與復(fù)雜鋰礦資源開發(fā)問題（如元素賦存與礦產(chǎn)稟賦復(fù)雜、主元素鋰品位貧化嚴(yán)重，伴生元素回收難，有害元素污染風(fēng)險高，造巖礦物難規(guī)模化處置，礦產(chǎn)回收經(jīng)濟(jì)性差等），以資源開發(fā)的重大工程為背景，推進(jìn)非傳統(tǒng)礦產(chǎn)的資源化開發(fā)，確立非傳統(tǒng)鋰礦的資源地位并形成新能礦的重要支撐。主要研究包括但不限于：明晰資源稟賦、成礦機(jī)制與礦床學(xué)特征；礦物分離過程與富集機(jī)制；元素超常富集與冶金學(xué)原理；伴生元素及回收方法；大規(guī)模造巖礦物處置與利用；基礎(chǔ)原材料導(dǎo)向的材料體系。凝練非傳統(tǒng)鋰礦資源化的核心科學(xué)問題，構(gòu)建超常富集、分離與純化的高選擇性冶金體系與系統(tǒng)，形成多元有競爭力的產(chǎn)品，強(qiáng)化非傳統(tǒng)與復(fù)雜鋰礦綠色高效開發(fā)。主要目標(biāo)與指標(biāo)：實現(xiàn)鋰邊界品位0.3%的資源開發(fā)，選礦回收率80%以上；碳酸鋰（電池級）冶煉回收率85%以上；銣、銫分離系數(shù)80，銣/銫純度3 N以上；有害元素得到控制，鈹鉈浸出毒性小于5 ppb；造巖礦物處置與利用合理，經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益顯著。

2. 關(guān)鍵稀散金屬鍺的超常富集與高純制程

涉及鍺從自然資源提取到高純化全過程，以不同場景2-3種高純鍺（或同位素）重點材料產(chǎn)品開發(fā)為背景。主要內(nèi)容包括但不限于：探索鍺純化制程新原理與新方法，揭示純化分離機(jī)制與雜質(zhì)遷移規(guī)律，探明雜質(zhì)物理賦存及脫除機(jī)制，滿足產(chǎn)品組分與組織要求；建立高純材料分析檢測方法；明晰鍺同位素賦存豐度與組分輸運機(jī)理，建立鍺同位素分離理論；揭示煤系鍺超常富集規(guī)律、大宗金屬冶金鍺的遷移富集機(jī)制。凝練核心科學(xué)問題，形成高選擇性鍺冶金原理及純化材料體系。主要目標(biāo)與指標(biāo)：規(guī)模化鍺資源開發(fā)與高純鍺產(chǎn)品應(yīng)用工程示范2-3項。鍺冶金綜合回收率85%以上；高純鍺（單晶）12N-13N（可檢純度），凈雜質(zhì)濃度低于1E10/cm3，位錯密度100~4000 cm-2；鍺-76同位素豐度85%以上，百克量級鍺-70同位素豐度不低于99.9%。

3. 核級關(guān)鍵金屬冶金與材料體系開發(fā)

以釷基熔鹽堆/快中子堆核能系統(tǒng)為背景與依托，形成關(guān)鍵金屬冶金新體系和科學(xué)基礎(chǔ)。主要內(nèi)容包括但不限于：推進(jìn)核級鋯鉿、鑭錒（乏燃料）等分離純化；揭示間隙元素冶金純化與擴(kuò)散遷移規(guī)律；明晰相似元素分離策略和控制因素，揭示分離動力學(xué)機(jī)制與分離新理論；開發(fā)同位素分離體系，形成同位素分離技術(shù)原型，推進(jìn)同位素法的核級元素分離；探索釷金屬分離與純化新方法，探索耦合多形態(tài)氟化氫與關(guān)鍵金屬元素反應(yīng)動力學(xué)控制機(jī)理，探索干擾元素掩蔽方法、痕量雜質(zhì)與關(guān)鍵金屬元素作用機(jī)制，建立核級釷-鈾循環(huán)氟鹽分析方法。項目強(qiáng)調(diào)以核心科學(xué)問題為牽引，形成技術(shù)體系與重大工程支撐。主要目標(biāo)與指標(biāo)：鋯鉿純度達(dá)5N5，氧含量低于30 ppm；釷純度達(dá)5N，相應(yīng)氟化物氧含量20 ppm以下，硼當(dāng)量5 ppm以下；氟鹽體系分析的氧含量10 ppm以下，稀土含量10 ppb以下；熔鹽介質(zhì)的鑭錒系元素分離因子不低于500。

四、項目遴選的基本原則

（一）緊密圍繞核心科學(xué)問題，注重需求及應(yīng)用背景約束，鼓勵原創(chuàng)性、基礎(chǔ)性和交叉性強(qiáng)的前沿探索。

（二）優(yōu)先資助能夠解決關(guān)鍵金屬冶金的科學(xué)難題或超出冶金學(xué)傳統(tǒng)研究范式的研究項目。

（三）重點支持項目應(yīng)具有良好的研究基礎(chǔ)和前期積累，對總體科學(xué)目標(biāo)有直接貢獻(xiàn)與支撐。

（四）集成項目既要有工程背景與材料目標(biāo)，同時要強(qiáng)調(diào)核心科學(xué)問題凝練以及高選擇性冶金體系的形成與創(chuàng)新。

五、2025年度資助計劃

（一）培育項目10-15項，直接費用資助強(qiáng)度約為60萬元/項，資助期限為3年，申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日-2028年12月31日”；重點支持項目4-6項，直接費用的資助強(qiáng)度約為300萬元/項，資助期限為4年，申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日-2029年12月31日”。

（二）集成項目1-2項，直接費用的資助強(qiáng)度800-1500萬元/項，資助期限為4-5年，研究期限起始為2026年1月1日。

六、申請要求及注意事項

（一）申請條件。

申請人應(yīng)當(dāng)具備以下條件：

1. 具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷；

2. 具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）。

在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學(xué)位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請人進(jìn)行申請。

（二）限項申請規(guī)定。

執(zhí)行《2025年度國家自然科學(xué)基金項目指南》“申請規(guī)定”中限項申請規(guī)定的相關(guān)要求。

（三）申請注意事項。

申請人和依托單位應(yīng)當(dāng)認(rèn)真閱讀并執(zhí)行本項目指南、《2025年度國家自然科學(xué)基金項目指南》和《關(guān)于2025年度國家自然科學(xué)基金項目申請與結(jié)題等有關(guān)事項的通告》中相關(guān)要求。

1. 本重大研究計劃項目實行無紙化申請。申請書提交日期為2025年3月1日－2025年3月15日16時。

（1）申請人應(yīng)當(dāng)按照科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中重大研究計劃項目的填報說明與撰寫提綱要求在線填寫和提交電子申請書及附件材料。

（2）本重大研究計劃旨在緊密圍繞核心科學(xué)問題，對多學(xué)科相關(guān)研究進(jìn)行戰(zhàn)略性的方向引導(dǎo)和優(yōu)勢整合，成為一個項目集群。申請人應(yīng)根據(jù)本重大研究計劃擬解決的具體科學(xué)問題和項目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項目名稱、科學(xué)目標(biāo)、研究內(nèi)容、技術(shù)路線和相應(yīng)的研究經(jīng)費等。

（3）申請書中的資助類別選擇“重大研究計劃”，亞類說明選擇“集成項目”或“重點支持項目”或“培育項目”，附注說明選擇“關(guān)鍵金屬冶金的科學(xué)基礎(chǔ)”，受理代碼選擇T01，根據(jù)申請的具體研究內(nèi)容選擇不超過5個申請代碼。

培育項目和重點支持項目的合作研究單位不得超過2個，集成項目合作研究單位不得超過4個。集成項目主要參與者必須是項目的實際貢獻(xiàn)者，合計人數(shù)不超過9人。

（4）申請人在申請書“立項依據(jù)與研究內(nèi)容”部分，應(yīng)當(dāng)明確說明申請符合本項目指南中的資助研究方向，以及對解決本重大研究計劃核心科學(xué)問題、實現(xiàn)本重大研究計劃科學(xué)目標(biāo)的貢獻(xiàn)。

如果申請人已經(jīng)承擔(dān)與本重大研究計劃相關(guān)的其他科技計劃項目，應(yīng)當(dāng)在申請書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請項目與其他相關(guān)項目的區(qū)別與聯(lián)系。

2. 依托單位應(yīng)當(dāng)按照要求完成依托單位承諾、組織申請以及審核申請材料等工作。在2025年3月15日16時前通過信息系統(tǒng)逐項確認(rèn)提交本單位電子申請書及附件材料，并在線提交本單位項目申請清單。

3. 其他注意事項。

（1）為實現(xiàn)重大研究計劃總體科學(xué)目標(biāo)和多學(xué)科集成，獲得資助的項目負(fù)責(zé)人應(yīng)當(dāng)承諾遵守相關(guān)數(shù)據(jù)和資料管理與共享的規(guī)定，項目執(zhí)行過程中應(yīng)關(guān)注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關(guān)系。

（2）為加強(qiáng)項目的學(xué)術(shù)交流，促進(jìn)項目群的形成和多學(xué)科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦1次資助項目的年度學(xué)術(shù)交流會，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研討會。獲資助項目負(fù)責(zé)人有義務(wù)參加本重大研究計劃指導(dǎo)專家組和管理工作組所組織的上述學(xué)術(shù)交流活動。

（四）咨詢方式。

交叉科學(xué)部交叉科學(xué)一處

聯(lián)系電話：010-6232 8382

學(xué)校科技處計劃項目科聯(lián)系方式：8830 2962，[email protected]

科技處

2025年1月27日