各有關單位：

國家自然科學基金委員會現發布關鍵金屬冶金的科學基礎重大研究計劃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。

關鍵金屬冶金的科學基礎重大研究計劃2025年度項目指南

關鍵金屬是指新能源、電子信息等戰略性新興產業發展必需、供應風險較大且需要重點保障的稀有、稀散、稀土與稀貴等金屬。基于冶金產業升級與戰略性新興產業供應鏈安全，推進實施“關鍵金屬冶金的科學基礎”重大研究計劃項目，設立本指南。

一、科學目標

面向國家重大戰略需求，聚焦新能源、電子信息等領域用關鍵金屬，探索關鍵金屬元素富集分離與純化的新機制，建立關鍵金屬元素超常富集、相似分離、超純制備的新方法，形成強選擇性的冶金技術體系與科學基礎，構建關鍵金屬冶金的研究新范式，推進冶金產業升級，保障關鍵金屬供應鏈安全。

二、核心科學問題

本重大研究計劃圍繞以下三個核心科學問題展開研究。

（一）關鍵金屬元素的富集提取機制。

關鍵金屬元素的富集提取新體系；復雜溶液體系中關鍵金屬元素的富集提取新機制；熔鹽分離體系中關鍵金屬元素超常富集新過程。

（二）關鍵金屬相似元素的高效分離原理。

關鍵金屬元素的相似性、“主客體”作用與靶向識別新機制；關鍵金屬相似元素的高選擇性分離新原理及過程調控。

（三）關鍵金屬超純制備過程調控規律。

關鍵金屬制備過程中雜質元素遷移規律、多場耦合純化機理與過程強化機制；超純關鍵金屬材料的晶相演變與遺傳阻斷新機制。

三、2025年度資助方向

基于上述科學目標與核心科學問題，設立培育項目、重點支持項目、集成項目，形成關鍵金屬冶金的新思路，建立冶金新理論與技術新體系，實現關鍵金屬冶金的重大工程實施與重點產品開發。

（一）培育項目。

超越傳統冶金研究范式，突出強調形成“強選擇性”冶金反應新機制、新原理、新思路。優先支持探索性強且思路新穎的項目。

1. 關鍵金屬元素的富集提取新機制

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

2. 關鍵金屬相似元素的分離新方法

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

3. 關鍵金屬的超純制備新體系

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

（二）重點支持項目。

超越傳統冶金研究范式，突出強調形成“強選擇性”冶金反應新理論、新體系、新產品。優先支持科學問題明確、學術思想新穎、技術與產品體系完整，有望在新能源、電子信息等產業及重大工程領域形成支撐的項目。

1. 新能礦提取冶金與資源開發

（1）針對低豐度關鍵金屬（如鋰、鈾等）稀溶液體系（如鹽湖原鹵、地熱鹵水、海水等），明晰元素賦存與動態轉化機制，揭示元素微觀形態與溶液環境的響應規律，形成能突破“百萬分之一”的冶金新體系，實現關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（如粘土鋰、紅土鎳、頁巖釩等），通過強化選擇性提取過程與機制創新，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的綠色冶金，以規模化資源循環工程為背景，提出電池梯次利用體系，創新預處理物理分離方法，推進短流程材料再造，形成退役電池綠色循環冶金新工藝與產品體系。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、生物等學科的交叉研究探索新思路，鼓勵利用大科學裝置揭示機理，顯著提高分離效率；采用元素或分子識別、電化學強化等方法，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元素遷移規律，揭示分離與純化強化機制，建立相似分離冶金新體系，形成產品體系，保障基礎原材料供應。如鎢鉬分離中鎢純度達到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、鈦冶煉分離系數大于600，釩、鈦冶金綜合回收率70%以上；稀土金屬純度達到5N以上，關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律與二次資源特性，在此基礎上，針對不同有價元素建立“強選擇性”分離提純方法與新工藝，實現有價元素有效回收并形成系列產品。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材料

（1）針對電子信息用關鍵金屬的材料需求，推進智能驅動設計與制造，探索“顯微結構-智能解構”平行智能機制，確立金屬結構-性能的構效關系，開發雜質性能映射與純化方法；構建形成包含模型生成、結果反饋、專家驗證的研究迭代閉環；建立平行數智關鍵金屬冶金理論與方法。

（2）針對電子信息用鎵、銦、鍺等基礎材料的純化制程，明晰不同應用場景的材料性能，探索雜質遷移機制、凈化機理，明晰敏感雜質擴散、均質化行為，無晶界釘扎的結晶成核生長機制，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/雜質映射，探索雜質與元素作用機制、雜質元素聚集-分散遷移規律，形成雜質分析方法與標準；要求關鍵雜質成分檢測達到ppb級，同時明晰材料雜質敏感性及其影響。

（三）集成項目。

以重大工程實施與重點產品開發為背景，突出強調形成“強選擇性”冶金反應的學術思想創新、體系集成與產品突破，推進集成項目實施。優先支持頂層設計完備，研究基礎扎實，學術思路與體系清晰，產學研結合，負責人協調組織能力強，依托單位支持與保障能力強的項目。

1. 非傳統與復雜鋰礦的資源化規模開發

針對鋰云母、粘土鋰等非傳統與復雜鋰礦資源開發問題（如元素賦存與礦產稟賦復雜、主元素鋰品位貧化嚴重，伴生元素回收難，有害元素污染風險高，造巖礦物難規模化處置，礦產回收經濟性差等），以資源開發的重大工程為背景，推進非傳統礦產的資源化開發，確立非傳統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、成礦機制與礦床學特征；礦物分離過程與富集機制；元素超常富集與冶金學原理；伴生元素及回收方法；大規模造巖礦物處置與利用；基礎原材料導向的材料體系。凝練非傳統鋰礦資源化的核心科學問題，構建超常富集、分離與純化的高選擇性冶金體系與系統，形成多元有競爭力的產品，強化非傳統與復雜鋰礦綠色高效開發。主要目標與指標：實現鋰邊界品位0.3%的資源開發，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，經濟與環境效益顯著。

2. 關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）重點材料產品開發為背景。主要內容包括但不限于：探索鍺純化制程新原理與新方法，揭示純化分離機制與雜質遷移規律，探明雜質物理賦存及脫除機制，滿足產品組分與組織要求；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理，建立鍺同位素分離理論；揭示煤系鍺超常富集規律、大宗金屬冶金鍺的遷移富集機制。凝練核心科學問題，形成高選擇性鍺冶金原理及純化材料體系。主要目標與指標：規模化鍺資源開發與高純鍺產品應用工程示范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. 核級關鍵金屬冶金與材料體系開發

以釷基熔鹽堆/快中子堆核能系統為背景與依托，形成關鍵金屬冶金新體系和科學基礎。主要內容包括但不限于：推進核級鋯鉿、鑭錒（乏燃料）等分離純化；揭示間隙元素冶金純化與擴散遷移規律；明晰相似元素分離策略和控制因素，揭示分離動力學機制與分離新理論；開發同位素分離體系，形成同位素分離技術原型，推進同位素法的核級元素分離；探索釷金屬分離與純化新方法，探索耦合多形態氟化氫與關鍵金屬元素反應動力學控制機理，探索干擾元素掩蔽方法、痕量雜質與關鍵金屬元素作用機制，建立核級釷-鈾循環氟鹽分析方法。項目強調以核心科學問題為牽引，形成技術體系與重大工程支撐。主要目標與指標：鋯鉿純度達5N5，氧含量低于30 ppm；釷純度達5N，相應氟化物氧含量20 ppm以下，硼當量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）緊密圍繞核心科學問題，注重需求及應用背景約束，鼓勵原創性、基礎性和交叉性強的前沿探索。

（二）優先資助能夠解決關鍵金屬冶金的科學難題或超出冶金學傳統研究范式的研究項目。

（三）重點支持項目應具有良好的研究基礎和前期積累，對總體科學目標有直接貢獻與支撐。

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

五、2025年度資助計劃

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

申請人應當具備以下條件：

1. 具有承擔基礎研究課題的經歷；

2. 具有高級專業技術職務（職稱）。

在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學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行申請。

（二）限項申請規定。

執行《2025年度國家自然科學基金項目指南》“申請規定”中限項申請規定的相關要求。

（三）申請注意事項。

申請人和依托單位應當認真閱讀并執行本項目指南、《2025年度國家自然科學基金項目指南》和《關于2025年度國家自然科學基金項目申請與結題等有關事項的通告》中相關要求。

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）申請人應當按照科學基金網絡信息系統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問題，對多學科相關研究進行戰略性的方向引導和優勢整合，成為一個項目集群。申請人應根據本重大研究計劃擬解決的具體科學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、科學目標、研究內容、技術路線和相應的研究經費等。

（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“關鍵金屬冶金的科學基礎”，受理代碼選擇T01，根據申請的具體研究內容選擇不超過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者，合計人數不超過9人。

（4）申請人在申請書“立項依據與研究內容”部分，應當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問題、實現本重大研究計劃科學目標的貢獻。

如果申請人已經承擔與本重大研究計劃相關的其他科技計劃項目，應當在申請書正文的“研究基礎與工作條件”部分論述申請項目與其他相關項目的區別與聯系。

2. 依托單位應當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時前通過信息系統逐項確認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）為實現重大研究計劃總體科學目標和多學科集成，獲得資助的項目負責人應當承諾遵守相關數據和資料管理與共享的規定，項目執行過程中應關注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關系。

（2）為加強項目的學術交流，促進項目群的形成和多學科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦1次資助項目的年度學術交流會，并將不定期地組織相關領域的學術研討會。獲資助項目負責人有義務參加本重大研究計劃指導專家組和管理工作組所組織的上述學術交流活動。

（四）咨詢方式。

交叉科學部交叉科學一處

聯系電話：010-6232 8382

學校科技處計劃項目科聯系方式：8830 2962，likeky@nwu.edu.cn

科技處

2025年1月27日