關鍵金屬是指新能源、電子信息等戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)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。為推進冶金產業(yè)升級、保障戰(zhàn)略性新興產業(yè)供應鏈安全，國家自然科學基金委員會設立關鍵金屬冶金的科學基礎重大研究計劃。
一、科學目標
面向國家重大戰(zhàn)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(yè)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(guī)律。關鍵金屬制備過程中雜質元素遷移規(guī)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、2024年度資助研究方向
（一）培育項目。
突出強調超出冶金學傳統(tǒng)研究范式的新理論、新方法、新技術等原創(chuàng)性思路。優(yōu)先支持探索性強、學科交叉特征明顯的項目。
1. 關鍵金屬元素的富集提取新機制。
主要內容包括但不限于：（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。
主要內容包括但不限于：（1）關鍵金屬相似元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技術。
主要內容包括但不限于：（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技術。
（二）重點支持項目。
突出強調關鍵金屬冶金的新理論、新方法、新技術。優(yōu)先支持研究基礎好、創(chuàng)新性強，有望在鋰、鎳等超常富集，鎵、銦、鍺等超純制備方面實現(xiàn)突破的項目。
1. 低品質關鍵金屬資源提取冶金新方法。
（1）針對低含量、高雜質的關鍵金屬冶金溶液體系，創(chuàng)新選擇性富集機制，形成低濃度關鍵金屬直接提取冶金新方法，有效提升關鍵金屬回收率如鋰濃度小于200 ppm的鹽湖原鹵直接提鋰，鋰回收率達到80%以上。
（2）針對粘土型關鍵金屬低品位礦產資源，創(chuàng)新選擇性提取機制，形成綠色原位提取冶金新方法，有效提升關鍵金屬浸出率。如典型粘土鋰礦原位提鋰的浸出率達到70%以上；紅土鎳礦原位提鎳的浸出率達到80%以上。
（3）針對廢舊電池、電子產品等城市礦產資源，創(chuàng)新選擇性分離方法，形成廢舊電池等城市礦產資源中關鍵金屬再生新機制與綠色提取新方法，主金屬回收率達到95%以上。
2. 關鍵金屬元素深度分離新方法。
（1）針對溶液體系或熔鹽體系中關鍵金屬相似元素的深度分離，創(chuàng)新元素或分子的特異性識別、電化學體系設計及分離過程強化等方法與機制，形成關鍵金屬相似元素深度分離的新方法、新技術與新體系。
（2）針對共伴生關鍵金屬元素的高選擇性分離，借鑒物理、化學、生命科學等領域中與元素分離相關的原理或方法，探索共伴生關鍵金屬元素分離的新思路，形成關鍵金屬元素高選擇性分離新方法、新技術與新體系。
（3）針對大宗金屬冶金或煤燃燒過程中關鍵金屬的高效分離，創(chuàng)新金屬元素遷移調控等方法與機制，形成關鍵金屬元素分離的新方法、新技術與新體系，有效提升關鍵金屬綜合回收率。如銅鉛鋅伴生的銦綜合回收率達到80%以上；鋁伴生的鎵綜合回收率達到60%以上；煤伴生的鍺綜合回收率達到80%以上。
3. 關鍵金屬（銦、鎵、鍺）超純制備新方法。
（1）針對銦、鎵、鍺關鍵金屬的超純制備，創(chuàng)新雜質配分調控與定向脫除等方法與機制，形成關鍵金屬超純制備新方法與新技術。針對電子信息用關鍵金屬高純材料，如銦、鎵純度達到8N以上，鍺純度達到13N以上。
（2）針對高純關鍵金屬中痕量雜質的分析檢測，探索痕量雜質與金屬的作用機制，建立痕量雜質定量分析新方法與新標準，檢測靈敏度達到ppb級。
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(chuàng)性、基礎性和交叉性的前沿探索。
（二）優(yōu)先資助能夠解決關鍵金屬冶金的科學基礎難題或超出冶金學傳統(tǒng)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。
五、2024年度資助計劃
擬資助培育項目20- 25項，直接費用平均資助強度不超過80萬元/項，資助期限為3年，申請書中研究期限應填寫“2025年1月1日—2027年12月31日”；擬資助重點支持項目6- 8項，直接費用平均資助強度約為300萬元/項，資助期限為4年，申請書中研究期限應填寫“2025年1月1日—2028年12月31日”。
六、申請要求及注意事項
（一）申請條件。
本重大研究計劃項目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(yè)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(guī)定。
執(zhí)行《2024年度國家自然科學基金項目指南》“申請規(guī)定”中限項申請規(guī)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(zhí)行本項目指南、《2024年度國家自然科學基金項目指南》和《關于2024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2024年5月27日—2024年6月3日16時。
（1）申請人應當按照科學基金網絡信息系統(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問題，對多學科相關研究進行戰(zhàn)略性的方向引導和優(yōu)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“培育項目”或“重點支持項目”，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。
（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(xiàn)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(qū)別與聯(lián)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2024年6月3日16時前通過信息系統(tǒng)逐項確認提交本單位電子申請書及附件材料，并于6月4日16時前在線提交本單位項目申請清單。
請有意申報的學院和教師盡快與科學技術處王老師、韓老師（89733253）聯(lián)系，務必按照通知要求準備材料并在5月31日16時前完成系統(tǒng)填報。
3. 其他注意事項。
（1）為實現(xiàn)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(guī)定，項目執(zhí)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(lián)系電話：010-62328382
科技處聯(lián)系人：王祎 韓晶玉
聯(lián)系電話：010-89733253
