国家自然科学基金委员会现发布关键金属冶金的科学基础重大研究计划2026年度项目指南，请申请人及依托单位按项目指南所述要求和注意事项申请。

 

国家自然科学基金委员会

2026年1月26日

 

关键金属冶金的科学基础重大研究计划2026年度项目指南

 

　　关键金属是指新能源、电子信息等战略性新兴产业发展必需、供应风险较大且需要重点保障的稀有、稀散、稀土与稀贵等金属。基于冶金产业升级与战略性新兴产业供应链安全，推进实施“关键金属冶金的科学基础”重大研究计划项目，设立本指南。

一、科学目标

　　面向国家重大战略需求，聚焦新能源、电子信息等领域用关键金属，探索关键金属元素富集分离与纯化的新机制，建立关键金属元素超常富集、相似分离、超纯制备的新方法，形成强选择性的冶金技术体系与科学基础，构建关键金属冶金的研究新范式，推进冶金产业升级，保障关键金属供应链安全。

二、核心科学问题

　　本重大研究计划围绕以下三个核心科学问题展开研究：

　　（一）关键金属元素的富集提取机制。

　　关键金属元素的富集提取新体系；复杂溶液体系中关键金属元素的富集提取新机制；熔盐分离体系中关键金属元素超常富集新过程。

　　（二）关键金属相似元素的高效分离原理。

　　关键金属元素的相似性、“主客体”作用与靶向识别新机制；关键金属相似元素的高选择性分离新原理及过程调控。

　　（三）关键金属超纯制备过程调控规律。

　　关键金属制备过程中杂质元素迁移规律、多场耦合纯化机理与过程强化机制；超纯关键金属材料的晶相演变与遗传阻断新机制。

三、2026年度资助研究方向

　　基于科学目标与核心科学问题，设立培育项目、重点支持项目、集成项目，形成关键金属冶金的新思路，建立关键金属冶金理论与技术新体系，推动关键金属冶金的重大工程实施与重点产品开发。

　　（一）培育项目。

　　超越传统冶金研究范式，强调形成“强选择性”冶金反应新机制、新原理、新思路。优先支持思路新颖、颠覆性理论与方法探索项目，研究方向如下：

1. 关键金属元素的富集提取新机制。

　　主要包括但不限于：1）关键金属元素选择性提取原理与新方法；2）复杂混合分散相的物理、化学、生物等超常富集新机制；3）关键金属冶金过程热力学、动力学及过程强化新方法。

2. 关键金属相似元素的分离新方法。

　　主要包括但不限于：1）关键金属相似元素、同位素分离原理与新方法；2）共伴生关键金属相似元素的多尺度分离新机制；3）关键金属相似元素分离过程动力学与AI赋能制造。

3. 关键金属的超纯制备与检测新体系。

　　主要包括但不限于：1）关键金属超纯制备过程中杂质相间迁移与过程强化原理；2）关键金属的多物理场超纯制备新技术；3）超纯关键金属中痕量杂质检测新方法。

　　（二）重点支持项目。

　　超越大宗冶金研究范式，强调形成“强选择性”冶金反应理论创新与新体系构建。优先支持科学问题明确、学术思想新颖、能够形成技术与产品支撑，有望在新能源、电子信息产业及重大工程领域实现突破的项目，研究方向如下：

1. 稀溶液/大宗固废的提取冶金与资源开发。

　　（1）关键金属稀溶液的超常富集。针对稀溶液（如海水/工业废液）中关键金属超常富集的要求，创新金属离子的溶液化学特性强化、分离过程平衡与调控、药剂新构型设计等超常富集方法，构建稀溶液提取冶金新体系并实现资源有效开发。如稀溶液的关键金属离子回收率达99%，单级富集比大于100。

　　（2）大宗固废的关键金属超常富集。针对大宗固废（如乏燃料/赤泥/高炉尘泥）关键金属元素富集资源化难题，创新关键金属元素诱导转化与氧化-还原反应机制、选择性提取与特异性识别方法，建立基于大宗固废的高选择性富集提取新机制，推动大宗固废高质化资源开发工程实践。如乏燃料的铀收率≥99%，UO₂纯度≥95%；赤泥的钪收率≥65%，氧化钪纯度≥3N。

　　（3）外空/海洋的关键金属资源开发。针对外空/海洋金属资源开发能力建设的布局要求，研究月球或金属质小行星的关键金属类型与赋存特点，或我国海域及深海区块的镍/钴/稀土资源禀赋，探索极端环境条件的关键金属冶金方法与机制，形成专属性技术体系与装备，为国家战略实施提供基础支撑。

2. 相似元素分离的方法创新与过程保障。

　　（1）元素特性强化的相似分离新方法。针对复杂体系的相似元素分离强化难题，探索如激光激发、热场驱动、溶液相化学调控等分离强化方法，揭示其本征差异性放大机理，创新能质转化与传递方法，突破靶向驱动的分离极限。以高纯碲中相似元素分离新方法为例，5N级碲中相似元素杂质含量0.5 ppm以下。

　　（2）分离过程强化的相似分离动力学。针对多元多相多尺度分离强化及其动力学问题，创新基于流体动力学适配的界面反应与离子输运的协同强化方法，揭示流动、界面反应与动态传质耦合机制，阐明元素分离传质动力学与过程强化机制，开发相似元素分离新方法与过程模型软件。

　　（3）复杂相似元素分离体系与新方法。针对复杂体系的分离与纯化及其系统难题，创新相似元素分离的溶液化学方法，融合金属材料纯化要求与特点，构建超常富集、相似分离的溶液化学分离与纯化新机制，实现相似元素分离与纯化的过程与工艺创新（短流程）。以锆铪分离新方法为例，优先萃铪体系分离系数不小于10，铪纯度5N5。

3. 关键稀散金属的高纯化与材料制备。

　　（1）AI赋能的材料设计与高纯制造。针对稀散金属基础材料的电子级纯化与装备难题，发展数据驱动的材料设计与AI赋能制造，通过智能解构明晰电子级材料的构效关系，明晰敏感杂质迁移脱除与纯化方法的映射关系，开发关键稀散金属的材料设计与高纯化制造的智能体。

　　（2）电子级纯化的敏感杂质检测突破。针对电子级纯化的敏感杂质和高纯检测难题，揭示激光激发的杂质元素聚集-分散规律，明晰敏感杂质与性能定量映射关系，鼓励基于大科学装置的系统性研究，实现如激光检测方法与装备的突破（打破国外垄断）；方法与装备的杂质成分检测限达到ppb级。

　　（3）稀散金属纯化制程与高纯材料制造。针对稀散金属电子材料高纯化、敏感杂质脱除与组织调控难题，揭示冶金分离的杂质迁移与配分规律，创新材料纯化过程敏感杂质的扩散与有效脱除机制；构建基于溶液相分离与材料端纯化协同的稀散金属纯化新方法，并实现稀散金属的电子级高纯材料开发。

　　（三）集成项目。

　　以重大工程与重点产品为背景或依托，在推进“强选择性”冶金反应的系统集成与产品突破基础上，突出强调学术思想与体系创新。优先支持顶层设计完备，研究基础扎实，学术思路与体系清晰，产学研结合，负责人协调组织能力强，依托单位（包括必要的技术实施单位）的支持与保障能力强的项目，研究方向如下：

1. 复杂关键金属矿产分离富集与资源化突破。

　　针对长期难利用的风化氧化钨钼矿、（低铁）钒钛磁铁矿、白云鄂博铌-稀土矿、非传统铍矿的“有矿难利用”问题，创新复杂矿石/矿物分离方法，推进超常富集的冶金体系变革，形成复杂关键金属矿产分离富集与资源化突破。主要科学问题与研究包括但不限于：揭示复杂矿产元素赋存及矿物学赋存规律，发展有效的矿物分离新方法；明晰元素多元共伴生特点及溶液化学特征，创新大规模元素富集分离方法，推进选冶一体化协同，形成长期难利用关键金属资源开发与材料制备新体系。主要目标与指标包括：指导实施风化氧化钨钼矿开发中试试验，钼选冶回收率70%，钨选冶回收率50%，三氧化钼产品纯度3N5；指导实施（低铁）高钒钛磁铁矿冶金协同提取工程30万吨/年，铁/钒/钛回收率90%，开发3N五氧化二钒产品；指导实施白云鄂博铌-稀土矿铌开发中试试验，铌回收率70%，开发4N氧化铌粉末；铍精矿品位6%，冶金综合回收率75%，铍纯度3N5。