中国科学院科技促进发展局关于发布“低碳能源金属矿产(锂、稀土、钴、镍、铜)找矿增储与高效提取”A类先导专项申报指南的通知
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中国科学院战略性先导科技专项(A类)“低碳能源金属矿产(锂、稀土、钴、镍、铜)找矿增储与高效提取”选题建议已经院党组会议审议通过。根据《中国科学院战略性先导科技专项管理办法》(科发规字〔2022〕29号)及其实施细则(科发规字〔2022〕47号)相关要求,专项拟围绕总体目标,按照“专项—项目—课题”三级结构组织实施,并对项目/课题进行择优招标。现将专项申报指南面向全院予以公开发布,相关事项通知如下。
一、专项总体目标
本专项面向国家对低碳能源金属矿产的重大需求和国际科学前沿,聚焦战略性矿产中至关重要的锂、稀土、钴、镍、铜5种低碳能源金属矿产,针对其去哪找、怎么找、怎样提取等方面存在的关键科技问题,进行多学科、全链条、先导性创新研究。主攻成矿新区带、新类型、新远景,优化现有智能精准探测关键技术,形成低碳能源金属矿产理论预测与找矿新方向、资源勘查增储、金属高效提取一体化的理论和技术方法体系,实现低碳能源金属矿产找矿预测、资源增储、高效提取重大突破。
二、申报范围
项目一:锂资源增储与元素高效提取
研究内容:解决我国锂矿找矿新方向、勘查增储和高效提取问题,新增第三方认证的氧化锂预测资源量[1]大于1000万吨。研究内容包括喜马拉雅伟晶岩型锂矿带、白龙山—甲基卡伟晶岩型锂矿带、碳酸盐黏土型锂矿床和青藏高原盐湖卤水锂资源的成矿规律与资源增储,以及典型锂电池材料绿色制造技术体系与示范。
课题1:喜马拉雅成矿带伟晶岩型锂矿带资源潜力
研究内容:喜马拉雅伟晶岩型锂矿带内稀有金属的分布与潜力;淡色花岗岩特征及其岩石成因,包括花岗质岩浆的结晶分异过程及其与稀有金属分带的时空联系、稀有金属元素超常富集机理;喜马拉雅造山带伸展拆离系统对岩浆运移和高度分异及稀有金属矿化的控制作用。
研究目标:建立喜马拉雅伟晶岩型锂矿床数据库1个;建立并完善喜马拉雅伟晶岩型锂成矿系统的成矿理论与找矿模型;建立高海拔地区锂资源“遥感+地球物理+地质+地化”信息综合勘查方法体系;夯实锂成矿新区1处、新增1-2个大型找矿远景区,新增氧化锂预测资源量大于100万吨。
课题2:白龙山—甲基卡古特提斯成矿带伟晶岩型锂矿床成矿规律与资源潜力
研究内容:以古特提斯构造带(新疆白龙山—四川甲基卡)为主要对象,研究古特提斯形成演化与锂稀有金属的成
矿背景;古特提斯中生代岩浆岩成因、岩浆演化及其对锂等稀有金属成矿的制约作用;古特提斯伟晶岩锂等稀有金属成矿机制及资源潜力评价。
研究目标:建立伟晶岩型锂矿成矿新模式和针对高寒深切割地区伟晶岩锂矿找矿模式;建立白龙山—甲基卡古特提斯成矿带稀有金属资源数据库1个;夯实锂等稀有金属成矿新区带1处,提交3-5处大中型锂矿找矿靶区;新增氧化锂预测资源量大于100万吨。
课题3:碳酸盐黏土型锂矿床成矿规律与资源增储
研究内容:滇中碳酸盐黏土型锂矿的勘查增储与高效利用:包括滇中地区黏土型锂成矿规律;小石桥地区三维综合地质模型(层序岩相—岩性)、锂矿体米级精度定位勘查技术方法;锂的赋存状态及可利用性评价;锂矿资源的高效清洁关键技术及综合利用;黏土型锂资源找矿勘查与高效利用全链条示范工程。贵州、广西、河南、山西等地潜在黏土型锂资源分布区的成矿规律与资源增储:锂的来源和超常富集机制、赋存状态;碳酸盐黏土型锂矿床的预测评价和勘查增储。
研究目标:建立和完善“碳酸盐黏土型锂矿床”成矿模型;建立“遥感+地质+地物+地化”信息有效融合的勘查方法体系,包括重点研究区的三维地质模型1个、勘查方法技术组合1套,制定矿产勘查技术规程1套,并在贵州、广西、山西、河南等4省区的潜在分布区实现推广应用,助推新增氧化锂预测资源量大于100万吨,并确定大型锂矿成矿远景区1~2处、找矿靶区1~2处;提交控制+推断级别锂资源储量20万吨,勘查确定大型矿床1个;完成滇中地区锂资源远景评价,圈定找矿远景区4处、找矿靶区2处,并优选靶区1处进行示范性验证勘探,新增氧化锂预测资源量大于100万吨;提出新型锂资源可利用性评价方案1套,锂提取率达到70%以上,碳酸锂纯度达到99%以上,在滇中地区建设一条5吨/天原矿处理量规模的中试示范线。
课题4:青藏高原盐湖卤水锂资源成矿规律与资源增储
研究内容:青藏高原富锂盐湖(藏北及西昆仑等地区)的成因机制、分布赋存规律与资源潜力;不同类型(构造区划、卤水类型等)盐湖卤水锂资源的成矿模式和资源预测评价模型。
研究目标:阐明藏北及西昆仑等区域主要富锂盐湖的锂资源分布与赋存特征,揭示“气候—构造—水文—物源”控制下青藏高原盐湖卤水锂超常富集机理,系统评价盐湖卤水锂资源潜力;新增青藏高原地区盐湖氯化锂预测资源量1050万吨;构建青藏高原盐湖卤水锂资源专题数据库1个;完成青藏高原盐湖锂资源潜力评价。
课题5:典型锂电池材料绿色制造技术体系与示范
研究内容:突破锂电原料多金属梯级提取技术与装备;开发水—气—固多源污染协同控制技术,构建废水零排—介质循环—废盐高值转化—重金属低耗固化等污染控制技术体系;形成多源锂电原料短程清洁制备锂电材料示范,构建锂电原料利用全过程数据平台。
研究目标:建立锂资源利用全过程数据平台,形成复杂锂电原料短程循环的技术体系,锂全流程利用效率大于93%,废渣减量20%,废盐利用率提高20%,锂回收成本降低20%;突破多源复杂原料大规模利用过程中原料精准匹配、设备大型化、介质循环、全局优化智能管控等技术瓶颈,推动建成25万吨级锂电原料制造锂电材料一体化超大规模示范工程;发布实施国家标准1项。授权或申请发明专利10件以上,并构建专利体系。
项目二:稀土资源增储与绿色高效开采
研究内容:主要解决我国稀土矿产找矿新方向、勘查增储和绿色高效开采问题。新增第三方认证的中重稀土预测资源量180万吨。研究内容包括超基性岩及其风化壳重稀土成矿规律与资源潜力;环境演变与沉积型中重稀土成矿关系与资源潜力;碱性岩型稀土矿床成矿规律与中重稀土找矿增储;白云鄂博稀土矿床深部资源勘查增储;离子吸附型中重稀土绿色高效开采技术。
课题1:超基性岩及其风化壳重稀土钪成矿规律与资源潜力
研究内容:以峨眉山大火成岩省为重点,兼顾塔里木大火成岩省及国际相关区域对比(东南亚超基性岩带),聚焦基性—超基性岩体、碱性杂岩体及其上部发育的风化壳,主要研究不同富重稀土钪岩体及其上部不同风化程度风化壳的差异性、富钪矿物类型和钪的赋存状态;钪在岩浆和风化过程中的地球化学行为和富集机制以及对应的岩浆成矿模型和风化成矿模型;岩浆型与风化壳型钪的多指标综合预测模型和勘查技术组合;钪成矿潜力评价和资源预测增储。
研究目标:建立超基性岩相关的岩浆型及风化壳型重稀土钪矿床新类型的成矿模型2套;构建针对钪矿新类型的理论预测方法体系2套,包括示矿指标、关键层位、富钪矿物、关键岩性、三维建模等相关参数组合;确定重稀土钪矿成矿远景区1处、找矿靶区1处,新增氧化钪预测资源量1万吨。
课题2:环境演变与沉积型中重稀土成矿关系与资源潜力
研究内容:以扬子板块和塔里木板块磷块岩型稀土矿带为主要对象,研究关键成矿时期的高精度综合地层框架、进行定量化—可视化的古地理恢复;研究典型磷块岩矿床内中重稀土的物质来源、赋存特征和富集机制;阐明沉积型中重稀土成矿与板块构造、火山活动和气候变化等重大地质事件的耦合关系;对传统区带深部—边部—外围及新区带进行成矿潜力评价及预测。
研究目标:建立典型中重稀土成矿区的高精度综合地层框架,恢复关键成矿时期的精时古地理,汇编图件4幅;建立典型磷块岩型中重稀土矿床成矿模式及相关气候-生物地球化学模型3个,汇编图件2~3幅;评估不同磷块岩成矿区带的稀土资源潜力,完成我国新元古界—寒武系和中泥盆统磷块岩中重稀土资源调查报告1份,汇编图件1幅;提交资源远景区1处、找矿靶区3处,新增中重稀土预测资源量20万吨。
课题3:碱性岩型稀土矿床成矿规律与中重稀土找矿增储
研究内容:对我国代表性碱性岩带中重稀土富集成矿的地质学、矿物学和地球化学指标进行筛选;通过富中重稀土碱性正长岩、碱性花岗岩和碱性杂岩体的矿床地质特征综合对比,构建碱性岩稀土成矿体系中重稀土找矿标识体系;通过结合地—物—化—遥等资源勘查技术方法,圈定中重稀土成矿新远景区和新找矿靶区。开展精细矿物学和地球化学研究,查明其中重稀土赋存状态和资源潜力评价。
研究目标:系统总结我国碱性岩及其稀土矿床的分布规律,编制稀土资源分布图1幅;筛选碱性岩型稀土找矿指标2~3个,确定中重稀土潜在找矿靶区2~3处;新增碱性岩型中重稀土预测资源量40万吨。
课题4:白云鄂博稀土矿床深部资源勘查增储
研究内容:白云鄂博稀土矿床的成矿规律和稀土巨量堆积的关键控制因素;不同类型矿石内富中重稀土的矿物种类与利用评价;白云鄂博碳酸岩体深部地球物理探测及其成矿靶区圈定和矿山钻探验证;富中重稀土条带在碳酸岩体的空间展布、矿区3000米结构“透明化”;1500米以浅稀土预测资源量的准确厘定。
研究目标:厘清白云鄂博矿床形成—演化的精细格架,阐明稀土超常富集机理和关键控制因素;揭示富稀土(特别是中重稀土)元素的矿物类型与集中产出部位,提供找矿靶区1处;揭示稀土矿体的地球物理深部响应机制,形成白云鄂博深部资源精准探测组合方案,并在1~2处同类潜力区实现推广应用;厘清富集中重稀土条带在碳酸岩体的三维展布,新增稀土预测资源量大于5000万吨(含中重稀土120万吨)。
课题5:离子吸附型中重稀土绿色高效开采技术
研究内容:以南方离子吸附型稀土矿床为对象,研究中重稀土的原子级赋存状态及其诱导活化富集技术体系;离子吸附型中重稀土资源的可利用性综合评价体系;电场作用下稀土的迁移机制和强化分离技术;绿色高效原位通电开采稀土的工程示范。
研究目标:研发快速检测风化壳稀土含量与风化程度的光谱分析软件1套,离子吸附型稀土电动开采模拟预测软件1套,以及离子吸附型稀土电动开采智能控制系统1套;研发新型电动提取剂2~3种,制定离子吸附型稀土电动开采行业标准1套;建立离子吸附型稀土电动高效绿色开采示范工程1~2处。示范工程规模大于5000吨(土方);相比于现有原地浸取工艺,示范工程的稀土提取率提高20% (达到80%),杂质含量降低60%,提取剂用量减少70%,提取周期缩短30%,成本降低约40%~50%。授权或申请发明专利5件以上。
项目三:铜钴镍资源增储与元素提取
研究内容:主要解决我国铜钴镍矿产找矿新方向、勘查增储和绿色高效开采问题。研究内容包括东南沿海火山岩覆盖区斑岩铜矿床成矿潜力;新疆喀拉通克镍铜钴矿集区勘查增储;东昆仑造山带岩浆型镍钴矿集区勘查增储;复杂铜镍钴资源清洁提取技术。新增新类型铜预测资源量大于80万吨,新增钴预测资源量大于2.6万吨,新增镍预测资源量大于30万吨。
课题1:东南沿海火山岩覆盖区斑岩铜矿床成矿潜力
研究内容:以东南沿海火山岩覆盖区为研究区,研究区内代表性斑岩铜矿床的成矿背景、过程和分布规律;火山岩覆盖区火山岩地球化学特征及其对深部成矿的指示;火山岩覆盖区深部隐伏斑岩体分布及成矿潜力评价和找矿预测;太平洋东、西两侧俯冲带斑岩成矿作用对比。
研究目标:建立东南沿海火山岩覆盖区斑岩铜矿成矿—找矿模型和潜力评价指标,构建资源潜力评价和找矿预测技术方法体系;确定大型斑岩铜矿远景区2~3处、靶区2~3处,新增铜预测资源量大于50万吨。
课题2:新疆喀拉通克镍铜钴矿集区勘查增储
研究内容:喀拉通克镍铜钴矿集区镍铜钴成矿机制和通道式成矿模型;针对喀拉通克矿床建立“成矿理论—构造—地球化学—地球物理”等一体化找矿预测和勘查技术体系;对远景区和靶区进行工程验证,实现镍铜钴找矿新突破和资源增储。
研究目标:完善造山带背景镁铁—超镁铁岩含矿性评价准则,包含3项地球化学和结构新指标;建立喀拉通克矿床岩浆通道成矿模型与找矿预测模型;建立铜镍矿床岩石综合物性数据库1个,集成造山带镍铜钴矿地球物理勘查技术体系,并在周缘1~2处潜力区实现推广应用;在喀拉通克和其它地区优选找矿靶区4~5处,钻探验证2~3处(深度2000m);优选具有大型远景的靶区3~4处,新增预测资源量大于50万吨,其中镍预测资源量大于20万吨,铜预测资源量大于30万吨,钴预测资源量大于2万吨,构建大型勘查示范区。
课题3:东昆仑造山带岩浆型镍钴矿集区勘查增储
研究内容:造山带岩浆镍钴铜硫化物矿床的成矿—找矿模型,夏日哈木含矿岩体的形成过程、硫化物富集过程及其关键控制因素,夏日哈木矿集区含矿地质体和控矿构造的地质模型,造山带岩浆镍钴铜硫化物矿床的主要找矿标志;构建地物化遥勘查技术综合体系,包括重磁电联合探测与三维成像技术、隐伏矿体地物化遥高精度勘查技术体系、基于机器深度学习技术的化探和遥感异常信息提取技术等;岩浆镍钴铜硫化物矿床勘查与选区,开展夏日哈木矿床隐伏矿体勘查和钻探验证,完成东昆仑造山带镍钴成矿远景区/靶区预测。
研究目标:构建造山带岩浆镍钴成矿—找矿新模型1个,并被生产单位/矿业企业采纳或验证;融合物探/化探/遥感数据准确再解译,评价东昆仑造山带镍钴成矿区/带成矿潜力,优选找矿靶区2~3处;实现新增镍预测资源量大于10万吨、新增钴预测资源量大于6000吨。
课题4:复杂铜镍钴资源清洁提取技术
研究内容:复杂铜镍钴原生矿外场耦合强化浸出、分离共性技术以及万吨级中试工程验证;表生氧化镍矿镍钴资源盐酸常压浸出成套化定型技术研制及工程示范;硫化镍矿精矿高效湿法提取技术研制及千吨级中试验证;低品位斑岩型黄铜矿生物堆浸定型技术研制以及万吨级中试工程验证;铜冶炼副产物有价金属绿色提取技术研制以及中试工程示范。
研究目标:建立百吨级柔性验证与量化放大平台,形成活性氧强化浸出/分离、复杂流场强化萃取2套定型共性技术,完成万吨级中试工程验证;形成10万吨级表生氧化镍矿盐酸常压浸出成套化定型技术1套,建成30万吨级中试工程示范,镍钴回收率不低于90%,盐酸介质循环率大于90%,实现副产物全量化利用;形成夏日哈木硫化镍矿湿法高效提取关键技术1套,建成1000吨/年中试验证线,镍、钴回收率不低于95%,镍、钴回收率相比现有技术提高10%;形成万吨级斑岩型黄铜矿生物堆浸定型技术,建成万吨级中试工程验证,铜回收率不低于60%;建立2000吨/年铜冶炼烟尘有价元素绿色提取技术中试示范工程,铜提取率大于90%,在10万吨/年铜生产线上建立阳极泥有价元素绿色提取技术中试示范,铜提取率大于95%。编制1项行业标准,5项团体标准。授权或申请发明专利10件以上。
三、经费体量
四、申报要求
1.项目牵头单位/课题承担单位须为具有法人资格的院属单位。项目牵头单位能够负责项目各项管理工作的具体推进和落实,做好统筹协调。课题承担单位需具备本研究领域前期工作基础并取得突出成果。
2.专项采取“行政指挥线”“技术指挥线”双线并行管理模式。项目牵头单位负责人纳入“行政指挥线”;项目负责人及核心任务负责人纳入“技术指挥线”。
3.项目/课题负责人应为人事工资关系在院属单位的全职科研人员,优先选用优秀青年科研人员担任。专项的项目负责人45岁以下的占比应不少于50%,课题负责人40岁以下的占比应不少于50%。专项各级负责人应将主要精力用于专项组织实施,原则上不得牵头承担其他先导专项各级任务和院内重大科研项目(人才项目和国际合作项目除外),其中项目负责人主要精力用于项目组织实施,配合专项“两总”完成总体目标;课题负责人主要负责科研攻关具体任务,完成设定的各项技术指标。专项各级负责人和项目骨干不得因申报新项目而退出在研项目。
4. 鼓励支持院属相关单位科研人员积极申报,承担各级任务,参与协同攻关。申报人须按照申报范围中所列的项目/课题进行申报。
5.项目候选牵头单位填写项目申报书,课题候选承担单位填写课题申报书(详见附件)。上述材料电子版以邮件形式发送至联系人邮箱,纸件一式三份经项目候选牵头单位/课题候选承担单位盖章后提交至科技促进发展局,申请截止时间为2023年7月24日下午17:00。
6.材料初审通过后,由项目候选行政线负责人/课题候选负责人以PPT形式进行汇报答辩,汇报时间为15分钟。具体时间地点另行通知。
五、联系方式
联 系 人:李颖虹 010-68597303 yhli@cashq.ac.cn
邮寄地址:北京市西城区三里河路52号
中国科学院科技促进发展局地球与资源处
邮 编:100864
中国科学院科技促进发展局
2023年7月14 日