关键金属的超常富集和超纯制备

（摘录自《全球工程前沿2022》，中国工程院全球工程前沿项目组编）

关键金属是基于国际政治与国家战略提出的新概念，意指用于新能源、电子信息等高技术产业，国家安全保障风险突出，须采取特殊措施保障的稀有稀贵金属基础原材料。

关键金属多为稀有稀散元素，且以共伴生或类质同象赋存，因而冶金提取反应必须千倍、万倍“超常富集”。而关键金属的应用领域又往往以ppm（10−6）级杂质的高纯金属或化合物为基础，使得“超纯制备”成为冶金领域的研究前沿。区别于传统大宗金属冶金的三高一强（高温、高压、高浓度、强烈搅拌）过程，关键金属冶金的特点要求“强选择性”，往往是一个从原料端ppm级元素稀有分散状态，到产出ppm级杂质含量的冶金产品的过程。由化学过程的“反应性–选择性原理”可知，只有在弱的冶金反应性体系中，才能实现关键金属的高选择性富集和分离。关键金属冶金的核心问题主要包括：关键金属元素稀有稀散赋存与超常富集机制，元素相似性及其选择性分离动力学，以及关键金属纯化杂质迁移行为与过程调控。