（初稿）
目錄
一、有色金屬工業發展現狀和面臨的形勢
1、有色金屬工業產量持續增長，技術裝備水平不斷提高
2、有色金屬工業長期穩定發展面臨的突出問題與差距
二、指導思想、基本原則和主要目標
1、指導思想
2、基本原則
3、主要目標
三、重點任務和總體安排
1、重點任務
2、總體安排
四、重大專項
1、礦產資源勘查與安全高效開采技術
2、難選有色金屬資源清潔選礦技術
3、鋁冶煉重大節能技術
4、短流程連續煉銅清潔冶金技術
5、短流程連續煉鉛節能冶金技術
6、先進鋁合金材料制備與加工技術
7、高性能銅合金材料制備技術
8、電子信息材料及微電子配套材料
9、大型礦產基地資源綜合利用
10、有色金屬資源循環與再生金屬回收利用技術
11、有色重金屬污染防控技術
12、重大裝備
五、重點項目
六、前沿技術
七、實施措施
八、政策建議
有色金屬工業“十二五”科技發展規劃
為進一步落實科學發展觀，實施《有色金屬產業調整和振興規劃》，堅持“自主創新，重點跨越，支撐發展，引領未來”的科技工作指導方針，依靠科技進步和自主創新，加快產業結構調整，推動產業技術升級，支撐有色金屬工業全面、協調、可持續發展，特制定《有色金屬工業“十二五”科技發展規劃》。
一、有色金屬工業發展現狀和面臨的形勢
1、有色金屬工業產量持續增長，技術裝備水平不斷提高
有色金屬工業是以開發利用礦產資源為主的基礎性行業。改革開放以來，按照走新型工業化道路要求，不斷深化改革，調整結構，取得了舉世矚目的成就。特別在“十五”以來，產業規模連續跨越，經濟效益不斷提高。十種常用有色金屬產量，2008年達到2519萬噸，連續七年位居世界第一。我國已經成為有色金屬生產大國，行業綜合實力明顯增強，國際影響力顯著提高。
有色金屬工業成就的取得，一靠改革開放環境，二靠科技進步支撐。技術進步和自主創新作為發展的不竭動力，越來越顯示出其對經濟的強勁推動力。經過二十多年的不懈奮斗，有色金屬工業科技發展令人鼓舞，自主創新能力提高，成效顯著。以高效地下采礦、系列大型浮選機、選礦拜耳法、系列大型預焙鋁電解槽、鋁電解重大節能技術、富氧熔池熔煉、閃速熔煉、底吹煉鉛、1＋4熱連軋、炭－炭航空制動材料、8－12英寸大直徑硅單晶等一大批重大科技成就，極大地提高了有色金屬工業科學技術水平，增強了有色金屬工業的國際競爭力。采、選、冶主要工藝技術已達到或接近國際先進水平，具有我國自主知識產權的技術裝備已陸續出口。我國已經從改革開放初期的有色金屬技術裝備純進口國向出口國邁進。但是與發達國家相比，有色金屬工業整體技術水平還有較大差距，我國還不是有色金屬工業強國，一個根本原因就在于自主創新能力薄弱。
2、有色金屬工業長期穩定發展面臨的突出問題與差距
有色金屬工業雖然已經有了很大的發展，但是受到資源、能源和環境的強烈制約。因此，要保證其健康可持續發展，必須盡快克服制約發展的資源、能源、環境和高技術產品開發的重大問題。
（1）礦產資源危機日趨嚴重，資源開發利用水平低
我國有色金屬礦產資源特別是常用的大宗有色金屬銅、鋁、鉛、鋅等資源緊缺，現已探明的儲量遠遠不能滿足國民經濟發展的需求，保障程度差。
我國有色金屬礦產資源具有“四少四多”的特點。即：大礦少，中小礦多；富礦少，貧礦多；單一礦少，復雜共生礦多；露天礦少，難采地下礦多。因而，開采技術難度大，成本高，安全隱患嚴重。資源開發利用各工序均有較大的金屬損失，即金屬回收率比國際先進水平低10～20個百分點。金屬資源采選綜合回收率低不足60%，共伴生組分綜合回收率不足35%。2006年，我國礦山當年已開發的資源中則分別有50萬噸銅、49萬噸鉛、142.5萬噸鋅、4.6萬噸鎳資源未得到有效利用。
國內有色金屬二次資源的回收利用并不理想。2007年二次資源回收的再生金屬銅113.6萬噸、鋁275.1萬噸和鉛65.1萬噸的產量占有色金屬總產量分別為32.5%、18%和23.3%（注：銅、鋁包括進口的二次資源在內），低于世界平均水平10個百分點，與工業發達國家相差更遠。
（2）能耗總量快速增長、節能技術急待突破
有色金屬由于其礦物的特點致使生產工藝較其它工業復雜，且能耗較高。2007年我國有色金屬工業年消費標準煤已經超過7411萬噸，同比增長15.54%，約占全國能源消費量的2.8%。消耗電力2107.7億千瓦時、煤炭4207.8 萬噸。有色金屬產品單位能耗較高，平均每生產一噸有色金屬約需消耗標準煤3.13噸。
冶煉是有色金屬生產中耗能最大的環節，鋁冶煉又是最大的耗能戶。2008年我國電解鋁平均交流電耗14323千瓦時/噸，2007年生產電解鋁耗電約1820億千瓦時，約占國內電力總消費量的5.56%。2007年整個鋁工業總耗能在3954萬噸標煤（按新折標系數1度電=0.1229千克標準煤），約占有色金屬工業總耗能的53.4%以上（按老折標系數1度電=0.404千克標準煤，約占有色金屬工業總耗能的75%以上）。我國有色金屬工業產品單位平均能耗要比國際先進水平高15%左右。
（3）環境污染矛盾突出、清潔生產任重道遠
有色金屬工業是礦物加工工業，是環境污染主要行業之一。由于我國礦物金屬品位低、結構復雜、并常與有毒的金屬和非金屬元素共生，所以在采、選、冶、加各工序均產生較大量的廢渣（石），廢水和廢氣，造成環境污染。
近幾年來，通過技術進步及加強執法和管理，我國工業污染物單位排放量呈下降趨勢，但由于工業處理量的劇增，污染物排放總量仍在逐年增加，形勢十分嚴峻。據統計，2003年～2006年，有色金屬工業噸金屬的廢水排放量則由44.48噸降到39.18噸，但年廢水排放量由5.46億噸增加到7.50億噸。有色金屬金屬礦產資源開發利用過程中排放的廢水量約占全國工業行業廢水排放總量的2.57～3.12%，數量巨大。
2006年有色金屬工業排放的工業廢氣和二氧化硫的總量分別占我國工業行業排放總量的5.23%和2.61%。2003年～2006年，有色金屬工業煙塵的年排放量在17～23萬噸之間波動，其所占全國工業行業的比例也在2.22%到2.89%范圍內波動。
2003年～2006年，有色金屬工業粉塵的年排放量在16～22萬噸之間波動，其所占全國工業行業的比例也在1.70%到2.70%范圍內波動。
有色金屬工業固體廢棄物的年產生量由2003年的13979萬噸萬噸快速增加到2006年的23883萬噸，其所占全國工業行業的比例則由13.92%增加到16.81%。其中危險廢棄物的年產生量由256萬噸降低到245萬噸，其所占全國工業行業的比例則由21.93%增加到22.61%。
從表1的統計數據可以看出，我國有色金屬工業三廢達標排放的比例明顯偏低，特別是廢水、二氧化硫、粉塵與國內平均水平相比還有較大差距。
表1 全國工業及有色金屬工業三廢達標排放的情況 單位：%
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指 標 |
2005年 |
2006年 |
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全國工業廢水達標排放率 |
91.2 |
90.7 |
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有色金屬工業廢水達標排放率 |
88.12 |
88.22 |
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全國工業二氧化硫達標排放率 |
80.00 |
83.16 |
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有色金屬工業二氧化硫達標排放率 |
59.25 |
67.09 |
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工業煙塵達標排放率 |
83.22 |
88.34 |
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有色金屬工業煙塵達標排放率 |
80.60 |
91.28 |
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工業粉塵達標排放率 |
74.34 |
84.09 |
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有色金屬工業粉塵達標排放率 |
66.08 |
79.50 |
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工業固體廢棄物綜合利用率 |
56.1 |
60.2 |
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有色金屬工業固體廢棄物綜合利用率 |
68.5 |
61.7 |
金屬礦產資源開發利用過程中產生和排放工業廢棄物數量巨大，不僅造成嚴重的環境污染，危害人類健康、動植物的生長，同時，也造成了大量寶貴資源的嚴重浪費。推進有色金屬工業清潔生產，治污利廢，發展循環經濟對科技創新提出了重大需求。
（4）初級產品能力過剩，高端產品嚴重短缺
我國有色金屬工業產品經過近二十多年的發展，常規有色金屬產品，基本滿足國民經濟發展的需要，但是對于現代高技術產業或國防軍工所需的高、精、尖部分產品，目前在技術上尚未完全過關，仍需進口。2008年，有色金屬進出口貿易總額為873.65億美元，其中出口額260.14億美元，進口額613.51億美元，貿易逆差高達353.37億美元。進口中,除鋁土礦、氧化鋁、銅精礦等原料外，高端產品和高性能材料占較大比重。
與當今高新技術發展緊密相關的優勢有色金屬資源豐富，如稀土、鈦、鎂、鎢、鉬、鎵、銦、鍺、鉍等，但是這許多寶貴資源我們絕大部分只能加工成初級礦產品或初級冶煉產品，除少量國內應用外，大部分出口，資源優勢尚未變成經濟優勢。
上述問題是關系到我國有色金屬工業在新世紀能否繼續保持健康、穩定發展，由有色金屬生產大國能否變為強國的重大問題。解決這些問題關鍵在于依靠科技進步。要努力按照循環經濟和綠色經濟的思路，不斷研究開發新技術、新工藝和新裝備，用高新技術改造傳統有色金屬產業，建立一批既節省資源、能源又與環境友好的技術含量高、市場競爭力強、經濟效益好的新興有色金屬高新技術產業。
二、指導思想、基本原則和主要目標
1、指導思想
按照建設創新型國家的戰略部署，結合我國有色金屬工業實際，有色金屬工業“十二五”科技發展的指導思想是：深入貫徹落實科學發展觀，堅持企業主體、提升創新、突破關鍵、跨越發展，以企業為主體，以自主創新為主線，以促進產業結構優化升級為宗旨，以有色金屬工業發展對資源、能源、環境和高端產品的技術和裝備需求為重點，加快行業重大、共性、關鍵性技術與裝備研發，不斷提高有色金屬工業整體技術裝備水平，全面提升有色金屬產業自主創新能力。
2、基本原則
“十二五”時期，有色金屬工業科技發展要堅持以下原則：
企業主體，建立以企業為主體、產學研結合的技術創新體系，使企業成為研究開發投入的主體、技術創新活動的主體、創新成果應用的主體，大幅度提升企業的自主創新能力，建設創新型有色金屬工業。
提升創新，高效配置科技創新資源，堅持不懈地開展以集成創新、消化吸收再創新為主，鼓勵原始創新，使之成為有色金屬工業全面、協調、可持續發展的不謁動力。
突破關鍵，從支撐行業發展的需求出發，立足中長期，著眼長遠，依靠自主創新，突破資源、能源、環境對可持續發展的制約，突破重點領域的關鍵技術、共性技術和前沿技術，支撐有色金屬工業持續發展。
跨越發展，通過持續自主創新，實現技術跨越，使行業的工藝、技術、裝備水平達到世界一流、產業規模合理、產品技術先進、產業結構優化，轉變經濟增長方式，使我國有色金屬工業實現跨越式發展。
3、主要目標
到2015年，重點企業普遍建立技術中心，完善技術創新體系，技術創新能力得到進一步增強；主要產品的核心技術、重點裝備接近或達到國際先進水平；老礦區、重要礦集區的地質勘查取得重要進展，資源儲量增加；礦產資源利用率從目前的55～60%提高3～5個百分點；氧化鋁綜合能耗降到800千克標煤/噸以下；電解鋁綜合交流電耗降到1400kwh/噸以下；重點銅、鉛、鋅冶煉企業單位產品綜合能耗接近或達到世界先進水平；硫的利用率達到92%以上，工業用水循環利用率達到87%；大力發展資源循環利用技術，再生資源利用量提高到金屬總量的30%左右；積極發展有色金屬基礎材料、新材料，新產品產值年均增長20%；強化企業科技投入主體地位，研究與開發投入占規模以上企業銷售收入的1.5%以上。科技進步貢獻率達50%以上，對外技術依存度降低到30%以下。
展望2020年，以企業為主體的技術創新體系更加完善，科技促進行業持續發展的能力顯著增強；重點礦區地質勘查取得重大突破，新增資源儲量顯著增加；主要產品核心技術、裝備達到世界先進水平；健全循環經濟的技術發展模式，為建設資源節約型和環境友好型產業提供技術支撐；培養一批具有世界水平的科技專家和研究團隊；建立若干個具有世界先進水平的科研院所和高校及企業研究開發機構，形成體制完善、機制靈活、有特色的有色金屬工業科技創新體系。
具體目標是：礦產資源綜合利用率顯著提高，主要有色金屬產品單位能耗達到世界先進水平；再生資源循環利用量提高到40%左右，硫的綜合利用率達到95%以上，工業用水循環利用率達到90%；有色金屬新材料滿足國內需要；研究與開發經費投入占企業銷售收入的比重提高到2.5%以上，科技進步貢獻率達60%以上，對外技術依存度降低到25%以下。
三、重點任務和總體安排
1、重點任務
根據有色金屬工業緊迫需求和行業實際，行業科技發展的重點任務是：
一是優先發展節能減排共性技術，提升解決行業發展瓶頸制約的突破能力。
二是把握未來有色金屬新材料發展趨勢，把掌握新材料產業核心技術作為迎頭趕上的重點。
三是著力發展資源高效勘查開發和綜合利用技術，努力緩解資源緊缺矛盾。
四是積極推進循環經濟發展，提高資源循環和再生利用水平。
五是加強有色金屬工業生產過程關鍵設備的研制，增強有色金屬生產所需關鍵裝備的自主研制能力，提高行業整體技術裝備水平。
“十二五”時期，有色金屬工業科技發展以提高行業技術創新能力為目標，實現從跟蹤為主向自主創新的轉變；從注重單項技術研究開發向集成創新轉變；從關鍵技術引進向消化吸收再創新轉變。推進技術、產品、裝備更新換代，顯著提高關鍵技術自給能力。
2、總體安排
立足國情和有色金屬行業發展需要，研究和突破一批重大關鍵技術，提高科技支撐行業發展的能力。依靠科學技術和自主創新，緩解資源、能源、環境的瓶頸制約，實現從資源、能源耗費型向節約型轉變；從先污染后治理傳統模式向清潔生產、循環經濟轉變。同時，重點研究開發滿足國民經濟發展需求的輕質高強結構材料、信息功能材料、高純材料、稀土材料、軍工配套材料等制備技術和產業化技術，達到有色金屬行業結構調整、增長方式轉變的目的。圍繞礦產資源勘查開發與綜合利用、節能、清潔生產與環境保護、循環經濟與再生金屬、有色金屬基礎材料、新材料、重大裝備等行業重點發展領域和目標，進一步突出重點，選出重大共性技術、重點工程、關鍵產品等12個重大專項，取得明顯突破，實現重點跨越。選擇一批意義重大，任務、目標明確，基礎較好，能夠解決的關鍵共性技術共20項作為重點項目，支撐發展。針對未來需要及有色金屬行業高新技術產業壯大與發展，超前安排前沿技術10項，引領行業技術發展，形成新興產業。同時要進一步深化科技體制改革，增加科技投入，加強人才隊伍培育，推動行業創新體系建設，為實現創新型行業提供可靠保障。
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四、重大專項
在重點發展領域中，圍繞有色金屬工業發展目標，緊密結合國家對有色金屬行業的重大需求，將對行業自主創新能力提高具有重大推動作用的共性技術、關鍵產品和重點工程作為重大專項。進一步突出重點，發揮鍥而不舍、科技攻關的優勢，力爭取得較大突破，實現技術的局部躍升帶動產業的更大發展。在促進傳統產業升級，提高競爭力，發展高新技術產業方面確定12個重大專項，它們是：礦產資源勘查與安全高效開采技術；難選有色金屬資源清潔選礦技術；鋁冶煉重大節能技術；短流程連續煉銅清潔冶金技術；短流程連續煉鉛節能冶金技術；先進鋁合金材料；高性能銅合金材料;電子信息材料及微電子配套材料；大型礦產基地資源綜合利用；有色金屬資源循環與再生金屬回收利用技術；有色重金屬污染防控技術；重大裝備。對重大專項的實施，要有效地配置科技資源，發揮企業在技術研發和經費投入的主體地位，力爭國家對關鍵技術攻關的支持。
(一)礦產資源勘查與安全高效開采技術
1、礦產資源勘查共性技術研究
近年來，我國新探明礦產資源的速度落后于資源消耗的速度，銅鋁鉛鋅等大宗有色金屬礦產資源儲備嚴重不足，資源形勢嚴峻，有色金屬礦山及重要資源基地資源危機愈加嚴重，礦山深邊部找礦難度越來越大。充分利用國家正在開展的公益性基礎性地質調查成果，以戰略性礦產勘查為核心，加強重點區帶與有色金屬基地的礦產勘查評價，重點開展有色金屬礦山深邊部成礦潛力評價與成礦預測研究工作，研制一批有針對性的礦產評價方法與技術組合。主攻礦種銅、鋁、鉛鋅、金礦，加強稀有金屬、銻、鎢錫等優勢礦種的勘查，深入開展資源危機礦山深邊部成礦規律與勘查技術研究。開展地質勘查工作的重點區帶與有色金屬基地主要包括南嶺、秦嶺、華北地塊北緣、大興安嶺中北段、新疆塔西南及東天山、柴達木盆地南北緣、楊子地塊西緣、西南三江和長江中下游等地。主攻礦床類型包括斑巖型銅鉬礦、塊狀硫化物銅鋅多金屬礦、海底噴流沉積型(SEDEX)鉛鋅礦、與盆地鹵水活動有關層控鉛鋅銅礦、微細浸染型金礦、與燕山早期巖漿活動有關錫鎢多金屬礦床等。
開展一批重點地區成礦地質和礦產勘查關鍵技術專題研究及推廣應用工作，主要包括：1）中西部地區層控賤金屬礦床成礦規律與成礦預測，重點開展中西部地區SEDEX 或塊狀硫化物礦床(VMS)以及層控低溫熱液礦床（MVT）的成礦規律及西部特殊景觀區勘查方法技術研究。2）南嶺地區巖漿期后熱液礦床成礦規律與勘查模型研究，重點開展錫鎢多金屬礦、鉛鋅礦礦床深邊部成礦模型以及大深度勘查方法技術組合的研究。3）斑巖型銅鉬礦床成礦規律與成礦預測，主要針對近年來發現的一些遠離俯沖帶或島弧的斑巖型礦床、華北地臺南北緣地區貧氧型斑巖礦床以及大量有色金屬礦山深邊部發現鉬礦化的情況，研究有色金屬礦山深部斑巖型礦床成礦條件、完善斑巖型礦床成礦理論。4）隱埋礦、隱伏礦和礦山深部礦找礦勘查關鍵技術的研發及示范和推廣應用，重點加強大探測深度抗礦山強干擾物探方法的研發和推廣；開展金屬活動態地球化學、構造地球化學、鉆孔和坑道原生暈及特殊景觀區地球化學等勘查方法的研究和推廣應用；開展高光譜和高分辨率遙感地質填圖和示礦信息提取、礦床（山）三維可視化、基于3S的礦床技術經濟評價及礦山地質綜合信息系統和勘查工作主流程數字化技術的研發與示范推廣應用。
通過本輪礦產勘查與理論研究工作，實現相關地區的找礦突破，查明我國優勢礦產資源潛力，緩解有色金屬礦山資源危機狀況，促進成礦理論研究的深入，同時形成一批有效的勘探方法技術組合，包括有色金屬礦山大深度探測技術以及特殊景觀條件的礦床評價技術。
2、大型金屬礦床地下大規模強化開采關鍵技術研究
大型礦床實行大規模強化開采，能有效降低采礦成本，提高礦山全員勞動生產效率，改進礦山生產作業環境，是增強礦山企業市場競爭能力的有效方式；并且能使大量低品位礦石成為可經濟利用的資源，從而提高礦產資源利用率。但目前國內尚缺少滿足特大型礦山生產要求的大規模強化開采關鍵工藝技術，以及相匹配的關鍵裝備，致使采場規模小和采場產能低。以至我國中小型礦山數量繁多，帶來嚴重的安全管理與行業規范問題，嚴重制約了行業整體技術水平的快速提升。
重點攻克大型礦床強化采礦、充填、地壓、調度管理等關鍵工藝技術，突破重大關鍵技術，形成大規模強化開采技術系統，填補我國600萬t/a級以上地下金屬礦山成套技術的空白，并為地下1000～2000萬t/a地下開采技術奠定技術基礎；建設600～800萬t/a級現代化地下礦山2～3座，建立生產能力1200～2000t/d的示范采場4～6個；顯著提高礦產資源的開發力度和產能規模，提高我國礦產資源的供給保障能力。
3、難采有色金屬地下礦安全高效開采關鍵技術研究
重點開展：大型難采礦床充填采礦關鍵技術、堅硬難崩礦體自然崩落采礦關鍵技術、傾斜中厚難采礦體分層強化采礦關鍵技術、薄至極薄難采礦體機械化高強度開采技術、深部緩傾斜薄礦體集中化開采關鍵技術、厚大緩傾斜礦體大礦塊連續采礦技術、厚大充填體下安全高效采礦綜合技術、超千米深井礦山節能高效開采技術、資源整合礦區集約化規模化開采關鍵技術、濱海礦體安全開采方法與關鍵技術、深部高滲透壓破碎礦床安全開采綜合技術、復雜環境下厚大礦體強化開采關鍵技術研究。
（二）難選有色金屬資源清潔選礦技術
我國礦產資源具有品位低、有用礦物嵌布粒度細，礦物共生復雜等特點，復雜共伴生的有色多金屬礦的高效分離技術難度大。先進適用的多金屬礦有效分離工藝、高效低毒藥劑依然是清潔高效選礦的關鍵技術，工藝簡單化、藥劑專屬化、技術清潔化、能源節約化、回收高效化是礦產資源綜合回收利用技術的總體發展趨勢和方向。重點應是研究開發高效、清潔、環保、無地質災害的有色金屬礦產資源及難選低品位伴生金屬綜合利用選礦技術，提高有色金屬行業的技術水平，推進有色金屬行業選礦技術的發展。
攻克若干有色金屬低品位礦和復雜難選冶有色金屬礦產資源的清潔選礦新技術，實現有色金屬礦業開發可持續發展的目的，做到安全高效、清潔生產、節能減排。通過礦物的物性和可加工性研究，研發與礦物可選性相和諧的精細礦物加工技術，重點解決資源開發利用過程中的有色金屬難處理礦石的高效綜合利用技術、有色金屬低品位伴生戰略金屬的高效綜合利用技術、資源開發利用過程中的各種高效、易降解、低毒選礦藥劑的研發和應用以及生產過程中廢水、廢渣等的循環和綜合利用技術等等，最終形成主要有色金屬和低品位伴生有價金屬綜合利用的整體解決方案。研發一批擁有自主知識產權的選礦重大關鍵技術，形成與要回收的目的礦物的物性相和諧的礦物加工利用技術，使我國選礦技術達到國外同期水平，部分技術達到國際先進水平。使依托企業綜合回收率提高5%以上。
（三）鋁冶煉重大節能技術
我國鋁冶煉工業的綜合能耗與國際先進水平相比，尚存在一定的差距，如何通過簡化和縮短生產流程、提高氧化鋁生產中的循環效率和產出率、進一步降低鋁電解綜合電耗等，是我國鋁工業在今后相當長的時期里需要持續開發和改進的重大關鍵技術。氧化鋁重點開展鋁土礦正、反浮選脫硅工藝技術優化和鋁土礦高效選礦藥劑開發，高濃度鋁酸鈉溶出漿液高效分離技術及高分解率生產技術研究、高濃度碳酸化分解生產砂狀氧化鋁技術，鋁酸鈉溶液高效蒸發技術、氫氧化鋁高效焙燒技術、高效低耗硅渣處理技術以及新型高效化學添加劑的開發應用，使氧化鋁綜合能耗達到20%的降幅。電解鋁重點開展新型陰極結構鋁電解槽高效節能技術、提高陽極電流密度、進一步提高槽壽命、電解槽結構與參數優化、低溫低電壓鋁電解等技術研究，槽電壓：3.60～3.70伏，電流效率提高到94%以上，噸鋁直流電耗小于12000kwh，達到世界領先水平。
（四）短流程連續煉銅清潔冶金技術
縮短銅冶煉工藝流程是解決冶煉低空污染和節能的重要途徑。國外在銅連續冶煉方面獲得成功的有三菱法和“雙閃”工藝。但這兩種連續煉銅工藝，雖然解決了吹煉作業的環保問題，但也存在如投資較高或運行成本高或不能處理粗銅冷料等問題。同時，這兩種工藝均須引進國外的技術，不僅費用高，而且技術上受制于人。我國除了侯馬冶煉廠采用Ausmelt吹煉和陽谷祥光銅業采用閃速吹煉工藝之外，其他冶煉廠全部是采用PS轉爐吹煉，或者是單系列生產規模在3萬噸以下的已被國家列為淘汰的鼓風爐+連吹爐工藝。因PS轉爐間斷操作，存在煙氣量波動大、爐口漏風率高、二氧化硫煙氣泄漏等問題。采用連續煉銅技術，縮短冶煉工藝流程或取消PS轉爐吹煉，是未來解決冶煉低空污染的重要途徑。由于銅冶煉工藝流程長、不連續，“熔煉—吹煉”2個階段，并在2個獨立的爐子中進行，造成銅冶煉工藝流程長、能耗高、投資大等一系列問題。流程工業重大節能減排效果的取得，必須在流程上有重大創新。解決該技術難題國內正在研究的有兩種工藝技術路線，一是氧氣底吹爐連續煉銅技術；二是閃速爐短流程一步煉銅技術。
1、氧氣底吹連續煉銅工藝技術
氧氣底吹銅熔煉技術已經成熟，借鑒氧氣底吹熔煉和其他連續吹煉的成功經驗，開發底吹連續煉銅技術已經具備工業化試驗基礎。氧氣底吹連續煉銅技術開發的核心是銅锍連續吹煉。工業化試驗開發的內容主要包括：連續煉銅工藝技術，含工藝條件、工藝參數和過程控制等；包括噴槍、爐體在內的連續吹煉爐規格和結構的選擇開發；熔煉爐與連吹爐相配套的成套裝置的研究開發。
2、閃速爐短流程一步煉銅工藝技術
本技術采用技術集成及優化方法，將白銀爐、閃速爐及粗銅連吹爐進行工程性結合，達到取消節能排放瓶頸—PS轉爐吹煉工序，創造出一種具有我國自主知識產權的“連續煉銅”短流程新工藝，可實現重大的節能效果。技術指標：冰銅品位70%；粗銅品位98%；粗銅綜合能耗 260kgce/t-cu；硫控制率99.7%；初期產業化規模100-200 kt/a粗銅。
（五）短流程連續煉鉛節能冶金技術
近年來我國鉛冶煉的技術裝備水平有了很大的提升，噸鉛冶煉能耗已由2000年的721kg標煤降至654.6kg標煤，但依舊存在很大的不足：鉛冶煉企業規模較小，落后技術裝備占相當比例，環境污染比較嚴重。技術經濟指標偏低，能耗高。世界先進鉛冶煉的能耗水平為0.35t-標準煤/t-Pb。2005年我國鉛冶煉綜合能耗0.65t-標準煤/t-Pb，國內的先進水平也僅僅達到0.47t-標準煤/t-Pb，且存在“冷－熱”工序交替重復消耗能源等重要弊端。在鉛直接熔煉理論研究的基礎上，集成銅閃速熔煉和液態富鉛渣處理技術經驗，突破短流程連續煉鉛節能冶金技術關鍵并實現產業化。
1、液態鉛渣直接還原煉鉛工藝與裝備產業化技術開發及推廣應用
氧氣底吹熔煉—鼓風爐還原煉鉛法用熔池熔煉替代燒結，解決了燒結過程中的環保問題，粗鉛單位產品綜合能耗由630kgbm/t粗鉛降至380kgbm/t粗鉛，能耗降低40%以上。但該工藝也有幾大缺陷：1）對品位低于35%的鉛精礦，除了環保好，在能耗和經濟上和傳統流程比已無優勢；2）高鉛渣的物理熱被浪費，還需要增加澆鑄機鑄錠，拉長了流程，增加了投資；3）鼓風爐還原需用價格較高的焦炭，增加了成本。
開展液態高鉛渣直接還原工藝技術研究，開發成功液態鉛直接還原工藝，形成具有自主知識產權、達到國際領先水平的鉛冶煉新技術，實現粗鉛單位產品綜合能耗由380kgbm/t粗鉛降至280kgbm/t粗鉛、回收率提高到98～98.5%的目標。主要研究內容如下：（1）完善和提高氧氣底吹熔煉爐熔煉技術。改進氧氣底吹熔煉工藝裝置，間斷放渣改進為連續放渣；改進噴槍設計和噴槍磚的材質，以提高噴槍使用壽命；降低噴槍氧壓，以節省能源；開發和完善過程檢測控制技術與裝置。（2）開發液態鉛氧化渣直接還原技術及裝置，新建一條采用新工藝的工業試驗裝置，開展液態鉛氧化渣直接還原工業試驗，試驗成功后,改造建成10萬噸/a示范工程。
2、鉛富氧閃速熔煉工藝
本工藝以氧化鉛焦炭層過濾及噴煤還原和交互反應熱力學與動力學機理為重點，研究PbS氧化度的控制、合理渣型、鉛揮發抑制等工藝條件，在達到直接產出粗鉛的同時，爭取渣含鉛達到國際先進的水平。并在工藝、技術和裝置上，探索和開發短流程閃速爐連續煉鉛的節能新工藝及成套裝置。關鍵技術參數：粗鉛綜合能耗350kg標煤/t-Pb，鉛總回收率98.5%，銀回收率99%，總硫利用率大于97%，硫捕集率大于99%。
3、鉛旋渦柱閃速熔煉工藝
本工藝以中心旋渦柱流股連續熔煉技術及鉛渣液態直接貧化技術為核心，進行流程的原始創新，開發具有我國自主知識產權、以短流程、連續化為主要技術特征的節能、高效、清潔強化煉鉛關鍵技術和裝備，以提升我國鉛冶煉工業整體技術裝備水平和核心競爭力。重點研究：旋渦柱噴嘴研究及工業化制造；鉛(銅)渣直接貧化理論與技術；旋渦柱連續煉鉛冶金過程數學模型和生產控制；旋渦柱連續煉鉛爐體原型研究與優化設計。關鍵技術參數：閃速旋渦柱噴嘴布料均勻，溫度場合理；對原料適應性強，不下生料；減輕粒子和高溫氣體對塔壁沖刷腐蝕；處理爐料能力為10～15噸/時。粗鉛綜合能耗 350kgce/t，期望值320kgce/t (國際先進363，國內平均551，國家準入450)；渣含鉛目標值2.0～5.0% ；產業化規模 60～100 kt粗鉛/a。
（六）先進鋁合金材料制備與加工技術
隨著我國航空、航天、船艦、現代交通、機械制造業快速發展，對鋁合金材料需求量越來越大，性能要求越來越高。為此，要加大研究開發其關鍵技術裝備力度，實現產業化，提升鋁合金結構材料技術水平。重點研究開發高精度高性能鋁合金板帶；大斷面、復雜截面鋁合金型材；大型高性能鋁合金預拉伸板制造技術等。
1、交通運輸用鋁合金材料及其加工工藝的研發
為適應環保安全、節能減排和循環經濟的發展要求，各國都在汽車、軌道車輛和船舶運輸等領域大力推行輕量化。鋁作為主要的輕量化材料之一，逐步替代鋼鐵等材料獲得愈來愈廣泛應用，世界和中國的鋁材消費結構中，用于交通運輸的鋁材分別為30%和19%，汽車車身板材主要解決優良的成形性與烘烤快效的強度增量這兩個重大技術問題。軌道交通車輛用鋁型材面臨的主要問題是高精度大型復雜截面、超薄壁鋁合金型材的產業化技術，而軌道交通用鋁合金板材的主要問題是焊接和折彎變形等。船舶用鋁的主要問題在應用性能研究和生產檢測裝備方面。通過交通運輸用鋁重大專項的實施，逐步形成具有我國自主知識產權的交通運輸用鋁合金產品和技術體系。在鋁鑄件、大斷面大規格復雜型材、汽車車身板、汽車熱交換器用鋁合金材料、船用鋁合金等高技術產品領域達到國際先進水平，逐步使交通運輸用鋁占鋁加工材30%以上。
主要開展高性能高成形性汽車車身鋁合金板的研制及產業化技術的開發；汽車用5×××/6×××系鋁板坯的低成本鑄軋工藝關鍵技術開發；平行流強化熱交換器用鋁帶和鋁管的研制；5×××系鋁罐車罐體鋁合金板材的研制；攪拌鑄造鋁基復合材料工業化制備工藝；鋁基復合材料擠壓成形工藝研究；4×××系鋁合金鑄造變質技術；高精度大型復雜截面超薄壁鋁合金型材的產業化技術；大型鋁型材等溫擠壓技術；船用鋁合金及其加工技術等。
2、航空、航天用高性能鋁合金板材研究與開發
主要開展合金成分及組織結構設計；高合金化鋁合金的熔煉技術和化學成分的精確控制技術的開發；微量元素的選擇與添加工藝；熔體凈化技術；有害雜質元素的消除及Ｈ含量控制；大規格、高合金化鋁合金鑄錠的制備技術的開發；高合金化鋁合金鑄錠檢測技術的開發；熔體氫含量、渣含量的在線檢測技術的開發。
3、大型高性能鋁合金預拉伸板的先進制造技術
主要開展高合金化鋁合金的熔煉技術和化學成分的精確控制技術的開發；大規格高合金化方鑄錠的鑄造成型技術；微量元素與含量對超強高韌性鋁合金厚板淬火組織演變影響規律的研究；添加微量元素提高鋁合金厚板淬透性的成分設計原理與控制技術；預拉伸厚板優化軋制、強化淬火、殘余應力消除的新工藝技術；大型高性能鋁合金預拉伸板制造用高性能新型合金材料技術。
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（七）高性能銅合金材料制備技術
近年來，我國銅加工產業發展迅速，2008年銅材產量748.8萬噸，同比增長19.1%，銅加工材生產量居世界第一位。同時，我國高精密銅管等銅加工技術水平已經進入了世界前列，但整體看來，我國銅加工產業結構仍嚴重不合理，低中檔產品生產過剩，造成了惡性的國內市場競爭，而高端產品，如高強高導銅合金、環保型易切削黃銅等，無論在研究上還是在生產上都相當落后，大部分仍然依賴進口。因此，需要加強我國高強高導銅合金、環保型易切削黃銅等高端產品的材料及產業化制備技術研究。
1、高強高導銅合金材料及其制備技術研究
主要研究Cu-Sn-Zr、Cu-Cr-Zr、Cu-Cr-Zr-Ag、Cu-Cr-Zr-Sn 等多種合金成分確定，合金的連續制備技術、冷熱加工工藝、復合強化技術和熱處理工藝等。
2.新型低成本易切削無鉛黃銅材料
立足于低成本易切削無鉛黃銅研究開發，通過合理的合金成分設計；加入元素對性能影響機理和規律研究，研究開發出低成本具有自主知識產權的易切削無鉛黃銅。主要研究：關鍵合金元素的確定及添加技術，合金熔鑄、擠壓、熱處理和冷變形工藝技術。
3、高純無氧銅材制備關鍵與共性技術研究
高純無氧銅材代表產品有：無氧銅電纜帶、變壓器銅帶、磁控管、ITER熱核反應堆用無氧銅、磁懸浮用無氧銅。主要研究內容：無氧銅的提純及熔體純凈化技術；含氣量、氧含量控制技術及氧含量均勻性控制技術。
4、耐蝕銅合金材料及產品研究開發
耐蝕銅合金材代表產品有：海水淡化中板式換熱器，艦船、海上石油平臺用銅管、核電站、熱電站等行業用銅管；耐磨、耐沖刷腐蝕機械用銅合金零部件等。主要研究內容：耐蝕銅合金成分設計及耐蝕機理與性能的研究；合金材料的工藝性能研究；耐蝕性試驗及檢測方法研究；新型耐蝕銅合金產品開發（板式換熱器用銅板帶開發、超長高耐蝕精密銅管、大直徑艦船用白銅管）。
5、高精度、高表面質量銅合金材料制備技術
主要研究高精度超薄帶材軋制技術；高精度銅帶精度及邊部質量控制；殘余應力控制技術（邊部處理技術）；銅合金表面防護技術研究：除油、鈍化（BTA）、防腐等；精度及表面質量的有效檢測及（在線）監控技術。
（八）電子信息材料及微電子配套材料
應利用未來5年的戰略機遇期，通過工藝研究與設備研制相結合，自主創新和引進消化相結合，突破關鍵技術，使我國電子信息材料在技術上趕上發達國家水平，在產量上滿足國內微電子產業的需求并在國際市場上占有一席之地。重點提高多晶硅生產工藝及設備的產業化水平，提高綜合利用能力，開發延伸多晶硅產業鏈，打破電子級多晶硅依賴進口的局面；開發12英寸硅單晶的晶體生長、晶片加工與處理技術、建設滿足65~32nm線寬集成電路需求的12英寸拋光片、外延片和SOI片及SiGe/Si外延片產業，特別是滿足低功率、高密度、高速度的小型化電路對材料的需求；砷化鎵襯底材料方面通過科技攻關和產業化建設，使4~6英寸砷化鎵拋光片、外延片及GaAs/Si材料的產量達到一定的數量，材料的性價比達到5左右，晶片質量達到開盒即用；在微電子配套支撐材料方面，研究開發滿足65~32nm線寬集成電路需求的12英寸高K和低K介質材料。
1、多晶硅材料
圍繞我國光伏產業和電子信息產業對多晶硅材料的強勁需求以及多晶硅產業長期可持續發展的自身需求，參照國際多晶硅產業的技術發展趨勢，通過對光伏級多晶硅大規模清潔低成本生產、電子級多晶硅規模化生產、多晶硅副產物高附加值綜合利用、以及多晶硅生產共性配套技術等核心技術的突破與集成，建成產品質量和能耗指標達到同期國際先進水平的單線3000噸/年以上光伏級多晶硅生產線和千噸級電子級多晶硅生產示范線，生產成本在現有基礎上降低20%以上，使我國多晶硅產業的整體實力得到顯著提升。主要研究：
（1）太陽能級多晶硅的規模化生產技術。包括大型高效節能還原技術研究及裝備技術，新型高效節能提純技術及裝備研制，高效節能尾氣回收與利用技術，多晶硅生產三廢處理技術。
（2）電子級多晶硅的規模化生產技術。包括多晶硅原材料和中間產物的高效提純技術，高純多晶硅后處理技術，高阻區熔多晶硅制備技術，硅烷法制備超高純度多晶硅技術，開發具有我國自主知識產權的電子級高純度多晶硅生產關鍵技術，產品純度可滿足國內8英寸以上集成電路、高阻區熔單晶硅產品以及高光電轉換效率太陽能電池的要求。
（3）多晶硅清潔低成本制備新方法。包括流化床強化三氯氫硅還原的工程化關鍵技術，等離子體強化四氯化硅氫化的工程化關鍵技術，SiH2Cl2生產多晶硅的工程化技術，冶金法制備光伏級多晶硅的工程化關鍵技術，形成具有我國自主知識產權的多晶硅清潔低成本生產關鍵技術體系。
（4）多晶硅生產配套共性技術。配合我國多晶硅產業技術攻關，開發具有我國自主知識產權的多晶硅生產配套共性技術，實現主要多晶硅生產配套材料的國產化，初步解決配套材料供貨來源問題，滿足生產實際的各項技術參數需求。開展多晶硅建設生產過程相關的安全、檢測、環保技術的研發，完善相關規范標準，指導行業規范發展。
2、12英寸硅單晶拋光片產業化技術
主要研究12英寸硅單晶的晶體生長、硅片加工與處理技術、建設滿足65~32nm線寬集成電路需求的12英寸拋光片、外延片SOI片和SiGe/Si外延片產業，滿足低功率、高密度、高速度的小型化電路對材料的要求。重點突破局部平整度少于65~32nm的硅片拋光技術，超細顆粒和金屬污染的清洗技術、硅片的熱處理技術等。
3、4~8英寸垂直梯度凝固法（VGF）GaAs單晶生長技術
通過科技攻關和產業化建設，4~8英寸GaAs單晶得到了廣泛應用，VGF技術的設備投資相對少，生長晶體質量高，易實現產業化；使4~8英寸GaAs拋光片、外延片及GaAs/Si材料的產量達到一定的數量，晶片質量達到開盒即用。重點研究生長系統設計，溫度分布、調整、優化；熔體形成及與籽晶熔接技術、晶體脫舟技術、多爐群控技術和晶片加工清洗技術等。
4、微電子配套材料
在微電子配套支撐材料方面，形成滿足集成電路制造用的超高純（電子標準5N—6N以上）鋁、銅、鈦、鎳、鎢、鉬、釩、鉭、金、銀、鉑、鈀等特種金屬及合金、特種合金封裝材料、貴金屬超細粉末制備技術及其合金材料的成套制備技術，布線用靶材、蒸發料的成套加工制備技術，以滿足我國集成電路制造對上述材料的質量性能要求。主要研究超高純金屬的物理提純和化學提純技術，超高純合金的熔煉制備技術，大尺寸靶材、蒸發料的成套制備技術，超高純金屬中痕量雜質檢測方法、標準體系的制定等。
5、半導體高純材料
半導體高純金屬鎵、銦、砷、鍺、磷、鎘等20多個品種，目前產品已形成小批量生產能力，要繼續研究產業化技術。主要研究專用提純設備大型化和連續化加料的蒸餾爐、區熔爐的設計制造技術、產業化應用技術，分析測試技術向分析元素多、靈敏素高、速度快、自動化程度高的方向發展，如二次離子質譜分析、輝光放電質譜分析，并著重材料標準化和數據庫建設，擴大應用范圍。
（九）大型礦產基地資源綜合利用技術
甘肅金川銅鎳及貴金屬礦、廣西大廠錫、銻、銦多金屬礦、湖南柿竹園有色金屬礦和滇東北鉛鋅鎘多金屬礦，是我國最具影響的有色金屬礦產資源基地。其共同特點是：資源總量大，主導產品產量占比重大，綜合利用價值高，技術需求多，對推動行業技術進步和帶動地區經濟發展的作用顯著。結合重大工程建設、重要產品的開發與生產，攻克關鍵技術，提高大型礦產地資源綜合利用技術水平。
1、金川銅鎳鈷及鉑族貴金屬資源高效開發及產業化技術
金川是國內最大的鎳鈷生產企業和鉑族金屬提煉中心，推測礦石儲量超過7.5億噸，目前仍保有資源量4.3 億噸，其中鎳金屬保有資源量430 萬噸，銅金屬保有資源量近300 萬噸，鈷金屬保有資源量13 萬噸。目前，金川資源開發中面臨的主要問題是：貧礦資源開發規模逐年增加，生產成本迅速上升；貴金屬資源回收流程長，分散和損失較為嚴重；受現有冶金工藝限制，鈷金屬回收率較低；貴金屬產品多為初級產品，附加值低。這些問題的存在嚴重制約了我國鎳鈷及貴金屬產業綜合利用水平的持續提高。為此，“十二五”期間，金川基地將以貧礦開發、選冶技術改造、新產品開發等產業化項目為依托，重點研究突破特大型礦體無礦柱多中段安全高效分層膠結充填回采技術研究、硫化鎳銅礦石伴生鉑族金屬選冶高效提取成套新技術、富鈷冰銅開路加壓氧化浸出提高鈷回收率產業化技術、鉑族金屬深加工系列新產品開發等難點技術，使金川基地的資源綜合利用水平進一步得到提高。在此基礎上，到“十二五” 期末，使金川礦山出礦量將達到1200萬噸/年，實現貧富兼采，其中貧礦資源處理量不低于60%；完成選冶工藝流程的改造，使鉑族貴金屬選冶回收率提高5個百分點，鈷回收率提高10個百分點；貴金屬深加工產品鏈進一步延伸，以醫藥、有機硅行業催化劑、醫藥中間體作為重點發展方向，課題完成后至少要實現三種產品的規模化生產，產品質量達到國外同類產品水平。2、大廠錫銻銦多金屬資源綜合利用關鍵技術
大廠多金屬資源錫銻儲量居全國第一，銦儲量占世界的50%，鉛鋅儲量亦居全國前列，資源價值和綜合利用潛力巨大。目前，大廠資源基地面臨著礦山向深部發展，開采條件惡化，開采難度增大；富礦資源消耗過快，低品位礦石（0.4～0.5%）以及3000萬噸老尾礦，亟待回收利用；產品結構不盡合理等突出問題。在國內資源型企業中頗具代表性，也是我國礦業可持續發展必須認真解決的重要課題。著力研究開發以下技術和產品：大型金屬礦床地下大規模集中作業崩落采礦關鍵技術；大型多層重疊礦體大規模強化開采的地壓與巖移控制技術；深部緩傾斜低品位薄礦體集中化開采技術與裝備；多災源特富礦床深部開采安全環境控制技術；大廠鋅銅礦體采選技術研究；大廠貧錫多金屬經濟選礦技術與設備；錫、鋅銦、脆硫鉛銻礦冶煉新技術的應用研究；高砷銦錫煙塵和高鋅銦鉛銻煙塵的綜合利用研究；無鐵渣濕法煉鋅提銦及鐵源材料新工藝；銦銻鐵高技術產品制備及產業化技術。提高采礦回采率，降低貧化率；提高貧礦和尾礦中多金屬選礦回收率；提高鐵鋅和銦利用率并消除二氧化硫危害；開發大尺寸超高密度ITO靶材、錫化工材料的開發；膠體五氧化二銻、濕法銻白、銻系阻燃劑、透明氧化鐵黃和透明氧化鐵紅。
3、柿竹園鎢鉬鉍多金屬資源開發關鍵技術
柿竹園是我國的鎢多金屬資源基地，是國內最大的鎢、鉍生產礦山。其特大型鎢多金屬礦床，礦體集中厚大、儲量豐富、有用礦物種類繁多，鎢儲量占全國49%；鉍儲量占全國的63%；伴生螢石儲量占全國伴生螢石的76%，同時，礦體內還共生有豐富的鉬、錫、鈹、銦等稀有金屬和硫鐵、磁鐵、石榴子石、長石等有用非金屬礦物，資源開發和綜合利用的潛力巨大。礦床自開發以來，富礦資源利用已近尾聲，品位較低的Ⅱ礦帶資源成為開發的主體，礦體的高效開采、多金屬資源高效選別和有用礦物的綜合回收利用等重大技術難題的解決，直接影響到企業的持續穩定發展、市場競爭和抗風險能力。迫切需要采選冶、高技術含量延伸產品制備等關鍵技術攻關，不僅是柿竹園大型資源基地發展的保障，同時又推動相關產業技術進步。重點研究開發單中段集中作業高強度開采關鍵技術；大面積強化開采地壓災害控制技術；大空區處理與露天開采關聯技術；低品位伴生錫資源選礦回收技術；螢石資源綜合回收及氫氟酸制備技術；尾礦中有用礦物回收再利用技術；高端鉬、鉍產品延伸加工技術。
4、滇東北鉛鋅鎘多金屬資源綜合利用技術研究
滇東北昭通地區，地處金沙江畔，是國內鉛鋅的重要成礦帶之一，鉛鋅資源估計有800萬噸以上，已具備鉛鋅資源綜合開發利用的條件，采礦、選礦、冶煉項目一體化規劃建設，是提高資源的利用率、保護自然環境、保證礦業可持續發展的重要途徑。研究采用高效率的開采技術，貧富兼采、大小兼采、難易兼采，保證資源最大限度的利用。研究采用綠色環保開采技術，減少廢石排放，保護自然生態環境 。提高金屬選礦回收率。對尾礦可實現集中堆放，并作資源化處理利用。通過研發新的冶煉工藝技術，可實現對 鉛鋅和金、銀、鍺、鎘、鉍、銦、銅、硫等多種伴生金屬非金屬進行綜合回收利用，同時對冶煉爐渣、廢水、廢氣、余熱等進行資源化處理利用，降低能耗，減少廢物排放、保護自然生態環境，實現礦山企業園區化建設，發展環境友好型企業。
5、謙比希銅鈷資源綜合利用關鍵技術
贊比亞謙比希銅礦是我國政府批準在海外投資開發建設的第一個有色金屬礦山。經過十余年的發展，目前在謙比希已形成了謙比希銅礦、盧安夏銅礦、謙比希銅冶煉公司、濕法煉銅公司等集群式發展的采選冶基地，是保障我國銅鈷資源的一個重要基地。目前，謙比希銅鈷資源基地面臨著礦山水患突出，向深部開拓，礦體穩定性差，開采條件惡化，開采難度增大；礦山氧化硫化混合礦有價金屬回收率偏低，現有選礦工藝難以回收礦石中的鈷；周邊礦山老尾礦含銅品位可觀，但由于當地條件限制，濕法提取技術指標較為落后；銅火法冶煉渣含銅仍較高，其中鈷的回收也是一個難題。由于資源位于贊比亞-剛果銅礦帶上，有著鮮明的資源特點，也是我國礦業可持續發展急需解決的重要課題。
著力研究開發以下技術：1）系統研究確定合適的采礦方法以及大水礦床的斷鏈治水技術，降低采礦損失貧化率；2）高效低毒選礦藥劑的研制；3）復雜難選多金屬銅礦高效選別新技術；4）采、選礦尾礦及謙比希礦區周邊尾礦資源的高效利用技術；5）生產廢水與廢酸回用新技術；6）艾薩爐富氧濃度與冰銅品位的優化控制技術；7）艾薩法生產中有價金屬高效回收技術。通過以上技術研究，使謙比希銅鈷資源基地90%以上廢水（酸）循環利用，有價金屬資源總回收率達到85%以上，廢渣用于采礦充填或生產水泥，能耗達到同行業領先水平。
（十）有色金屬資源循環與再生金屬回收利用技術
目前我國再生金屬產業已達相當規模，形成了比較完整的廢雜金屬回收、拆解、生產、加工體系。2007年初步統計，銅、鋁、鉛、鋅四種再生金屬利用量457.3萬噸，占總產量的19.3%。目前，再生金屬產業生產相當粗放；研究與開發薄弱；資源利用水平不高；環境二次污染仍然嚴重。因此，要發展廢雜金屬機械拆解、分選分類技術；表面潔凈化等預處理技術；提高金屬熔煉回收率技術和環境保護技術；廢汽車、廢家電回收利用技術；“三廢”治理技術；研究制定再生金屬行業標準、產品標準和技術規范。重點開發鋁電解廢棄物回收利用技術、再生鋁保持性能技術、廢鉛酸電池破碎預處理技術、含鋅煙灰的回收技術和廢電池的無害化處理技術。為實現2015年再生金屬產量占總產量35%，2020年再生金屬產量占總產量40%目標，提供技術支撐。
有色金屬資源循環與再生回收利用亟待解決的關鍵技術問題主要有：（1）高效拆解粉碎技術與裝備；（2）高效選別分離技術與裝備；（3）高效提取分離技術與裝備；（4）過程控制技術；（5）循環利用產品的保質保量技術；（6）材料設計、直接材料化技術開發；（7）綜合利用和無害化處理技術。
重點解決電子廢棄物中有色金屬循環利用工程化過程的共性問題和關鍵設備的國產化問題。建立新技術集成與產業化技術開發的平臺和分析檢測的各類研究中心，形成設施完善的實驗研究和服務體系，建成規模化生產線和研究基地。有色金屬資源循環與再生回收利用技術的創新能力和研發水平接近世界先進水平，在某些特色項目上達到國際先進水平。
（十一）有色重金屬污染防控技術
我國重金屬污染已經對環境和居民健康構成嚴重威脅，2009年8月27日掀起了重金屬污染整治“風暴”，在全國范圍開展重金屬污染企業的排查和執法大檢查活動；有色金屬冶煉是重金屬重點污染源，迫切需要開展有色重金屬污染防控技術研究與工程示范。
1、重金屬清潔冶煉污染物減排技術
重點研究硫化鉛礦低溫熔煉清潔冶金新工藝，銻精礦高效節能清潔煉銻關鍵技術，重金屬冶金高砷物料中砷的脫除與無害化處理技術，濕法煉鋅鐵渣減排及鐵資源利用，冶金工業含重金屬超細粉塵凈化與資源化利用與工程示范，次氧化鋅煙灰酸化制粒焙燒脫氟氯工藝，研究構建重金屬冶煉行業的清潔生產戰略及技術支撐體系。
2、重金屬污染物資源循環及其污染控制技術
重點研究高鹽重金屬廢水零排放技術，生物法去除重金屬廢水技術，含重金屬離子廢水處理一體化設備，典型重金屬污染地下水治理技術，有色冶煉SO2煙塵一體凈化與循環利用關鍵技術及成套裝備，有色冶煉廢氣重金屬污染控制技術，鉛鋅冶煉廢渣膠凝化材料制備技術，高鈣鉻渣資源化利用技術，含重金屬尾砂資源化綜合利用技術，砷堿渣無害化處理技術，冶煉重金屬污泥回收有價金屬及無害化處置技術，報廢電器、電池及塑料制品的無害化回收關鍵技術，金屬礦山尾礦膏體堆存與污染控制關鍵技術及示范。
3、重金屬冶煉廢渣堆場重污染土壤生態修復技術
重點研究重金屬冶煉廢渣污染堆場微生物治理與修復關鍵技術，重金屬污染土壤和污泥化學工程修復新技術，重金屬冶煉廢渣堆場重金屬遷移阻控與污染土壤安全利用技術。
（十二）重大裝備
1、大型金屬礦山采礦裝備及關鍵配套件研制
礦山機械在經濟建設、科技進步和社會發展中占有十分重要的地位和作用。采礦設備作為礦山機械的重要部分，主要范圍包括采掘設備、提升設備、窄軌運輸設備、輔助設備等。改革開放30年來，采礦設備基本實現了產品開發由仿制型向自主創新型轉變，涌現了一批具有自主知識產權的重大新產品，如研制開發出1000萬噸級露天礦山所需的斗容20m3的電鏟和載重在156t電動輪自卸汽車,地下采礦用4m3鏟運機，Φ200mm潛孔鉆機，Φ250mm牙輪鉆機，25t自卸汽車等采礦裝備。
但我國采礦技術裝備總體水平落后，主要表現為品種少、規格小、自動化程度低，與國外先進水平相比，采礦裝備總體水平落后20年以上，我國大部分礦山開采規模只有國外礦山的1/5-1/20。隨著易開發資源逐漸枯竭，我國主體礦產資源勢必將以地下和深部開采為主，同時開采規模不斷加大，對大型采礦裝備的需求將越來越大。因此，研制開發大型金屬礦山采礦裝備及關鍵配套件，滿足國內礦山發展需求，具有十分重要的戰略意義。
根據我國金屬礦山采礦對其關鍵裝備的急切需求，瞄準國際先進水平，自主開發研制大型露天采礦關鍵設備及其配套件，包括：大型露天全液壓牙輪鉆機，大型露天液壓鉆車，大型電鏟，露天大型電動輪汽車，滿足1000萬t以上級大型露天礦山采掘和運輸的基本需要；研制大型地下采礦關鍵設備及其配套件，包括大型液壓鑿巖臺車、6m3大型地下鏟運機，2m3地下遙控鏟運機，30t地下自卸汽車，滿足500~800萬t大型地下礦山采掘和運輸的基本需要；
2、金屬礦山高效選礦關鍵技術裝備研制
近10年來，在國內基礎工業和基礎建設大發展的拉動下，選礦設備需求旺盛，工業總產值和銷售額保持30%以上的增長速度，同時，更促進了整個行業的技術進步，涌現了一批具有自主知識產權的重大新產品，如12.2×10.9m半自磨機和7.9×13.6溢流型球磨機、200m3的系列浮選機、4×12m系列浮選柱、Φ1200×4500mm超大型永磁筒式磁選機、金屬礦用Φ600~750mm大型旋流器等選礦裝備，逐漸縮小了與先進國家的差距，提升了參與國際競爭的能力。
但與國外先進水平相比，我國選礦技術裝備總體水平落后10年以上，選礦勞動生產力也僅為發達國家同類礦山的1/3-1/6；礦山企業總體能耗高，據統計，我國選礦廠的電耗約占生產成本的60%，比國外同類礦山電耗高15-20%。隨著國民經濟發展對資源的需求越來越大，我國銅、鐵、鋁、鎳、鎢、錫等大宗主要金屬礦山普遍面臨富礦、易選資源不斷枯竭的嚴峻局面，而我國綜合利用的礦種只占可以綜合開發利用礦種總數的50%左右，對共生、伴生礦進行綜合開發的只占1/3。因此利用高效節能選礦裝備對復雜難處理等資源大規模綜合開發利用已迫在眉睫。
以我國大量的、典型的難選金屬礦產資源（包括大量的選冶固體廢棄物）為對象，在改進完善“十一五”成果的基礎上，重點開展大破碎比破碎機及新型破碎系統、金屬礦超細磨技術與設備、大型高效節能選別技術裝備、貧礦預選技術與設備、復合力場選別技術與設備、資源循環利用新技術和新設備、大型高效濃縮和脫水設備和超導磁選設備等的研究，開發一批擁有自主知識產權的選礦重大關鍵技術、關鍵裝備及配套控制系統；使我國選礦技術及裝備水平達到國外同期水平，部分技術達到國際先進水平。使依托企業選廠碎磨系統能耗降低15%，金屬回收率提高2－3%，精礦品位提高1－2%以上；綜合回收率提高5%以上；徹底改善礦山勞動條件和環境保護，促進礦山企業的技術升級，滿足國民經濟對礦產資源的持續穩定的要求。
3、大型冶煉裝備研制及國產化
我國鼓勵有資金實力的企業開發國外礦產資源，目前已卓有成效。隨著國外資源的開發和國內有色金屬工業發展需要，我國對大型冶煉設備的需求很大，必須進行自行研制和國產化，否則中國企業在國外開礦將受制于人。該項目的研究，對提高我國整體冶煉技術裝備水平，提高國內復雜礦產資源利用率和開發國外資源具有重大意義。對中國企業走出去開發國外資源將提供堅強的技術后盾。選擇大宗原料處理工藝過程的關鍵裝備，通過5年時間，研制出一批能夠支撐國內外重大工程項目的冶煉裝備。
針對國內外大宗重要資源和主要冶煉過程，重點開展以下大型冶煉設備研制：銅、鉛熔煉爐、窯爐等火法冶煉設備，大型臥式和立式高壓浸出釜，大流量礦漿泵和大型萃取裝置，鎳紅土礦高效管道反應器，高效循環流態化床，鋅大極板電解及自動剝鋅裝置，鹽類高溫分解與酸循環利用關鍵裝備等。
4、有色金屬加工設備
（1）大規格高合金化鋁合金鑄錠的先進鑄造裝備
航天航空用超高強鋁合金（如7055、7150、7085等）鑄造過程極易出現晶粒粗大、開裂和組織、成份偏析缺陷，成品率低、規格小、品種少，目前我國尚不能實現批量穩定生產，相關工藝技術和裝備主要依賴進口。主要關鍵技術裝備包括：（1）高合金化鋁合金的熔煉與爐內凈化裝備；（2）鋁熔體爐外高效在線純凈化連續處理裝備；（3）多外場條件下的大規格鑄錠鑄造新技術裝備與工藝。通過以上裝備的研發，形成高合金化鋁合金鑄錠自主制備的工藝技術與裝備體系，實現高合金化大規格鋁合金鑄錠的批量穩定制造，突破我國航天、航空、交通運載等系列重大工程裝備坯料制造的關鍵技術瓶頸。在核心技術上取得自主知識產權，并支撐國家發展的前沿需要，對打破國外在尖端產品上的技術封鎖及提高現有產品的市場競爭力，均具有重要的戰略意義。
（2）等溫熔煉爐關鍵技術及配套設備研制
等溫熔煉技術是一種高效、節能、環保的新型熔煉技術，能夠降低鋁合金熔煉環節的能源損耗、污染物排放、金屬熔損及提高熔鑄產品質量。國外現只有美國阿伯格公司正在進行同類產品和技術的研究，并正在嘗試著商業化進程，國內尚未開展相關研究工作。等溫熔煉是指在恒定的溫度下進行熔煉，通過浸入式加熱器對爐料進行三維加熱，并用鋁液輸送泵將鋁液進行爐內循環，由溫度傳感器及計算機控制系統對鋁液溫度進行精確控制并保持其均勻性。重點開展爐體結構、直接浸入式加熱器、循環泵、隔離墻加熱裝置等的研制。技術指標：爐子綜合熱效率≥60%，能源消耗≤55Nm3天燃氣/噸鋁，鋁液溫度均勻性≤±5℃，鋁的燒損率<1%。開發出擁有自主知識產權、達到世界先進水平的鋁及鋁合金等溫熔煉工藝及裝置，實現鋁熔煉節能減排的目標。
五、重點項目
1、金屬礦山工程地質災害監測預警與安全保障技術研究
工程地質災害是礦山安全事故的主要內因。長期以來，露天礦邊坡和排土場滑坡、采空區坍塌和尾礦庫潰壩已成為目前金屬礦山安全生產中的三大安全隱患。由于金屬礦山開采技術條件的復雜性、開采技術水平的不均衡性以及開采技術難度越來越大，我國金屬礦山在重大災害防治的相關理論研究以及隱患探測技術、災害的監測預警技術及裝備、重大災害的及時防控技術等方面不能適應重大事故災害控防的要求，尚不能為金屬礦山安全生產提供足夠的支撐和保障。我國金屬礦山工程地質災害防治一些關鍵技術，如礦山應急避災引導技術，大水礦床自動化制漿與注漿過程自動動態控制技術尚未突破，影響了防治水技術的發展。因此，通過開展“金屬礦山重大災害監控預警與安全保障技術及裝備”科技攻關，形成礦山工程地質災害的監測預警和安全保障技術體系是十分必要的。
重點解決金屬礦山工程地質災害的監測預警和安全保障技術與裝備中的重大瓶頸問題。針對金屬礦山的巖層位移、采空區坍塌、地下水害、井下泥石流、尾礦庫潰壩及礦震等主要災害類型，攻克災害監測、預警、防治等安全保障關鍵技術和裝備，形成技術系統與技術標準。建立4～6個典型災害類型監測預警與防治技術示范工程，為顯著提升金屬礦山工程地質災害的預測、預防、預警和安全保障技術水平，為構建本質安全型金屬礦山提供科學與技術支撐。
2、低品位鋁土礦的新型脫硅工藝技術研究
我國鋁土礦資源80%以上為鋁硅比3-6的中低品位一水硬鋁石型礦石，通過選礦方法提高鋁土礦的鋁硅比，然后采用先進的拜耳法工藝生產氧化鋁，是有效利用這種資源的關鍵途徑。目前已形成了鋁土礦正浮選脫硅和反浮選脫硅兩種技術。鋁土礦正浮選脫硅技術尚存在精礦脫水困難，有機物對后續溶出有影響等缺點；反浮選脫硅技術目前已完成了工業試驗，取得了良好的工藝技術指標。工業試驗中，對于河南一水硬鋁石型鋁土礦，在原礦鋁硅比5～6時，達到選精礦A/S≥10，Al2O3回收率≥82%。盡管鋁土礦反浮選脫硅技術從居多方面體現出較正浮選脫硅技術更優的特點，但是，仍存在細粒級浮選速度慢，浮選流程長等缺點。
隨著我國氧化鋁工業的高速發展，鋁土礦資源品位急劇下降，氧化鋁生產的原礦A/S從以前的大于8下降到6以下，而進入選礦的礦石A/S也從6下降到4～3左右，而低鋁硅比鋁土礦的浮選脫硅難度大。因此，針對我國低品位鋁土礦，研究開發具有自主知識產權的低品位鋁土礦新型脫硅新技術，改進現有鋁土礦正、反浮選脫硅工藝，解決現有鋁土礦選礦工藝存在的技術難題，具有重大實際意義。重點開展鋁土礦正浮選、反浮選脫硅工藝技術優化研究和鋁土礦高效選礦藥劑開發。
3、600KA超大型電解槽開發
作為世界第一大電解鋁生產大國，開發投資低、效率高的600KA特大型鋁電解槽及技術是搶占世界電解鋁技術的制高點，為目前運行的鋁電解槽更新換代、進一步提高電解效率和降低電解鋁能耗的關鍵技術。該技術的開發對提升我國電解鋁生產技術和提高鋁工業市場競爭力具有重要意義。應用該技術可以節約投資10%以上，降低電解鋁電耗800～1000Kwh/t-Al。該技術產業化成功，將使我國特大型鋁電解槽生產技術處在世界領先地位。600KA大型電解槽的開發，將重點攻克大型鋁電解槽上部結構的承載強度、提升裝置結構、陽極夾具形式，搖籃槽殼的強度和剛度以及散熱設計，電解槽的內襯結構及熱平衡設計，電解槽的母線配置及磁流體穩定性四個方面的技術難題。形成具有自主知識產權的600KA大型鋁電解槽成套技術，并實現以下技術指標：電流效率：94%；噸鋁直流電耗：≤12800度；效應系數：＜ 0.08。
4、難冶煉復雜銅資源復合型冶煉新工藝與成套裝置
我國自上世紀末以來巳陸續引進了閃速熔煉的芬蘭奧托昆普技術以及熔池熔煉的澳大利亞奧斯麥特/艾薩煉銅技術、加拿大諾蘭達煉銅法等。閃速熔煉和奧斯麥特熔煉在原料適應性方面各有長處和短處，針對全球銅資源不斷向難冶煉與復雜性的發展趨勢，憑借我國已同時充分掌握上述兩方面技術的優勢，依托國內相關“產、學、研”科技力量，通過消化吸收與集成創新，自主開具有自主知識產權的復合型銅冶煉新工藝與成套裝置，實現難冶煉復雜礦的高效、節能、環保冶金具有重大意義。
主要開展低品位難冶煉銅原料閃速熔煉工藝技術與裝置，復雜銅原料奧斯麥特熔煉工藝技術與裝置，復雜銅資源伴生元素的污染控制與資源化，復雜銅資源粗銅質量控制和“閃速熔煉—閃速吹煉”技術創新研究。在原料銅品位 15～35 %條件下，粗銅綜合能耗300 kgce /t-Cu；硫捕集率99.7 %。
5、紅土鎳礦綜合利用技術
鎳資源系國家緊缺戰略資源，鎳礦資源主要分為硫化礦和氧化礦，其中紅土鎳礦約占鎳礦總資源的70%。據統計，我國紅土鎳礦鎳金屬儲量約75萬噸，基本是硅酸鹽型高鎂紅土鎳礦，主要分布在云南元江和墨江等縣、青海元石山等省。隨著硫化礦資源的日益枯竭，開發紅土鎳礦資源勢在必行。國內外目前紅土鎳礦的處理工藝主要為電爐熔煉鎳鐵和鎳锍、加壓或常壓酸浸、還原氨浸和離析選礦。綜合比較，電爐熔煉鎳鐵和鎳锍屬于高耗能工藝；酸浸處理高鎂礦時酸耗大、每噸鎳產生的大量硫酸鎂給環保帶來極大壓力；還原氨浸環保壓力大、不適合高鎂礦；離析-選礦存在氯化氫污染問題。因此急需開發出具有低能耗、無污染、資源利用率高的紅土鎳礦開發冶金新技術，以緩解國內鎳資源的供需矛盾，提高參與國際紅土鎳礦資源開發競爭實力。重點開發低品位紅土鎳礦高壓酸浸技術和鎳冶煉轉底爐直接還原紅土鎳礦處理新技術。
（1）低品位紅土鎳礦高壓酸浸技術。該技術與紅土鎳礦火法冶金相比具有以下優點：紅土鎳礦中鎳、鈷的回收率在90%以上，不但可高效回收鎳，而且伴生的鈷可得到回收，資源利用率高；二氧化碳排放量低，僅為火法冶煉的40%，對環境友好；能耗低、僅為紅土鎳礦火法冶煉能耗的30%左右；生產成本低，僅為紅土鎳礦火法冶煉成本的60%。主要技術指標：鎳、鈷高壓酸浸浸出率≥95%；二氧化碳排放量約12t/t-Ni；比火法冶煉節能70%。
（2）鎳冶煉轉底爐直接還原紅土鎳礦處理新技術。該技術與傳統處理紅土鎳礦或相關改進的工藝技術相比，鎳金屬的回收指標高，回收率可達到78%以上，可生產電鎳并產生鐵紅及草酸鈷，資源利用率高、能耗低、對紅土鎳礦物料無特殊要求、適應性強，可處理不同性質和品位的紅土鎳礦資源。主要技術指標：鎳總收率≥78%（從原礦到電鎳）；鈷收率≥60% (從原礦到草酸鈷)；鐵紅達到國家建材用顏料要求。
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6、多熱源內熱式電熱法煉鎂新技術與裝備
傳統皮江法煉鎂技術水平低、能源與資源消耗大、環境污染嚴重、裝備水平差、自動化程度低、勞動強度大、生產和產品質量不穩定等共性技術難題。多熱源內熱式電熱法煉鎂新技術與裝備，較傳統皮江法具有明顯的優勢：①采用潔凈能源——電加熱，克服了皮江法以煤、煤氣或其它C、H質燃料加熱時產生的大量煙塵和溫室氣體——CO2的排放，大大改善生態環境。②采用立式爐和自動化裝卸料系統，將傳統皮江法間歇式作業方式變為連續式作業方式，完全可實現裝卸料的自動化，實現連續裝料、連續出渣和間歇出鎂，降低工人勞動強度，提高生產效率，大大縮短裝卸料的時間并降低由于裝卸料而帶來的污染；③多個熱源之間具有熱場疊加性，使得熱量沿熱源徑向傳遞速度大幅度提高，升溫速度明顯加快；熱源之間的熱場疊加和屏蔽作用使還原爐內溫度梯度變小、熱場更趨均勻，熱效率明顯提高。④用廉價、耐用的普通材質制造的還原爐代替昂貴、使用壽命短的合金制造的還原罐，用爐內還原代替傳統皮江法的罐內還原，擺脫容器還原的舊模式，實現集約化生產，單爐產量大，成本低。⑤可通過調整爐內發熱體的結構和材質，實現多個發熱體的不同功率供電，生產適應性強。⑥整個爐體由預熱倉、反應倉和儲渣倉構成，且彼此相通。儲渣倉起余熱回收和冷卻料渣作用，可最大限度的減少熱量損失，節能降耗和增產效果顯著。重點研究：
（1）多熱源-內熱式-電熱法不同熱源數目、排列形式和熱源形狀時爐內投料量、料球粒度和密度、爐體容積、爐體形狀、供電制度、反應時間的計算、數值模擬與實驗研究、新型爐體結構的定型；
（2）原料與爐渣熱進熱出結構設計與連續式還原、間歇式出鎂方式的試驗與定型；
（3）新技術煉鎂工藝參數的優化與確定；
（4）爐渣熱能的再利用途徑及粉塵在線處理技術；
（5）自動化裝卸料系統的研制與定型；
（6）還原生產系統成套裝備的設計；
（7）多熱源內熱式加熱與外熱式加熱集成煉鎂新工藝的理論分析、過程模擬與實驗室小型試驗及結構設計；
（8）鎂冶金過程的多聯產技術集成與工程化研究。
關鍵技術參數為：①還原時間3～5小時；能耗降低30%以上，電耗≤8000～10000度/噸Mg；②鎂還原率達到85%以上，料鎂比≤6.0，還原渣中MgO殘余量≤5%；③冶煉爐余熱利用率大于60%。并達到以下目標：①裝卸料自動化作業，原料與爐渣熱進冷出，連續還原、間歇出鎂；②解決以煤、重油、煤氣和天然氣加熱生產所帶來的大量煙塵污染和溫室氣體排放問題，改善生態環境，實現還原工段的清潔生產；③技術與裝備的一體化并具備系統成套裝備的設計與生產能力。完成后形成集技術、工藝、裝置和控制于一體的成套鎂冶金新裝備，實現鎂冶煉的高效率、高質量、低能耗、低成本、低污染或無污染生產，提升我國鎂冶金的科學技術水平。此技術有望從根本上解決我國目前傳統皮江法工藝的諸多缺陷，將大大推動我國金屬鎂冶煉行業的技術進步。
7、海綿鈦節能降耗冶煉技術研究
海綿鈦生產包括氯化－精制－還原蒸餾－精整－鎂電解五大工序和鎂、氯兩大循環集成的復雜工藝體系，日本和美國海綿鈦生產采用5ｔ－10ｔ/爐倒U型還原蒸餾爐技術和和高效爐型，還原蒸餾時間約為200小時，產品質量好，電耗低；采用多極槽鎂電解技術，回收氯氣的濃度可高達90%以上，電耗低至約4000kwh/t鎂，綜合總電耗20000余kwh/t鈦。近年來，中國的海綿鈦冶煉技術有了長足的進步，但海綿鈦冶煉技術仍遠落后于美日。以國內目前唯一的全流程海綿鈦廠為例，該廠采用10t/爐倒U型還原蒸餾技術，但還蒸時間長（約300小時），因此，電耗較高，產品還有“硬芯”；鎂電解采用的是前蘇聯的無隔板電解槽技術，電耗也高于10000kwh/t鎂；綜合總電耗約34000 kwh/t鈦。因此，在“十二五”期間大力開展鈦冶煉的節能降耗技術研究，對于降低海綿鈦的成本，擴大鈦應用，降低鈦冶煉的三廢排放水平都是至關重要的。
重點研究開發高效的還原蒸餾技術、散熱技術，使還蒸時間縮短25%，電耗降低約25%；開發多極性槽鎂電解技術，大幅降低電解鎂的電耗。綜合總電耗由34000 kwh/t鈦，降至26000 kwh/t鈦，綜合電耗下降23.5%。
8、鈦及鈦合金先進加工技術開發及新應用研究
鈦及其合金具有密度小（4.5ｇ/cm3）、強度高、耐腐蝕、高彈性、高低溫性能好，與人體的相容性好，無磁性、表面光澤厚重等優點，鈦及其合金因其優異的性能，而被人們稱為“太空金屬”、“海洋金屬”，是重要的戰略金屬材料，廣泛應用于建筑、汽車、醫療、體育等領域和人們的日常生活。2008年，中國鈦加工材的產量達到27737噸，居世界第三位，中國已是一個產鈦用鈦的大國，但中國鈦工業在冷床爐熔煉技術，鈦及鈦合金擠壓型材或管材，鈦帶卷的連續、可逆軋制技術，鈦帶的退火技術和連續的表面處理技術方面差距較大。我國鈦在社會各行業中的應用較少。
開展鈦及鈦合金先進加工技術研究與開發，對于滿足國防軍工和國民經濟的需求，對于促進中國鈦工業由大國向強國的轉變是十分必要和迫切的。重點研究開發鈦及鈦合金純凈化熔煉技術，鈦及鈦合金擠壓技術，高品質大規格鈦板帶制備技術，鈦合金管材制備技術等，以滿足國防軍工及重要國民經濟部門的緊迫需求。鈦及其合金的新應用方面，重點開展鈦在建筑業、汽車工業、醫療行業、鋼鐵行業、體育休閑業、食品、藥品制備、海水淡化及日常生活等行業中的應用技術開發。
9、稀有難熔金屬寬幅板及帶箔材產業化重大技術研究
本項目所指的稀有難熔金屬包括鎢、鉬、鉭、鈮、鋯及其合金等，它們的熔點高，密度大，高溫強度高（耐高溫），導電、導熱性和抗沖擊能力強。導彈、火箭以及軍用電子設備的關鍵部件或零件都離不開鎢、鉬、鉭、鈮及其合金材料；鋯是發展核動力潛艇不可替代的材料。鎢、鉭等在國際上被許多國家作為戰略物資加以儲備。
重點開展稀有難熔金屬板帶箔材產業化共性技術的研究，主要包括坯料制備技術，寬度1米-1.2米鉬、鉭、鈮板帶材， 5-150微米高精度鉬、鉭、鈮、鋯箔材加工技術、短流程鎢片技術、鎢、鉬器件及深沖制備技術等，通過上述研究與開發，解決制約我國稀有難熔金屬板帶箔材產業化發展的瓶頸，打通工藝流程，建立生產技術工藝體系，提升工藝水平與加工能力，推動加工技術進步和自主創新能力提高，為產業結構調整和有色金屬振興提供現實的技術支撐。
10、稀土高效清潔冶煉分離提純技術
我國稀土冶煉分離提純過程中目前存在幾大突出問題：一是現有稀土萃取分離提純過程中大量氨氮廢水超標排放，目前我國稀土萃取分離過程年消耗液氨10萬噸左右，每年將產生1000多萬噸高濃度氨氮廢水，水循環利用率不足50%，因此，開發低成本、低水耗、無氨氮排放的萃取分離技術成為發展趨勢；二是現有稀土冶煉分離工藝難以有效回收釷、氟，導致伴生資源浪費，造成環境污染，國內有關單位針對不同稀土資源開發了多種清潔生產工藝，部分已在工業上得到應用；三是對低品位、難處理稀土資源利用技術的開發要求迫切，包括含稀土低品位磷礦、稀土稀有共伴生礦在內的新型稀土資源不斷被發現，圍繞新的難處理稀土資源，需開發高效清潔綜合提取工藝。
因此重點開發高效清潔萃取分離稀土技術，使生產過程不產生氨氮廢水，廢水達標排放；化工材料循環利用；稀土產品純度和收率達到現有工藝水平。開發稀土礦共伴生資源綜合回收利用的清潔生產技術，稀土、釷、氟等伴生資源綜合回收利用；“三廢”達標排放。
11、硬質合金高端產品技術開發與產業化
鎢是寶貴的戰略資源，也是我國優勢資源。但我國的硬質合金技術發展以跟蹤模仿和引進為主，高端產品主要依賴進口。硬質合金高端產品是指技術含量高、產品性能高、附加值高的硬質合金產品，如鉆徑為0.1-0.25mm的微鉆，帶內螺旋冷卻液孔硬質合金棒材，超大超厚高性能模具板材，高精度微孔拉絲模，直徑在400mm以上、單重為150～300kg的大型軋輥，頂錘，高效數控涂層刀具等。這些產品價格昂貴，主要依靠進口。以汽車工業用數控刀片為例，目前轎車工業用數控刀片90％仍依賴進口。
超細晶粒和納米硬質合金是航空、航天、電子、軍工、汽車等高技術產業發展不可缺少的工具材料。粗晶粒硬質合金具有良好韌性和耐磨性的配合，成為硬質合金軋輥、冷沖模具、采掘工具的主要材料。現代工業提出了高效、耐久、可靠、經濟的硬質合金特大制品的需求，對其在使用中可靠性和耐久性的要求更為突出。硬面技術在常規金屬表面形成硬質耐磨層，可大幅度提高工件使用壽命及生產效率。
重點開展：超細晶和納米硬質合金工模具、高強耐磨超粗晶硬質合金產品開發、超大型硬質合金制品集成制備技術及性能評價、耐磨耐蝕特種硬面材料及應用技術、高效精密加工數控刀具及其涂層的研究與開發和軍用高性能硬質合金的材料及應用研究。
通過項目研究，在超細晶和納米硬質合金、高強耐磨超粗晶硬質合金、超大型硬質合金、耐磨耐蝕硬面材料、高效精密加工數控刀具及其涂層等高端產品的關鍵制備技術方面取得突破，開發出一批新的合金牌號，獲得一批具有自主知識產權高端產品制備技術。通過項目的實施，有效地促進我國硬質合金產品的結構調整，為大幅度提升我國硬質合金行業的技術水平和國際競爭力奠定技術基礎。
12、電容器級高比容鉭粉/鈮粉
廣泛應用于手機、電腦、各種數碼產品等電子產品領域的鉭電解電容器具有漏電流低、等效串聯電阻（ESR）低、耐壓性好、使用壽命長的特點。作為鉭電容器的關鍵原料――鉭粉的需求超過1200噸/年，占全世界金屬鉭的總消耗量的60％以上。隨著電子產品不斷向便攜式、微型化和多功能化的方向發展，鉭電解電容器則向微型化、片式化發展，鉭粉的比容（μFV/g）（即單位重量鉭粉的電容量）也向高比容發展。比容越高，越有利于開發更小型的鉭電容器。
中國的電容器級鉭粉生產和研究水平均處于世界先進水平，目前鉭粉的生產水平已達到150,000μFV/g，已經開始研制200,000μFV/g以上的鉭粉，緊跟國際領先水平。為使我國的鉭工業保持不敗的地位，必須繼續不斷地開發更高比容的鉭粉，包括電容器級鈮粉，近年來，鈮電容器也被逐漸應用于便攜式電子產品和數碼產品等領域。
重點研究：研究交叉混合還原技術，制備更高比表面積原粉；鉭粉的雜質特別是O、C、Fe+Ni+Cr、K含量的控制技術；研究攪拌預團化技術，降低鉭/鈮粉及陽極塊在高溫燒結過程中的表面積損失。實現目標：鉭粉及鈮粉的比容達到200,000～300,000μFV/g，其它技術指標滿足電容器生產廠家的要求；國際市場占有率達到30％以上。
13、核電用海綿鋯及鋯合金包殼材料關鍵技術研究
核能是替代化石燃料、有經濟競爭力的清潔能源，是實現我國能源供應多元化的重要組成部分。核級鋯主要用作核動力堆的堆芯結構材料，是發展核電、核動力潛艇不可替代的核心材料。我國鋯資源量為世界第九位,近年鋯礦開采和冶煉能力提升很快,但大部分為化學鋯（氧氯化鋯、碳酸鋯、醋酸鋯、氧化鋯）類初級產品。雖然我國已初步掌握了核級純海綿鋯制備技術，但是生產規模小，技術水平相對落后，環境污染較大，裝備水平低，生產成本高，所以產品主要依賴進口。由于海綿鋯是戰略物質，因此必須開發低成本、低污染的海綿鋯產業化關鍵技術，提高我國核級海綿鋯的生產能力，為我國的核電發展提供可靠的物質保障。
鋯合金制成的核燃料元件包殼材料是核反應堆的關鍵核心部件之一。核電的先進性、安全可靠性和經濟性能也都與所用的包殼材料性能密切相關。世界各國一直把核燃料元件包殼材料列入國家高技術領域進行研究開發。我國是世界上少數幾個掌握鋯材生產技術的國家之一，自主研制的Zr－2、Zr－4合金已批量應用于核動力堆和秦山核電站一期工程中，但與國外先進水平相比仍存在較大差距。因此為保證我國核電產業的健康發展，必須開展核級海綿鋯和鋯合金加工材產業化關鍵技術研究，重點突破核級海綿鋯和鋯合金管坯產業化制備技術，取得自主知識產權，建立我國獨立的核電用鋯材認證體系，徹底打通鋯合金包殼材料產業化通道，實現國產鋯合金包殼材料的產業化，推動我國核電事業的發展。
為適應我國核電產業高速健康發展，開展核級海綿鋯和鋯合金包殼管產業化為目標，重點突破鋯鉿分離及鋯合金管坯制備兩大技術瓶頸，取得高效潔凈鋯鉿分離技術、沸騰氯化還原-蒸餾技術、大型高合金鑄錠制備開坯及熱處理技術、鋯合金包殼管材精密軋制加工技術、新型鋯合金研制技術、鋯合金包殼管組織性能檢測及評價技術自主知識產權，建立高合金材研發體系，實現鋯合金包殼管材的產業化。
14、高性能銦錫靶材研究
摻錫氧化銦（即Indium Tin Oxide, 簡稱ITO）材料是一種n型半導體材料，該種材料包括ITO粉末、靶材、導電漿料及ITO透明導電薄膜。ITO靶材是磁控濺射制備ITO透明導電薄膜的原料。這種透明導電薄膜對可見光透過率>85％，紅外光反射率>90%，且導電性好，有優良的化學穩定性、熱穩定性和刻蝕性，是一種用途十分廣泛的特種薄膜材料，廣泛應用于平板顯示器（如LCD）、防輻射玻璃、太陽能電池板等領域。
日本、美國和德國于70年代開始研制ITO靶材，目前已形成規模產業，主要采用冷壓——燒結工藝成形和致密化，同時兼顧熱壓和熱等靜壓工藝，以獲得不同質量檔次的靶材。國內于90年代初開始研制ITO靶材，主要工藝是熱壓成形。但由于國內靶材鍍膜性能差，基本都只用于低端顯示器件，高端顯示器用ITO靶材全部依賴進口。因此，以燒結技術生產大尺寸、高密度ITO靶材已成為國內靶材生產廠家研發的重點。
該項目重點突破國際ITO靶材采用的膠態成型及氣氛燒結和無壓燒結技術，避免國內廠家采用的熱壓、等靜壓等工藝缺陷，產品品質得到明顯提高。該項目主要目標為膠態成型、脫脂、燒結工藝來制備大尺寸、高密度ITO氧化物靶材，形成從漿料制備、成型到燒結的完整的生產線。項目產品技術指標如下：高純度：≥4N；高密度：ITO靶材相對密度99%以上；低電阻率：ITO靶材電阻率不大于1.7×10-4Ω·cm；大尺寸：至少300×600×（6～10）mm；能滿足TFT-LCD使用要求。
15、金屬多孔材料
現代工業的發展離不開金屬多孔材料。金屬多孔材料由于孔隙的存在及孔隙與環境的交互作用引發出各種功能特性，使其成為集結構、功能于一體的重要材料。廣泛應用于各行各業中的過濾分離、流體滲透與分布控制、流態化、高效燃燒、強化傳質傳熱、催化劑載體、阻燃防爆等領域，是上述工業生產中實現技術突破不可或缺的關鍵材料。如在煤氣化、煤液化等潔凈能源轉化，核能中的核燃料凈化，汽車尾氣凈化，高溫氣體凈化，污水處理，純凈水的制取以及航空油濾、金屬熱防護系統等都大量應用金屬多孔材料及元件。正是由于強大的需求牽引，使金屬多孔材料的研究得到了空前的發展。目前國際最新進展與趨勢是孔徑的微小化、納米化；孔結構的有序化、梯度化；材質的多樣化（FeAl，TiAl等）、復合化（致密－多孔、金屬－陶瓷等）；以及制備技術的多樣化（3D－print，流體分級沉積成型技術，粉末濕法噴涂技術，相分離技術，氣體共晶定向凝固技術）。
項目主要開展金屬多孔材料產業化重大技術的研究，包括電子束快速成形及產業化技術，柴油車尾氣凈化機外技術用金屬纖維多孔材料、短三維粗糙元高效換熱材料的制備及產業化技術高性能、鈦粉末冶金及其材料、粉末冶金多孔材料的制備與產業化關鍵技術、能量吸收用金屬纖維多孔夾芯材料、高效換熱系統及產業化技術、納米孔結構金屬多孔材料及應用研究等，通過上述研究與開發，揭示金屬多孔材料制備技術與孔結構及孔結構與性能之間的關系，有效控制金屬多孔材料孔結構，以提高材料性能；開發金屬多孔材料制備新技術、新工藝；研制一批具有創新性的、自主知識產權的新一代金屬多孔材料，促進國民經濟的發展。
16、高矯頑力稀土永磁和高端稀土發光材料及其應用產業化
稀土永磁材料是制造混合動力汽車和風力發電驅動電機的關鍵材料，不僅要求高磁能積、高矯頑力，而且要求磁性能均勻性、一致性好、工作溫度高（200℃）、剩磁和矯頑力溫度系數低。目前該市場由日本企業壟斷，在國內僅少數企業能夠穩定提供高性能NdFeB永磁材料。我國是釹鐵硼磁體生產大國，占世界總產量的 80％左右，但生產的釹鐵硼磁體主要應用在玩具、音響、冶金機械等中低檔領域，目前還未掌握動力汽車和風力發電用高矯頑力釹鐵硼磁體的關鍵制備技術。要重點突破滿足風力發電機、動力汽車電機用高性能燒結釹鐵硼磁體共性關鍵制備技術，實現穩定批量生產高性能稀土永磁材料，解決稀土磁性材料微觀組織控制與表面改性技術和提高NdFeB材料的抗氧化性、磁性能的均勻性與一致性的關鍵技術，并形成成套產業化制備工藝，打破技術壁壘，提升我國稀土永磁產業的國際競爭力。
稀土發光材料是信息顯示、照明光源、光電器件等領域的支撐材料之一。照明方面，全球淘汰白熾燈計劃迅速推廣，我國也開始推行“中國逐步淘汰白熾燈、加快推廣節能燈”項目，計劃三年內逐步淘汰白熾燈，推廣普及節能燈，對稀土發光材料的需求將迅速增長。國家已將半導體照明列入《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》，白光LED在照明領域的應用也逐年增長，對LED熒光粉的需求將迅速上升。 稀土發光材料在綠色照明、節能減排方面具有不可替代的優勢。采用稀土發光材料的照明器具可節約大量的能源，顯著減少溫室氣體的排放。十二五期間，若白熾燈全部被替代，每年可節電600多億千瓦時，減排二氧化碳6000萬噸。進一步完善節能熒光燈用稀土三基色熒光粉的技術水平，采用國產熒光粉的熒光燈的顯色指數≥82，光效>100lm/W；加快發展平板顯示用稀土熒光粉的產業化技術，未來五年CCFL熒光粉替代進口50%以上；重點發展半導體照明用稀土熒光粉的產業化技術，采用國產熒光粉的白光LED顯色指數≥80，光效>150lm/W。
17、有色生產過程自動化信息化技術
目前，我國主要大型有色金屬骨干企業在過程控制級雖然采用集散控制系統實現了工藝參數的集中監視，但遠沒有實現有色生產過程自動化、過程控制智能化和企業管理信息化。由于有色生產工藝機理復雜、環境惡劣、過程干擾與耦合嚴重和信息多樣化等特點，無法建立過程模型，常規優化技術在實踐中遇到了很大困難，因此，必須對實現有色生產過程典型流程和關鍵設備的建模、仿真和綜合優化關鍵技術開展深入系統的研究，以提高產品產量與質量，降低生產成本與能耗，提高勞動生產率，減少環境污染。
“十二五”期間，結合有色金屬工業生產實際，重點研究有色礦山和冶金生產過程典型流程和大型核心設備的建模、仿真技術；企業生產過程全流程綜合自動控制技術；企業生產過程智能優化技術；企業管理信息化技術。開發系列化軟件、軟件平臺及相應的仿真系統和優化控制系統，力爭在鋅濕法冶煉、銅火法冶煉及選礦過程進行示范應用，通過示范幅射和推廣，實現降低能耗，提高有色金屬工業的國際競爭力。
18、有色金屬工業廢水中有價金屬回收技術
目前，有色金屬工業廢水的常用處理方法有常規中和法、硫化法、生化法等。其中，常規的石灰中和法存在結垢嚴重、易堵塞管道及污泥密度低，輸送困難、操作環境惡劣等問題。用于金屬回收的物化法工藝外加藥劑量較大，造成渣量大，金屬品位低，回收難，又容易產生了二次污染。目前國內外研究使用膜法和電解氧化法回收技術，效果很好。電解氧化法具有耗能低、不外加藥劑、設備占地面積小等特點，國內多用于有機廢水、氨氮廢水、電鍍廢水等處理。國外開發出電解氧化法回收重金屬工藝，回收金屬濃度高、渣量少、運行費用低，具有很好的市場潛力。膜處理技術從上世紀八十年代中期開始，由于具備適用性廣、造價低、維護簡單、運行成本低、建設周期短等特點，已成為水處理行業的國際發展趨勢。膜分離技術在在我國醫藥行業、染料行業、制糖工業、汽車廠電泳漆廢水處理行業等均有成功應用。由于色金屬工業廢水的特殊性和復雜性，膜處理技術在我國有色行業的應用相對較少。膜處理技術由于其分離效率高、無相變、節能環保，具有設備簡單、操作簡便等特點，特別是可回收有價金屬和水資源，已經成為工業廢水處理不可缺少的技術之一，并具有廣闊的發展前景。
重點開展礦山酸性水、冶煉廢水清潔生產節水技術研究；膜法廢水有價金屬回收和水資源化技術研究；電解氧化法有價金屬回收和水資源化技術研究；選擇型樹脂吸附法回收有價金屬回收和水資源化技術研究；金屬礦污水不處理直接回用的系統技術及流程研究；有價金屬回收技術集成及優化篩選。在重金屬廢水治理方面，實現回用率在90%以上。
19、冶煉煙氣生產硫酸低溫位熱回收重大節能技術
有色冶煉煙氣制酸的低溫位熱回收利用技術已有一定研究基礎，但急需進行工程化技術開發。目前冶煉煙氣制酸裝置只回收占總熱量42%的轉化熱，其余58%的熱量通過循環冷卻水系統直接排向大氣，造成能源的浪費。本項目依托云南銅業股份公司制酸廠的兩個生產系列，建設一套低溫位熱回收系統，裝置規模為70萬t/a（98%H2SO4）。項目總投資7200萬元。項目工藝先進，節能效果顯著，示范工程建成后，與原有工藝相比，年節約標煤3.3萬t，減排二氧化碳7.6萬t/a，為有色金屬行業冶煉煙氣制酸低溫位熱高效回收利用起到重要示范作用。
20、礦山采空塌陷區生態修復與復墾技術
礦產資源的開發利用不可避免的要破壞大量土地，并引發一系列嚴重的生態環境問題。礦業開采引起的地表塌陷、采空已嚴重影響到礦區人民生產生活安全。因此，如何有效控制礦區環境污染，修復污染土壤及生態環境，綜合開發利用礦區廢棄地，是關系到礦區可持續發展和保障人體健康的重大問題。我國大型露天礦地區的生態環境脆弱，加上露天開采采場、排土場和沉陷區引起的水土流失、沙化、滑坡、地下水位下降等加劇了礦區生態環境破壞。一個約100萬t/a的鋁土礦，采空區破壞土地一年達千畝，全國露天鋁土礦開采破壞的土地可觀。目前我國80％以上的歷史遺留廢棄地未得到恢復利用，每年有百萬畝新增的廢棄地得不到修復。
重點開展露天采空區回填與生態修復關鍵技術；地下礦采空區充填與生態修復關鍵技術；關閉金屬礦山塌陷區綜合治理與生態修復關鍵技術。通過關閉金屬礦山塌陷區綜合治理與生態修復關鍵技術研究，實現金屬礦山塌陷區的治理、穩定與生態恢復，并使其植被長期穩定，實現無廢（或減廢）礦山。開展鋁土礦露天采空區治理與生態修復關鍵技術研究，建立礦區土壤重金屬污染微生物－植物聯合修復技術示范，植被復墾率提高20%以上，歷史遺留礦山破壞土地復墾率達到20%以上，新建礦山應做到邊采礦、邊復墾，破壞土地復墾率達到75%以上。
六、前沿技術
前沿技術是高技術領域中具有先導性和探索性的重大技術，代表技術前沿的發展方向，對未來行業新興產業的形成和發展具有引領作用，有利于行業技術更新換代，實現技術的跨越。為此，安排一批前沿技術，發揮未來發展的先導作用。
1、海外有色金屬礦產資源潛力快速評估與勘查基地優選
以現代成礦理論為指導，深化研究物探、化探定量分離提取技術，探索并集成一套對海外有色金屬礦產資源勘查行之有效的快速評價技術方法組合，致力于對國外重要成礦區帶的潛在資源區優選和資源潛力評價，實現礦產資源的有效普查。
重點研究內容如下：1）航磁數據處理及解釋新技術；2）遙感礦化信息的提取與智能化識別技術；3）地、物、化信息挖掘（融和）研究；4）潛在區域的成礦預測與風險地質勘探評價技術；5）區域成礦潛力評估與戰略區遴選。
2、地下金屬礦山智能化采礦關鍵技術與裝備
進入21世紀，現代高新技術和信息科技為世界礦業帶來了前所未有的發展機遇，傳統礦業正邁入一個信息化、自動化、智能化的嶄新而充滿活力的科技發展領域。在此情況下，智能化采礦，及其最高實現形式—無人采礦成為世界采礦業的未來發展方向和追求目標。智能化采礦采用包括寬帶通信、信息化、數字化、人工智能、地理信息系統等現代高新技術和礦山自動化設備，通過對生產過程的動態實時監測和智能化的決策控制，將礦山生產維持在最佳狀態和最優水平，從而大幅度提高礦山的采礦效率、降低采礦成本和安全事故風險、改善經濟效益，從而有效提高礦山企業的競爭能力。
研究開發我國自主的智能采礦技術與裝備，通過現代高新技術提升傳統產業，推動我國礦產資源開發向“高效、安全、綠色與可持續”方向發展，增強我國礦業行業的核心競爭能力。重點研究礦山井下無線多媒體數據智能化通訊、井下人員與設備的精確定位與智能導航、井下安全與環境災害智能監控、礦山生產智能化調度、虛擬采礦與仿真、井下關鍵采礦裝備的智能化控制、井下通風智能化監控、智能精細化采礦爆破技術和地下礦山智能化管理等有關智能化采礦的一系列關鍵技術與裝備。初步建立我國智能采礦的技術體系和研發平臺，培養一批從事礦業行業高新技術研發與應用的高素質人才，改變我國在智能采礦以及相關高新技術應用方面的落后局面，為我國真正成為礦業強國提供技術支撐。
3、惰性電極鋁電解新技術研發及產業化
自上世紀80年代以來，美國、瑞士、加拿大、挪威、新西蘭、俄羅斯等國都對惰性電極的鋁電解新技術進行研究，但均未實現技術的整體突破。中國也正在研究可工業化的惰性電極鋁電解技術即高效綠色鋁電解技術。目前，惰性電極鋁電解技術的研究處于白熱化競爭階段，誰先在國際上率先突破并實現產業化，誰將成為未來世界鋁工業的領跑者。
惰性電極鋁電解新技術的特點是：采用惰性陽極、可濕潤陰極、低溫電解質體系（～800℃）、惰性內襯和新型電解槽結構。目的是對傳統的電解槽結構、電極材料和電解質體系進行徹底的變革，達到大幅度節能、減排和增效的目的。惰性電極技術最關鍵的是惰性陽極材料、惰性陰極材料、電解工藝的選擇和電解槽的設計。該技術節能、減排、增效明顯。節能大于14.5% (>2000 kWh/ TAl)。無陽極效應、內襯無碳，可實現PFC、PAH和直接CO2零排放，當量CO2排放減少量>5噸(按75%煤電計)。產生增值副產品O2：～0.8噸O2/TAl。能量效率將由現行槽的＜50%提高至＞75%，同等產量槽的體積只有現行槽的1/3大小，即單位占地面積產能成倍增長，投資成本低。技術目標：原鋁直流電耗11000kWh/t-Al；原鋁雜質含量低于0.3%；PAH和PFC零排放，無陽極效應。
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4、生物提取金屬
采用生物技術處理傳統選冶工藝不能經濟回收的大量低品位、難處理的礦產資源，可以大幅度提高我國復雜低品位銅鎳鈷、銅鋅硫化礦資源的開發利用率，增強國民經濟可持續發展的能力，提高礦產資源的保障程度。重點研究復雜低品位硫化礦資源（銅、鎳、鈷、鋅、金等金屬礦資源）生物冶金浸礦體系微生物種群組合技術，構建高效種群配伍與高效浸礦工程菌；解決生物冶金工程條件、物理化學因素調控和微生物群落結構與功能分析相結合的難題，提出適用于我國復雜低品位銅鎳鈷和銅鋅硫化礦產資源的生物冶金新體系設計的基本原則，形成生物浸出新技術。該技術工藝流程短、設備簡單、投資低、環境友好、金屬回收率高，建廠規模可大可小。主要技術指標：金屬浸出率：Cu≥80%、Ni≥85%、Co≥80%、Zn≥95%，Au≥95%；金屬綜合回收率: Cu≥75%、Ni≥80%、Co≥75%、Zn≥90%，Au≥90%。
5、有色金屬礦物中有害元素的無害化處理及資源化利用
銅精礦常伴生有毒有害元素，比如As、Pb、F、Hg、Cd等，有些還伴生放射性元素。這些元素對生產過程影響大，污染控制要求高，如果不能很好的開路，循環和富集后不但影響產品質量，還對人身安全造成威脅。長期以來，許多企業對伴生復雜元素的銅精礦望而生畏，而我國銅精礦資源的短缺又限制了企業對銅精礦來源的選擇性，無論自產礦還是進口礦都不可避免的存在有害元素增高的情況。
因此開展對銅精礦中有害元素的無害化處理和資源化利用的基礎工藝研究，對控制有色金屬環境污染、拓寬原料適應范圍、緩解資源短缺矛盾和實現廢棄資源的循環利用有重大意義。除了有害元素污染的高效控制技術，更重要的是研究有害元素在生產過程中的行為特征和有效收集方法，包括分布在廢水、廢氣、廢渣中的有害元素的處理及收集，同時尋求有害元素的新用途和加工方法，取得最大的經濟效益和環境效益。
6、金屬復合材料及難加工金屬電塑性加工技術
電塑性加工技術作為一種金屬線材的新制備技術受到重視。但是，目前電塑性加工技術研發應用主要集中在純金屬和Fe，Al基合金方面，而在難加工多元合金線材、金屬/金屬復合線材等方面的相關工作開展很少。如航空繼電器用密封件用鋼銅復合線（鋼包銅結構）, 采用常規拉拔進行加工，鋼表面硬化迅速，需要多次高溫中間退火，導致Fe/Cu界面易生成脆性中間相，使其與玻璃封連接后，氣密性下降，因此其成材率很低，很難在民用空調等領域獲得應用。航空航天發動機用銅基低銀（CuNiMnAg5.5Si）及銅基無銀（CuNiSiFeB）釬焊料，由于其性能優良，成本較低，在民用領域具有廣闊的應用前景，但是由于這類釬料是復雜多元合金，脆性較大，即使制備過程中采用熱拉，也很難加工到φ2.0mm以下。因此，其成材率低，相應的增加了成本，限制了在民用領域的廣泛應用。
電塑性加工不僅可以降上述材料的變形抗力，減少退火次數，還可大幅增加材料成型極限，特別適合于加工金屬/金屬復合線材及難變形材料絲材、薄壁管及異型件等。
技術發展重點：雙金屬復合線電塑性加工制備技術；多元合金線材的電塑性加工制備技術。關鍵技術參數：在金屬復合線材加工方面，研究在不同電流密度，不同頻率，不同占空比，不同方向脈沖電流等參數下材料加工率與力學性能的變化規律，研究界面演變與電參數間的關系，結合微結構分析，確定電參數對復合材料體系塑性變形行為的影響，最終獲得可有效實現電塑性效應并可控制線材中金屬-金屬界面的最宜電參數。在多元合金線材的電塑性加工制備方面，通過研究不同電流密度，不同頻率，不同占空比，不同方向脈沖電流等參數條件下拉拔力與材料合金力學性能的變化規律，確定電參數對合金塑性變形行為的影響；研究電參數與合金變形區中的物質波的振動特性之間的彈性共振關系，確定可發生最大電塑性效應的參數。
7、先進材料制備技術
發展先進制備技術不僅會促進和帶動一系列新材料的發展，而且也可以大大地改善現有材料的性能，滿足國防和國民經濟建設各方面的需要。主要研究極端條件下有色金屬材料的制備技術；非平衡材料的制備與加工技術；有色金屬短流程近凈成形制備加工技術；半固態金屬加工制備技術；高性能低成本粉末冶金材料的精密成型技術；材料表面改性與強化技術。
8、實用超導材料
超導材料是超導技術得以廣泛應用的基礎，實用化超導材料主要分為低溫超導材料(以NbTi和Nb3Sn為代表)、中溫超導材料（以MgB2為代表）及高溫超導材料(以YBCO和BSCCO為代表)。在國家持續支持下，“十一五”期間，我國低溫超導材料已實現了產業化生產，高溫超導材料目前正處于產業化初期。高溫超導材料在材料基礎研究和工藝研究方面都有長足進展，材料性能也進一步提高，領域進展的特征仍然呈現為由材料工藝技術的進步轉化為大規模的樣機試驗技術。同時低溫技術（主要指制冷機）的進步加快了超導技術的應用研究和示范進展，低溫技術引入超導系統使得這一綜合技術的應用更便利和簡潔。總體看來，目前我國超導材料與技術的發展，在低溫超導材料產業化、超導強電應用技術、超導弱電應用技術等方面可以達到國際水平，但是在超導材料與技術研究發展總體水平，尤其是在YBCO第二代高溫超導帶材的制備和電力、醫療設備、國防裝備等領域超導技術應用方面存在明顯差距。
未來數年將是超導材料實現大規模應用和產業化的關鍵時期，超導材料研發和應用的國際競爭將會更加激烈。應繼續圍繞國際重大科學工程項目進行高性能低溫超導材料的研究，保持我國在低溫超導材料領域的研發實力并逐步擴大產業規模。隨著高溫超導材料實用化研究的不斷深入，需要把第一代高溫超導帶材（Bi系帶材）和MgB2線材真正推向產業化，并在中國形成一定的產品規模。未來幾年第二代高溫超導帶材（YBCO涂層導體）將繼續占據高溫超導材料研發的中心位置。迅速跟上世界研發的水平并很快著手我國第二代高溫超導帶材的產業化將是近期的重要目標。我國超導材料產業化的發展也將推動超導材料的深入研究，同時帶動低溫制冷技術及相關領域的技術進步。
9、有色金屬新材料
（1）智能材料：智能材料能在特定的結構環境中感知環境刺激（熱、磁、電等）并做出主動反應，提供驅動動力或控制源。重點研究：形狀記憶材料、磁致伸縮材料、壓電材料的高性能化和精細制造技術；材料的系列化和標準化研究；智能材料的測試、綜合評價和數據庫建設；智能材料的結構復合和主動控制技術；智能材料和結構在航空航天和機器人領域的應用基礎研究和系列開發等。
（2）生物, , 醫用材料：重點研究：無致毒致敏元素β型鈦合金生物學評價與材料標準化；鎂合金生物體內降解控制與生物學評價；鈦合金及鈦鎳形狀記憶合金關鍵介入產品和骨科植入物的系統應用研究、科學設計與精細制造技術；齒科用鈦合金和貴金屬材料的研究開發和應用技術；生物醫用有色金屬材料及器械的表面涂層改性和表面活化技術；貴金屬藥物材料等。
（3）納米材料：研究納米有色金屬及其化合物的制備技術；面向化工、機械、冶金、環境等領域的應用，開發納米復合材料（含納米阻燃、強化等）、納米功能涂層材料、表面納米功能化技術，顯著提高傳統材料性能；開發基于量子效應的新型納米電子、光子信息功能材料與器件；發展太陽能高效利用的納米材料與器件、納米材料在電池中的應用技術及微動力源。
（4）信息功能材料：重點研究第三代寬禁帶半導體材料（Ⅲ族氮化物、SiC、ZnO等）及其制備技術；海量存儲材料、光子晶體材料等新型光電子材料和技術；光通信、光網絡用光電子材料；半導體照明、平板顯示等關鍵材料及器件；傳感器及新型元器件關鍵技術。
（5）新型催化材料：有色金屬具有許多特殊性能，作為催化材料，廣泛應用于石油、化工、環境等領域。重點開發具有自主知識產權的柴油發動機、歐4標準超低排放和多元燃料如乙醇、天然氣等發動機汽車尾氣凈化催化材料；生物難降解的工業廢水處理用催化材料；石油化工、精細化工、食品等領域應用的新型高效催化材料。
（6）高效能源材料：重點研究太陽能電池相關材料及關鍵技術；燃料電池關鍵材料技術；高容量儲氫材料技術；高效二次電池材料關鍵技術；超級電容器關鍵材料及制備技術；發展高效能轉換與儲能材料。
10、有色金屬工業低碳排放技術
（項目征集中）
七、實施措施
實施有色金屬工業“十二五”科技發展規劃，首先要執行和享用好國家有關加強自主創新、推動科技發展的配套政策，主要是：科技投入、稅收激勵、金融支持、引進消化吸收再創新、保護知識產權、人才隊伍、科技創新基地與平臺等政策。其次，針對有色金屬行業創新體系尚不完善，企業自主創新能力薄弱，科技投入不足，科技創新基礎條件不強，優秀科技人才匱乏等問題，緊密結合規劃中確定的重大專項、重點項目、前沿技術，切實采取有效措施，保障《規劃》順利實施。
1、加快行業科技創新體系建設
建立以企業為主體、產學研結合的技術創新體系，大幅度提高自主創新能力，是建設有色金屬工業強國的根本途徑。當前，國家在增強企業技術創新能力方面，制定了相關配套政策，營造了優越的環境。面對新形勢，企業要加大研究開發投入，組建研發機構，聯合科研院所、大學建立實驗室、產學研聯盟、工程研究中心、科技基礎設施，以及各類技術創新機制，增強創新能力。同時國家科技計劃要更多的體現企業重大科技需求，支持企業承擔重大項目的研發任務，建立由企業牽頭組織項目立項、科研院所和大學共同參與實施的長效機制。只有以企業為主體，才能堅持技術創新的市場導向，有效整合產學研力量；只有產學研結合，才能更有效地配置科技資源，激發研究機構的活力，使企業獲得持續創新能力，也才能使企業真正成為研究開發投入的主體，技術創新活動的主體，創新成果應用的主體。在顯著提高企業自身技術創新能力的同時，科研院所和大學要積極圍繞行業技術創新的需求，促進院所之間、院所與大學之間的結合與資源集成，發揮科研院所和大學攻克關鍵、共性技術、前沿技術的主力軍作用。針對科技中介服務規模小、功能單一、服務能力差等問題，大力培育有色金屬行業科技中介服務機構向專業化、規模化和規范化方向發展，更好地開展技術推廣，成果轉化等服務工作，不斷提高服務能力。
2、廣泛培養和匯集優秀科技人才
科技創新，人才是關鍵。科技人才成為最重要的戰略資源的今天，要切實加強科技人才隊伍建設，為自主創新、提高創新能力提供智力和人才保障。要依托重點科技項目、科研基地以及國際合作項目，加大優秀人才培養力度，特別要注重發現和培養學科帶頭人；加強科技創新與人才培養的有機結合，鼓勵科研院所與大學合作培養研究型人才，在科技創新實踐中培養研究開發能力和探索精神。企業要制定實施激勵政策，吸引高校畢業生、碩士、博士到企業創新和創業；以研究開發項目為紐帶吸納科研院所和大學的科技人員到企業從事科技創新活動。采取各種方式、多渠道培養和匯集科技人才，建立起科技人員結構合理、素質優良的人才隊伍。要創建尊重勞動、尊重知識、尊重人才、尊重創新的環境，最大限度地發揮創造力。
3、強化科技創新投入
研究開發資金投入是持續科技創新的根本保障。在國家綜合國力顯著增強的條件下，有能力保證科技經費穩定增長。對有色金屬特色行業的重要科技基礎設施建設、承擔的國家各類重點科技項目、人才培養等更多的給予關注、重點支持。在政府增加科技投入的同時，企業要堅定科技投入的主體地位，增強創新的內在動力；更要清醒認識到今天的投入就是未來企業競爭力的投資，具有戰略意義。因此，企業要千方百計籌措科技發展資金，企業科技經費的增長幅度要高于銷售收入的增長。到“十二五”末期企業研究開發投入占銷售收入的比例提高到1.5%以上。
4、加強科技基礎條件平臺建設
科技基礎條件平臺包括研究實驗基地、大型科研設施和儀器裝備、科學數據與信息等組成，是科技創新的物質基礎，通過有效配置和共享，支撐行業科技創新。根據有色金屬特色領域，國家要增加投入，依托重點科研院所、大學和大型企業，增設國家重點實驗室、工程研究中心、企業技術中心和研究開發基地，購置科學儀器和設備。充分利用信息技術，構建信息化的數字平臺，促進科學數據和文獻資源共享，推動科學研究手段和方式的變革。建立并完善行業、國家技術標準研究制定和分析、檢測體系。在此基礎上制定科技資源共享制度，針對不同的科技條件特點，采用靈活的共享模式，打破當前條塊分割、封閉和重復分散的格局。
5、構建產學研技術創新戰略聯盟，實現科技與經濟的有效結合
在銅鋁鉛鋅節能減排技術研究、鎢及硬質合金高端產品開發、國內外有色金屬資源開發利用、有色金屬工業環境保護和先進有色金屬材料制備等重點領域，做好產學研技術創新戰略聯盟構建工作，實現科技與經濟的有效結合，突破產業發展的技術瓶頸,增強有色金屬行業自主創新能力和國際競爭力。協會已組建的產學研技術創新戰略聯盟有8個，各聯盟要做好研發項目規劃，安排好行業重大共性技術開發、中長期儲備性技術研究和先進成熟技術的推廣應用三個層次的項目實施。同時按照聯盟要求，制定好構建方案和協議、制度等發展機制，為在若干重點技術領域實現產學研持續結合，推動關鍵技術的持續創新做貢獻。
八、政策建議
1、對用量較大的金屬（銅、鋁、鉛、鋅、鎂等），國家應采取積極政策和調控措施，作好長遠規劃，進一步提升企業裝備技術水平，增強企業自主創新能力，為我國重大項目的順利實施提供支撐；對部分小金屬（鎢、鉬、鉭、鈮、鈹、鋯、稀土等）作為戰略金屬，受到各國政府的嚴格控制，需統籌規劃，加大科研投入，并應建立相應政府儲備機制。
2、加強有色金屬工業循環經濟發展政策法規體系建設：加快制定“廢舊鉛酸蓄電池回收管理辦法”、“容器和包裝材料循環利用法”、“廢舊家用電器回收利用法”等重要法律文件，以指導有色金屬工業循環經濟發展。建立國家循環經濟發展的統計體系，規范統計信息，為國家、行業制定循環經濟發展規劃、政策提供依據。
3、推進再生產業示范項目建設，發揮示范項目的帶動作用：通過國債貼息，設立專項資金，支持一批具有影響力、帶動力的再生有色金屬工業示范項目，促進有色金屬工業循環經濟發展。 加大科研開發投入，提高再生產業技術支撐能力：設立國家有色金屬工業循環經濟技術開發專項，形成產業循環經濟發展的科技創新體制和機制。
4、改善進口管理，充分利用國外廢舊有色金屬資源，進一步完善廢雜有色金屬進出口管理機制，構建廢舊金屬國際采購戰略，鼓勵企業“走出去”建立或收購海外回收系統。推進全社會廢舊物資回收體系建設，支持再生有色金屬資源加工園區建設。
5、充分發揮行業協會組織協調能力，調動行業內各種力量，組織產、學、研相結合的研究開發隊伍，按照統籌規劃、整體安排、聯動實施的原則開展行業內核心關鍵技術的攻關工作，并努力使成果惠及整個行業。