张国成的科学成就。

一是在国内率先研制成功高纯氧化铕。

从65438到0956,从张国成大学毕业后,走进了中国有色金属工业最大的综合研究基地——油研总院的大门。

中国是世界上稀土资源最大的国家,已探明的稀土储量约占世界的43%。如何发挥中国在世界稀土资源上的优势,抓住发展中国稀土产业的机遇,使中国真正成为稀土资源-开发-生产-应用-出口大国,屹立于世界东方?刚刚离开学校的张国成对稀土并不熟悉,但在他二十多岁时,他决定与它结缘,并开始在这一领域努力探索和攀登。他在中国较早开始从事稀土冶炼、单一稀土分离研究和工艺设计,成为中国稀土冶金研究开发的早期成员之一。进了研究院,他才明白,大学课程只是把自己带进了科技之门,内容博大精深。想要成功,一切都得从零开始学,靠个人去拼搏。在张国成选择的坎坷荆棘的稀土研究道路上,他勤于思考,勇于实践,以“勇于担当”的精神立足于创新。早在20世纪60年代,张国成就研究成功了氧化铕,它是电视彩色图像亮色中不可缺少的成分。当时刚刚步入三十多岁的他,把人们生活中迫切的问题作为科学研究的突破口。稀土金属矿中隐藏的氧化铕如何提取?他和战友们一起在三秋经过反复研究,根据铕在碱性溶液中的稳定性和溶解度规律,经过反复计算,终于成功完成了他负责研究的锌粉还原-碱度法制备高纯氧化铕的专题。同时,氧化铕的纯度从20%提高到99.99%以上。生产高纯度氧化铕的独特工艺终于在他手中诞生。这一实际问题的解决为彩电荧光材料的国产化做出了突出贡献。该成果获得1978全国科学大会奖。该工艺至今仍是国内生产高纯氧化铕的先进方法,已在全国十余家稀土厂推广应用。

最难的其实是在一开始,高纯氧化铕的研制成功为张国成在稀土领域的探索开了一个好头,为中国稀土工业的发展奠定了坚实的基础。成功的喜悦激发了张国成向更深层次涉足稀土领域的决心。

第二,发明了三代炼酸工艺。

张国成在稀土研究中一直坚持“发明创新”的原则。他深有体会地说:“在科研上拿出点成绩来,是很辛苦的。一天只工作八小时很难成为科学家。你必须把自己融入到工作中,善于思考,大胆实践,力求创新。成绩中要有自己的东西,摆脱别人的束缚,努力超越别人。”他的一言一行印证了他不断创新,一次次夺冠的轨迹。

张国成被一些国外稀土同行誉为“酸法之父”。法国的稀土同事对张国成发明的工艺流程非常感兴趣,来到中国后,他们提出要见见这位“父亲”。你是怎么得到这个称号的?

中国包头的混合稀土矿居世界第一。由于矿石成分复杂,其冶炼难度为世界之最。法国、德国和日本都采用了常规方法,但都没有得到满意的结果。可以说资源是独一无二的,开发应用更是难上加难。

在我国包头矿的冶炼研究中,张国成和他的同事们知难而进,不断创新发展,先后取得三大突破,发明了三代新型酸冶炼工艺,解决了这一世界性难题。

早在20世纪70年代,张果的成就就瞄准了这一实际问题,并把它作为主要目标,他决定和他的同事们一起在这项研究中取得早期成果。当时包头矿品位只有30%,难以冶炼。经过反复琢磨,他提出了回转窑硫酸焙烧处理该矿的工艺。在攻关中,何等人反复摸索试验,终于产生了第一代酸法:矿石用硫酸焙烧,复盐沉淀,碱转化,生产混合氯化稀土。虽然工艺复杂,稀土回收率较低,化工原料消耗较高,但它攻克了这个顽固的堡垒,找到了合适的冶炼方法,使当时世界上独一无二的包头矿有了用武之地。该成果获得1978全国科学大会奖。为了解决第一代制酸工艺的不足,张国成带领大家对新工艺进行了有针对性的研究。他们不断改进,反复尝试,终于成功,产生了第二代的新酸法:硫酸强化焙烧萃取法。该工艺用萃取法代替化学法,实现了四个“大”,即使工艺流程大大简化,稀土回收率大大提高,生产成本大大降低,产品质量大大提高。回收率提高20%左右,成本降低25%左右。从而很好地解决了包头矿冶炼的难题,并成功应用于生产实践,成为国内处理包头矿生产氯化稀土的主要工艺流程,该技术获得国家发明三等奖。

20世纪80年代,稀土高科技市场迅速发展,国内外市场对钐、铕、铈、氧化钕的需求大幅度增加。为了满足市场需求,张国成和他的同事们开始了第三代酸冶炼工艺的实验,即从硫酸溶液中提取分离稀土的新技术。经过坚持不懈的努力,取得了可喜的成功,诞生了第三代新的酸冶炼工艺,即包头矿用硫酸焙烧、水浸除杂,得到纯净的硫酸稀土溶液,用P-204直接萃取分离,生产钐、铕、钆精矿、纯净的氧化钕和氯化稀土。该技术的优点是:工艺简单,适应性强,成本比第二代降低约10%,稀土萃取回收率高达85%,实现了工业化连续生产。本项目在1986完成工业试验后,开始在生产中迅速推广,取得了良好的经济效益。该项目获得国家发明专利优秀奖、国家发明二等奖、国家科技进步成果推广二等奖。

20世纪90年代,在自然科学基金和国家重点基础研究项目“973”的支持下,张国成研究成功了四川稀土矿新工艺。由于该矿的性质与世界上许多国家的稀土矿相似,新技术不仅有助于该矿资源的开发和应用,而且将对世界稀土工业的发展产生影响。

张国成既注重科研实践,又注重归纳总结,并不断深化和完善。参与《稀土》等专著的撰写和编辑。

第三,为使中国真正成为世界稀土强国,我们将继续做出贡献。

随着高新技术的快速发展,稀土产品越来越受到世界的关注,加快稀土产业的发展也越来越受到各国的重视。中国自然成为国际“稀土大战”的焦点。然而,加快中国稀土产业的发展并使我们的产品更容易进入国际市场并不是一件容易的事情。

科研没有捷径可走,成果转化为现实生产力更是难上加难。无论是从事科学研究还是成果转化,张国成从来不站在岸边数海浪,而总是亲自沉到海底去感受深度。

张国成的科研工作有其鲜明的个性。用他的话来说,“推不出来的不是结果!”。在稀土勘查领域,他面向发展稀土产业的主战场,根据稀土资源情况选择课题,根据市场需求和发展变化确定研究项目,立足高标准、高起点、高效率、高效益;他对工厂急需发展的项目和产品,急需解决的问题有着深刻的理解。所以成果一旦产出,很受工厂欢迎,能很快转化为生产力。他在成果转化的过程中经历了多少次失败的考验?自20世纪70年代以来,酸熔技术迅速成为包头矿生产氯化稀土的主要工艺流程,成为北方稀土工业集团的主导技术。建成了6条稀土生产线,使稀土精矿年加工能力达到近4万吨,年产值达到4亿多元。一举使中国氯化稀土年产量占世界总消费量的40%左右,确立了中国稀土产业的国际主导地位。

上世纪80年代初,甘肃公司花30万元买下张国成研究成功的第二代酸冶炼技术,投资400万元新建年产6000吨氯化稀土生产线,这是研究院第一个将科技成果作为商品出售的科研项目。张国成负责这条生产线的工艺设计和调试。这么大的稀土项目,国内外都是第一个,具有开创性,责任重大。对张国成来说,这是一个只能成功不能失败的项目。但是,就是这个大工程,责任重大。由于工业试验中考虑不周,生产线建成投产后原料成分波动较大,回收率从85%下降到40%。失败了,失败得这么惨!当时张国成欲哭无泪,背着人到荒山上大声尖叫,拼命尖叫发泄悔恨。张国成别无选择,只能从失败中站起来,回到实验室去寻找问题的答案。在三个月的时间里,他反复修改流程,多次实验配方,构思了许多方法,实践了许多方法。在这个不平凡的日子里,他压力很大,吃不下饭,睡不着觉,一下子瘦了7公斤。但他还是抖擞精神,从近百次失败中寻找规律和教训。失败,失败,再失败;改进,改进,再改进,一个新的方案终于成型了。第二次试运行取得了圆满成功。扩大了对精矿成分的适应性,弥补了原设计的不足,满足了设计要求,使生产正常运行。直到这时,他才卸下重担,高兴得几乎跳了起来。在科研生产实践中,他深刻体会到成功是从失败中爬出来的。

在他和同事们的不懈努力下,世界两大稀土工厂之一的甘肃公司终于顺利建成投产。这家公司的产能占当时全国氯化稀土总产能的76%,单位成本比其他工厂低30%。如今,公司年产值已达2.6亿至3亿元,70%以上的产品出口到英国、日本、法国和工业发达的东欧国家。

从1983到1986,张国成采用第三代酸法处理包头矿,在哈尔滨火石厂进行了试验。当时他得了冠心病,但仍坚持工作,忍着病痛,坚持在北方冰城指导工业实验。期间,他给党组织写了一封信,信中说:“当我查出患有冠心病时,我并不悲观,而是更加积极地去争取和努力,争取给后人留下点什么,不辜负党对我的培养。”在工厂的配合下,实验成功了。

上世纪90年代,由于包头矿磷含量高,工厂稀土回收率下降,直接影响生产效率。制造商们怨声载道,迫切要求克服这一困难。张国成面临的另一个难题是如何提高稀土的回收率。基于他多年研究稀土的实践经验,他首先向这些厂家提出了一个合理的建议:尝试强化磷剂。张国成在甘肃的几个稀土厂家中很有威望,因为他们采用的设计和冶炼工艺都是张国成制造的。因此,这些工厂的干部和工人非常重视他的建议。像这样的事情只要出自张国成之口,在他研发出成果之前,他们就率先在工厂生产中试运行,稀土回收率立马提高了3% ~ 4%。不要小看这些数字,因为这些工厂规模都很大,年产氯化稀土1.8万吨。这样算下来,仅甘肃公司每年就可以增产540吨左右:每吨的价值按654.38+0.3万元计算,这几个小百分点意味着每年可以增加收入700多万元。为了加快成果转化,更好地推动稀土产业发展,张国成每年有三分之一甚至一半的时间在生产线上,很多节假日都在现场度过。在某个除夕夜,人们欢聚一堂的时候,他和工人们有一场紧张的试车。他说:“我小时候家里很穷。是党保证了我上大学。我要为党多做工作,多奉献,不辜负党的培养。”