張國成(北京有色金屬研究總院高級工程師)

張國成，北京有色金屬研究總院高級工程師，中國工程院院士。

基本介紹

• 中文名：張國成
• 國籍：中國
• 民族：漢
• 職業：北京有色金屬研究總院高級工程師
• 畢業院校：昆明工學院
• 性別：男

個人簡介

概況

張國成，著名的稀土冶金專家，中國稀土冶煉分離研究的學科帶頭人之一，中國工程院院士。1931年（辛未年）10月12日張國成出生在雲南省昆明市一個城市貧民家庭。1950年他報名參軍，成為中國人民解放軍第二野戰軍第四兵團後勤政治部文工團的一名戰士；1952年，國家建設急需人才，組織上保送他到雲南大學工學院冶金專業學習。1954年8月，雲南大學工學院獨立建校，時名昆明工學院（昆明理工大學前身）。所以張國成是1952 年考入雲大 ,1954 年畢業於昆明工學院。張國成負責完成了20多項重大稀土冶煉工藝技術研究，大部分已在工業上推廣套用。用他的發明專利建成了世界最大的稀土生產廠；積極參與西部大開發，與甘肅稀土公司合作，建成世界規模最大的氧化銪生產線。對發展中國的稀土工業做出重大貢獻。

科研

1956年畢業後分配到北京有色金屬研究總院（簡稱有研總院）工作，開始從事稀土精礦冶金和單一稀土元素分離技術的研究，成為中國稀土冶金開發研究的早期成員之一，負責完成稀土重大課題20多項，撰寫、發表有影響的學術論文30餘篇，為中國的稀土工業發展、為確立中國稀土工業在世界上的重要地位做出了重大貢獻：研製成功生產高純氧化銪獨特工藝，為彩色電視螢光材料國產化功不可沒；創造三代酸法冶煉包頭稀土精礦（簡稱包頭礦）的工藝流程，確立了中國稀土工業在國際上的優勢；為建成世界最大的氯化稀土生產基地——甘肅稀土公司（簡稱甘肅公司）提供全套工藝技術；開發稀土高科技產品，改變了世界稀土原料品種，占領越來越多的國際市場；與甘肅公司合作，建成世界規模最大的高純氧化銪生產線，為西部大開發作貢獻。

基本信息

任教專業 ：理學-地質學類

所在院系 ：資源環境學院

所教課程 ：沉積盆地分析、碳酸鹽岩岩石學、高級沉積學、地質專業外語、構造地質學、遺蹟學原理與套用

研究方向 ：盆地分析、沉積學、地層學

個人簡歷

1950～1952年 在中國人民解放軍第二野戰軍第四兵團後勤政治部文工團工作。

1952～1956年 在昆明工學院(昆明理工大學前身）冶金專業學習。

1956年～ 在北京有色金屬研究總院工作，任研究室專題負責人。

1995年 當選為中國工程院院士。

註：1954年8月，由於全國院系大調整，雲南大學工學院獨立建校，形成昆明工學院。

主要著作

1 張國成，黃小衛.從硫酸體系中萃取分離稀土元素.中國專利CN86105043

2 張國成，顧保江，黃小衛.中國稀土學會稀土化學及濕法冶金第五次學術會議論文集·P-204-R2（SO4）3體系萃取法製取氧化釹.1992

3 徐光憲主編，張國成等編著.稀土.北京：冶金工業出版社，1995

4 Zhang Cuocheng，Huang Xiaowei.Study on the process for remove of amarium from NdCl3 solution extraction with DEHPA.Rare Metal，1996，15（1）：81～86

5 張國成，黃小衛.氟碳鈰礦冶煉工藝述評.稀有金屬，1997，21（3）：193～199

6 張國成，黃小衛，郭兵.有色金屬科技進步與展望·壓板式隔膜電氧化還原槽結構及對Ce的氧化功能.北京：冶金工業出版社，1999

科學成就

一、在國內率先研製成功高純氧化銪

1956年，張國成大學畢業後就邁進了中國有色金屬行業最大的綜合性研究基地——有研總院的大門。

中國是世界第一稀土資源大國，已探明的稀土儲量約占世界的43%。如何發揮好中國稀土資源世界之最的優勢，抓住發展中國稀土工業的機遇，而使中國真正成為稀土資源—開發—生產—套用—出口大國而雄居於世界的東方呢？剛走出校門的張國成雖對稀土陌生，但二十幾歲的他就認準了要和它結緣，開始了在該領域中艱難的探索和攀登，在國內較早地開始從事稀土冶煉、單一稀土分離的研究和工藝設計等多項工作，成為中國稀土冶金開發研究的早期成員之一。走進有研總院，他才體會到：大學的課程只是把自己帶進了科技的大門，裡面的內容博大精深，要想成功，一切還得從頭學，還得靠個人去拼搏。張國成在自己選定的稀土研究這條曲折坎坷、布滿荊棘的路上，以“勇於打前站”的精神，勤于思考，大膽實踐，立足創新。構成電視彩色畫面艷麗色彩中，絕不可缺少的顯現紅色的氧化銪，就是張國成早在20世紀60年代研究成功的。當時，剛剛進入而立之年的他，把人們生活中急需解決的問題當作科學研究的突破口。如何把隱藏在稀土金屬礦中十萬分之幾的氧化銪提煉出來呢？他和同志們一道經過反覆研究，根據銪在鹼液中的穩定性和溶解度規律，又經過反覆計算，連續苦幹了三秋，終於使他負責研究的鋅粉還原—鹼度法製取高純氧化銪專題獲得成功。同時，還使氧化銪的純度從20%提高到99.99%以上。生產高純氧化銪的獨特工藝終於在他手中誕生。這個實用難題的攻克，為彩電螢光材料國產化做出突出貢獻。這一成果1978年獲全國科學大會獎。直至如今，這種工藝仍是國內生產高純氧化銪的先進方法，在全國十多個稀土廠推廣和套用。

張國成

萬事開頭難。高純氧化銪的研製成功，為張國成在稀土領域中的探索開了個好頭，為中國稀土工業的發展扎紮實實地鋪了一塊奠基石。成功的喜悅激發了張國成立志在稀土領域向更深層次涉足的決心。

二、發明創造三代酸法冶煉新工藝

張國成在稀土研究中始終堅持“有所發明，有所創新”的原則，他深有體會地說：“搞科研要想出點成績是很辛苦的事，每天只靠8小時工作是很難成為科學家的，必須把自己融在工作中，善於構思，大膽實踐，力求創新。成果里要有自己的東西，要擺脫別人的束縛，並力爭超過他人。”他的一言一行印證了他不斷創新、連連奪魁的軌跡。

張國成被國外一些稀土同行譽為“酸法之父”。法國稀土同行對張國成發明的工藝流程很感興趣，到中國來就提出要見見這位“之父”。這個頭銜是怎么得來的呢？

中國包頭儲藏的混合型稀土礦，其儲量排世界第一位。由於礦石成分複雜，其冶煉的難度堪稱世界之最。法、德、日採用常規方法，均未得到滿意的結果。真可謂是資源得天獨厚，而欲開發套用又是難上加難。

在中國包頭礦冶煉研究中，張國成和同事一起，知難而進，不斷有所創新，有所發展，先後實現了三次大的突破，發明了三代酸法冶煉新工藝，解決了這一世界性難題。

早在20世紀70年代，張國成就瞄準了這個實用性極強的難題，並以此為主攻目標，決計和同事們一起在這項研究中早日取得成效。當時，包頭礦品位只有30%，很難冶煉。他經過反覆琢磨，提出採用迴轉窯硫酸焙燒法處理該礦的工藝。在攻關中，他和大家一起反覆探索，多次試驗，終於產生了第一代酸法工藝：將該礦經過硫酸焙燒—復鹽沉澱—鹼轉化生產混合氯化稀土。該工藝雖然比較複雜，稀土回收率比較低，化工原材料消耗比較大，但是它攻克了這個頑固堡壘，找到了合適的冶煉方法，使當時世界上絕無僅有的包頭礦有了用武之地，這項成果，1978年獲全國科學大會獎。為了解決第一代酸法工藝的不足，張國成帶領大家有針對性地進行新工藝的研究。他們精益求精，反覆試驗，終於獲得了成功，產生了第二代酸法新工藝：硫酸強化焙燒萃取法，這項工藝採用萃取法代替化學法，實現了四個“大大”，即使工藝流程大大簡化，稀土回收率大大提高，生產成本大大降低，產品質量大大提高。回收率提高了20%左右，成本降低了約25%。從而出色地解決了包頭礦冶煉的難題，並成功地套用於生產實踐，成為中國處理包頭礦生產氯化稀土的主要工藝流程，此工藝技術獲國家發明三等獎。

張國成

20世紀80年代，稀土高技術市場發展較快，國內外市場對釤、銪、鈰和氧化釹等需求量大幅度增加。為了適應市場需求，張國成和同事們又開始了第三代酸法冶煉新工藝的試驗，即從硫酸溶液中萃取分離稀土新技術的攻關。經過鍥而不捨的努力，又獲得可喜的成功，誕生了第三代酸法冶煉新工藝，即將包頭礦進行硫酸強化焙燒、水浸除雜，得到純淨的硫酸稀土溶液，直接用P-204 萃取分離，生產釤、銪、釓富集物以及純氧化釹和氯化稀土等產品。這項技術的先進性在於：工藝簡單，適應性強，成本比第二代降低約10%，稀土萃取回收率高達85%，實現了連續化工業生產。該項目1986年完成工業試驗後，便開始在生產上得到很快的推廣，取得了很好的經濟效益。這個項目獲國家發明專利優秀獎，國家發明二等獎，國家科技進步成果推廣二等獎。

20世紀90年代，張國成在自然科學基金和國家重點基礎研究項目——“973”專項的支持下，針對四川稀土礦，又研究成功一個新流程。因為該礦與世界上許多國家稀土礦性質相類似，因此，新工藝不僅有助於該礦資源的開發、套用，而且將對世界稀土工業的發展產生影響。

張國成不但注意科研實踐，而且注重歸納總結，並不斷深化、提高。他參與撰寫和編輯了《稀土》等專著。

三、為使中國真正成為世界稀土強國不斷奉獻

隨著高新技術的迅猛發展，稀土產品越來越被世人所矚目，加快發展稀土工業也越來越被各國所重視。中國也自然成為國際“稀土大戰”的矚目之地。但要加速發展中國的稀土工業，使我們的產品更多地打入國際市場，又談何容易。

在科研中沒有捷徑可走，要將成果轉化為現實生產力更是步履艱辛。無論是搞科研，還是進行成果轉化，張國成從來不站在岸邊數浪頭，而總是親自沉入海底去摸深淺。

張國成的科研工作有其鮮明的個性，用他的話講就是“推不出去的就不是成果！”。在稀土領域探索中，他面向發展稀土工業主戰場，根據稀土資源狀況有針對性地挑選課題，按照市場需求和發展變化來確定研究項目，而且立足高標準、高起點、高效率、高效益；他對工廠急需開發的項目、產品，以及迫切要解決的問題有較深的了解。因此，一旦出了成果就極受工廠的歡迎，能較快地轉化為生產力。在成果轉換過程中，他經受過多少次失敗的考驗？70年代以來，酸法冶煉技術很快成為利用包頭礦生產氯化稀土的主要工藝流程，成為北方稀土工業集團的當家技術，建成了6條稀土生產線，使年處理稀土精礦能力達到近4萬噸，年創產值4億多元，一舉使中國的氯化稀土年產量占據了世界總用量的40%左右，確立了中國稀土工業在國際上的優勢地位。

張國成

80年代初，甘肅公司花30萬元買下張國成負責研究成功的第二代酸法冶煉工藝技術，投資400萬元新建年產6000噸氯化稀土生產線，這是有研總院第一個把科技成果作為商品出售的科研項目。這條生產線的工藝設計和試車投產均由張國成具體負責。這么大的稀土項目在國內外還是第一個，具有開創性，責任極為重大。對張國成來說，這是一個只許成功、不準失敗的項目。可就是這個責任重大的大項目，由於在工業試驗中，對原料的成分變化考慮不周，生產線建成投產後，原料成分波動大，回收率由設計指標85%降到40%。失敗了，失敗得那樣慘！當時，張國成欲哭無淚，背著人跑到荒山野嶺大聲地嚎，使勁地叫，發泄他心中的自責。張國成別無選擇，只能從失敗中站起來，重新回到實驗室去尋求解決問題的答案。3個月中，他反覆修改流程，多次實驗配方，構思了多少條途徑，實踐了多少種方法，在這非常的日子裡，他的壓力很大，吃不下，睡不安，一下子體重下降了7千克。但他仍然抖起精神，從近百次失敗中尋找規律和教訓。失敗，失敗，再失敗；改進，改進，再改進，一個新的方案終於形成了。再次試車獲得圓滿成功。它擴大了對精礦組成的適應性，彌補了原設計的不足，達到了設計要求，使生產正常運轉。這時他才卸下了重擔，高興得簡直要跳起來。在科研生產實踐中，他深深體會到：成功是從失敗中爬出來的。

在他和同事們的不懈努力下，世界兩大稀土工廠之一——甘肅公司終於順利建成投產。這個公司的生產能力占當時全國氯化稀土總生產能力的76%，而且單位成本比其他廠低30%。如今，該公司年產值已達到2.6億～3.0億元，其產品已有70%以上出口創匯，遠銷到工業發達的英、日、法以及東歐各國。

1983年至1986年，張國成又以第三代酸法處理包頭礦冶煉新工藝，在哈爾濱火石廠進行了試驗。當時，他得了冠心病，但仍不停地工作，忍著疼痛，一直堅持在北國冰城指導工業試驗。這期間他給黨組織寫了封信，信中說：“當發現自己有冠心病時，我並不悲觀，而是更加積極地去爭取和努力工作，力爭給後人留下點東西，不辜負黨對我的培養。”在廠方的配合下，試驗獲得成功。

進入90年代，由於包頭礦含磷偏高，導致工廠稀土回收率下降，直接影響了生產效益，生產廠家叫苦不迭，迫切要求攻克這個難關。急於解決如何提高稀土回收率的又一難題擺在了張國成面前。他憑自己多年研究稀土的實踐經驗，先向這些廠家提出一個合理化建議：可用加固磷劑的方法試試看。張國成在甘肅幾家稀土生產廠家是很有威望的，因為他們採用的建廠設計、冶煉工藝等都出於張國成之手。為此，這些工廠的幹部、工人對他的建議很重視，像這樣的事，只要是出自張國成之口，不等他研究出成果就率先在工廠生產中試運行了，稀土回收率旋即提高3%～4%。可不要小瞧這幾個數字，因為這些工廠規模大，年產氯化稀土高達1.8萬噸。這樣算來，僅甘肅公司一家每年就可增產540噸左右：每噸價值按1.3萬元計算，這幾個小小的百分點就意味著每年可增收700餘萬元。為了加快成果轉化，更好地推動稀土工業發展，張國成一年有三分之一甚至一半時間在生產第一線，很多節假日是在現場度過的。有的大年三十，當人們一家人歡歡喜喜團聚之時，他卻和工人們一起進行緊張的試車。他說：“我小時候家裡很窮，是黨保送我上大學，我要為黨多做工作，多奉獻，不辜負黨的培養。”

張國成

個人榮譽

1931年於昆明市出生，1950年參加中國人民解放軍，1952年由部隊送去上大學，1956年畢業於昆明工學院冶金系，同年被分配到北京有色金屬研究總院，一直從事稀土研究工作。中共黨員，高級工程師(教授級待遇)，國家有突出貢獻的中青年專家，享受國家補助津貼，中國工程院院士，並任第二屆中國有色金屬學會理事，中國稀土學會常務理事。

1963年由他負責在王乃賓、郎代凡同志的合作下研究成功生產高純氧化銪(99.99%以上)的方法。如今該法已被全國很多稀土廠採用，為我國彩色電視紅色螢光粉提供了螢光級氧化銪，該項目於1978年獲全國科學大會獎。

1979年由他負責在羅永、歐海峰等同志的合作下，發明了迴轉窯硫酸強化焙燒--萃取法冶煉包頭稀土精礦生產氯化稀土新工藝，並由他負責為甘肅稀土公司設計了年產6000噸氯化稀土生產線，1982年已投產。1986年該項目獲國家發明三等獎。

1983年由他負責，在黃小衛、顧保江等同志的合作下，研究用P〖HT6〗204〖HT5〗從硫酸稀土溶液中萃取分離稀土元素，製得廉價的釤銪釓富集物、氧化釹和氯化稀土等產品。1986年通過工業試驗，並立即在北方4個稀土工廠推廣使用，從而更新了中國包頭稀土精礦的冶煉方法，並於1990年獲國家科技進步三等獎。1991年獲國家優秀專利獎。 1988年被國家人事部授予“有突出貢獻的中青年專家”稱號。1991年被評為全國有色金屬工業系統特等勞動模範，同年享受政府特殊津貼。他是中國有色金屬學會第二屆理事會理事、第四屆常務理事和中國稀土學會第三屆理事會理事。由於他40多年來對中國稀土工業的建立和發展做出了突出成績，1995年當選為中國工程院院士，1997年獲何梁何利基金科學與技術進步獎。

張國成

奉獻精神

如今，年已七旬的張國成探索稀土領域奧秘的勁頭不減當年，在艱難的跋涉中，猶如志在千里的老驥，已經為中國的稀土工業發展做出重大貢獻的他，如今還在立新功。張國成作為博士研究生指導教師，正在為中國稀土工業的發展培養和指導博士生和博士後。如今，他正在從事國家“973”和自然科學基金新項目，深入研究稀土新萃取流程及新分離方法。張國成積極參加中央提出的西部大開發工作，參與甘肅公司建設提取高純氧化銪生產線的新工藝設計，用電還原—萃取法替代鋅粉還原—鹼度法。這種新技術具有工藝簡單，原材料消耗低，雜質含量少，環境污染輕等優點。經過擴大試驗和精心設計，當今世界規模最大的年產18噸高純氧化銪的生產線已在2000年建成。

張國成

張國成願作為中國稀土工業辛勤耕耘的一頭牛，把自己的智慧和能量全部奉獻給這片沃土。他常說：“魯迅的一生是‘俯首甘為孺子牛’，我願自己的一生是‘府首甘為稀土牛’，促使中國的稀土工業登上世界重要地位。”他的最終目標是：使中國真正成為屹立於世界東方稀土強國的願望成真！