# 张国成:一生许国铸“稀土丰碑”
在我国稀土工业发展的壮阔征程中,张国成院士宛如一座巍峨的丰碑,以其卓越的智慧、坚韧的毅力和无私的奉献,为我国稀土事业的崛起与腾飞奠定了坚实根基。2022年12月21日13时30分,这位为稀土事业奉献一生的巨匠,因病医治无效,在北京与世长辞,享年91岁,但他的功绩和精神,永远镌刻在我国科技发展的史册上。
1931年10月12日,张国成出生于云南省昆明市一个城市贫民家庭。幼年的他,饱尝生活的艰辛,却也在心底早早种下了努力奋进、改变命运的种子。7岁入学时,他曾在一年级做蹲班生,然而这小小的挫折并未阻挡他求知的脚步。初中时,抗日战争胜利的曙光让张国成深受“工业救国”思想的感召,自此明确了读书的意义,立志用知识改变国家积贫积弱的面貌。1947年,他进入私立五华中学,凭借自身努力,在知识的海洋中奋力遨游。1950年高中毕业后,张国成响应国家号召,加入中国人民解放军,在第二野战军第四兵团后勤政治部文工团工作,这段经历不仅锻炼了他的意志,更培养了他的家国情怀和集体主义精神。1952年,为了满足国家建设对专业人才的需求,张国成服从组织安排,被送入云南大学补习,仅用三个月便通过全国高考,进入知识的新殿堂。1954年,他转入昆明工学院冶金专业,正式开启了与冶金领域长达数十载的不解之缘。
1956年,张国成从昆明工学院毕业后,进入北京有色金属研究总院,担任研究室专题负责人,自此全身心投入到稀土冶炼与单一稀土元素分离技术的研究中。彼时,我国在稀土领域的研究尚处于起步阶段,基础薄弱、技术落后,面临着诸多难题和挑战。但张国成毫不退缩,凭借扎实的专业知识和无畏的探索精神,一头扎进科研工作中。1960年,他及其同事成功发明并推广了“碱度法生产高纯氧化铕”的新技术,将氧化铕的纯度由20%大幅提升至99.99%以上。这一突破性成果意义非凡,为我国彩色电视红色荧光粉提供了关键的荧光级氧化铕,成功打破了国外产品的垄断局面,让中国在这一领域迈出了独立自主的重要一步。到1963年,该技术已被全国众多稀土厂采用,行业应用率高达80%以上,极大地推动了我国相关产业的发展。
20世纪60年代,张国成将目光投向氟碳铈矿的处理难题。他巧妙利用氟离子与四价铈离子之间的络合性能,以及氟对二氧化铈溶解时的催化作用,成功研究出氧化焙烧—稀硫酸浸出法处理氟碳铈矿工艺,大幅简化了生产流程。为进一步提高二氧化铈的质量,他深入钻研,解决了电氧化生产二氧化铈工艺中氧化还原电解槽的材质和结构等关键技术问题,完成了新型电氧化还原隔膜槽的设计制造。这一创新不仅提高了生产效率与产量,还避免了化学氧化剂对产品的污染,为我国氟碳铈矿的高效利用开辟了新路径。此外,他还积极探索氧化焙烧—稀硫酸浸出法—萃取法处理氟碳铈矿工艺,不断拓展技术边界。
1973年,为攻克包头矿冶炼的难题,张国成及其团队勇挑重担,研发出第一代硫酸法工艺——“回转窑硫酸焙烧法”。该工艺将包头矿经过硫酸焙烧、复盐沉淀、碱转化等流程,成功生产出混合氧化稀土,使稀土回收率从原本的40%大幅提高到70%以上。这一成果犹如一把钥匙,打开了包头矿高效利用的大门,先后在包钢稀土三厂等企业推广生产,为我国稀土工业的发展注入了强大动力。1978年,张国成凭借“锌粉还原 - 碱度法制取高纯度氧化铕”与第一代硫酸法工艺“回转窑硫酸焙烧法处理包头稀土精矿”两项成果,荣获全国科学大会奖一等奖,这是对他前期科研工作的高度认可,也激励着他在科研道路上继续勇攀高峰。
然而,科研的脚步永无止境。第一代硫酸法工艺虽取得显著成效,但仍存在稀土回收率有待进一步提高、化工原材料消耗较大等问题。1979年,张国成带领罗永等科研人员,毅然向更高目标发起冲击,研发出第二代硫酸法工艺——“回转窑硫酸焙烧萃取法”。经过不懈努力,该项工艺使稀土回收率又提高了约20%,成本降低了约25%,成为北京有色金属研究总院第一项商品化出售的技术成果,为我国稀土工业的产业化发展提供了有力支撑。1980年,在“回转窑硫酸强化焙烧萃取法”技术转让后,张国成全力协助甘肃稀土公司,成功建成了当时亚洲最大、世界第二的稀土冶炼厂,使我国稀土生产规模实现了从百吨级到大规模连续化生产的重大跨越。1982年,该生产线正式投产,张国成以“回转窑焙烧 - 萃取法冶炼包头稀土精矿”项目,荣获国家技术发明奖三等奖,再次彰显了他在稀土冶炼技术创新方面的卓越贡献。
1983年,随着国内外市场对钐、铕、铈和氧化钕等稀土产品的需求量急剧增加,为更好地适应市场需求,张国成带领黄小卫等科研骨干,投身于第三代硫酸法工艺的研究——“用P204从硫酸稀土溶液中萃取分离稀土元素工艺”。经过多年的艰苦攻关,1986年,该工艺成功通过工业实验,并在北方四个稀土厂推广应用,迅速形成了我国先进的北方稀土生产工艺体系。这一体系的建立,极大地提升了我国稀土产量,使我国一跃成为世界第一的稀土生产大国,在全球稀土产业格局中占据了举足轻重的地位。1988年,张国成以“用P204从硫酸稀土溶液中萃取分离稀土工艺”荣获部级科技成果一等奖,1990年获国家科学技术进步奖三等奖,1991年获国家优秀专利奖,一系列荣誉的背后,是他为我国稀土工业发展付出的无数心血与汗水。
20世纪90年代,针对包头矿含磷偏高导致稀土回收率下降的新问题,张国成深入研究,创新性地提出使用固磷剂的方法,成功将稀土回收率提高了3% - 4%,为包头矿的可持续开发利用提供了新的解决方案。由于张国成在我国稀土工业建立与发展过程中做出的全方位、开创性贡献,1995年,他众望所归地当选为中国工程院院士,这一荣誉不仅是对他个人科研成就的高度赞誉,更是对他为国家稀土事业奉献精神的充分肯定。
1997年,张国成持续对酸法冶炼包头混合型稀土精矿的工艺进行优化改进,并与甘肃稀土公司合作,建成了年处理16000吨包头稀土精矿的生产线,进一步提升了我国稀土冶炼的规模化和精细化水平。同年,他凭借卓越的科研贡献,荣获何梁何利基金科学与技术进步奖。1999年,“酸法冶炼包头混合型稀土精矿”项目荣获国家科技进步成果推广二等奖,再次证明了他的科研成果在实际生产应用中的巨大价值。同年,在西部大开发的战略背景下,张国成积极参与甘肃公司建设提取高纯氧化铕生产线新工艺的设计,提出“电解还原—碱度法生产高纯氧化铕”工艺。这一工艺堪称世界首创,首次将电化学法应用于高纯氧化铕的生产。2001年,在完成扩大试验后,与甘肃稀土公司成功建立了世界规模最大的年产25吨高纯氧化铕的生产线。该生产线投产后,工艺稳定、指标先进,为我国在高纯氧化铕生产领域赢得了国际领先地位。2002年,“电解还原—碱度法生产高纯氧化铕”技术荣获中国有色金属工业学会科技进步一等奖,为张国成辉煌的科研生涯再添浓墨重彩的一笔。
在漫长的科研生涯中,张国成不仅专注于技术研发,还十分注重学术成果的总结与传播。他在重要学术刊物上发表了30余篇学术论文,涵盖稀土冶炼的各个关键领域,为国内外同行提供了宝贵的理论参考和实践经验。例如,在《氟碳铈矿冶炼工艺述评》一文中,他系统梳理了氟碳铈矿冶炼工艺的发展历程、技术要点和存在问题,为该领域的研究人员指明了方向;在《二(2 - 乙基己基)磷酸从含氟稀土硫酸溶液中萃取铈的机制》中,深入探讨了萃取机制,为相关工艺的优化提供了理论依据。
除了科研工作,张国成还积极投身于人才培养和产学研合作。他曾任北京有色金属研究总院、有研科技集团有限公司高级工程师,同时担任博士研究生导师,言传身教,为我国培养了一大批优秀的稀土领域专业人才。这些人才如今已成为我国稀土科研和产业发展的中坚力量,传承着张国成的科研精神和创新理念。在产学研合作方面,他积极推动科研成果的转化应用,与众多企业建立了紧密的合作关系。2016年,他与云铜科技公司合作共建“昆明市稀土冶金科学与工程领域院士工作站”,开展稀土压铸铜合金的研究开发,促进了科研成果向现实生产力的转化。2017年,龙陵县举办张国成院士工作站揭牌仪式,该工作站的建立,为当地企业在重点冶金领域的技术突破和产业升级提供了强大助力,也标志着张国成在推动地方经济发展和产业创新方面发挥了积极作用。
张国成常说:“鲁迅的一生是‘俯首甘为孺子牛’,我愿自己的一生是‘俯首甘为稀土牛’,促使中国的稀土工业登上世界重要地位。”他是这样说的,也是这样做的。为了加快科研成果转化,推动稀土工业发展,他一年中三分之一甚至一半的时间都坚守在生产第一线,许多节假日都在工厂现场度过。有的大年三十,当人们阖家团圆之时,他却与工人们一起紧张地进行试车工作。他用自己的实际行动,诠释了对国家、对事业的无限忠诚与热爱。
张国成院士的一生,是为我国稀土事业无私奉献的一生,是不断追求创新、勇攀科技高峰的一生。他的卓越贡献,不仅使我国在稀土冶炼分离技术领域达到了世界领先水平,确立了我国在全球稀土工业中的重要地位,更为我国相关产业的发展提供了坚实的技术支撑,创造了巨大的经济和社会效益。他的科研成果和崇高精神,将永远激励着后来的科研工作者,为实现我国科技强国的目标而努力奋斗,在各自的领域中发光发热,续写属于中国科技的辉煌篇章。