中国工程院院士张国成

张国成（1931.10.12- ）稀土金属冶炼分离专家。云南省昆明市人。1956年毕业于昆明工学院获学士学位。北京有色金属研究总院高级工程师。

1950～1952年 在中国人民解放军第二野战军第四兵团后勤政治部文工团工作。

1952～1956年 在昆明工学院(现昆明理工大学）冶金专业学习。

1956年～ 在北京有色金属研究总院工作，任研究室专题负责人。

1995年 当选为中国工程院院士。

长期从事各种稀土精矿冶炼和单一稀土元素分离的研究。研究成功氧化焙烧－催化浸出法冶炼氟碳铈矿新工艺并广泛推广；发明了硫酸强化焙烧萃取法冶炼混合型稀土精矿的新流程，冶炼精矿量约10万t/a；研究成功用P204萃取剂从硫酸稀土溶液中萃取分离稀土元素新工艺；发明了用碱度法生产荧光级氧化铕、用P204萃取法生产氧化钕和用电化学法氧化还原铈和铕离子等项新技术，均在工业上推广，经济效益显著。先后获国家科技进步二等奖两次，发明奖一次，发表学术论文30余篇。

1995当选为中国工程院院士。

一、在国内率先研制成功高纯氧化铕

1956年，张国成大学毕业后就迈进了中国有色金属行业最大的综合性研究基地——有研总院的大门。

中国是世界第一稀土资源大国，已探明的稀土储量约占世界的43%。如何发挥好中国稀土资源世界之最的优势，抓住发展中国稀土工业的机遇，而使中国真正成为稀土资源—开发—生产—应用—出口大国而雄居于世界的东方呢？刚走出校门的张国成虽对稀土陌生，但二十几岁的他就认准了要和它结缘，开始了在该领域中艰难的探索和攀登，在国内较早地开始从事稀土冶炼、单一稀土分离的研究和工艺设计等多项工作，成为中国稀土冶金开发研究的早期成员之一。走进有研总院，他才体会到：大学的课程只是把自己带进了科技的大门，里面的内容博大精深，要想成功，一切还得从头学，还得靠个人去拼搏。张国成在自己选定的稀土研究这条曲折坎坷、布满荆棘的路上，以“勇于打前站”的精神，勤于思考，大胆实践，立

构成电视彩色画面艳丽色彩中，绝不可缺少的显现红色的氧化铕，就是张国成早在20世纪60年代研究成功的。当时，刚刚进入而立之年的他，把人们生活中急需解决的问题当作科学研究的突破口。如何把隐藏在稀土金属矿中十万分之几的氧化铕提炼出来呢？他和同志们一道经过反复研究，根据铕在碱液中的稳定性和溶解度规律，又经过反复计算，连续苦干了三秋，终于使他负责研究的锌粉还原—碱度法制取高纯氧化铕专题获得成功。同时，还使氧化铕的纯度从20%提高到99.99%以上。生产高纯氧化铕的独特工艺终于在他手中诞生。这个实用难题的攻克，为彩电荧光材料国产化做出突出贡献。这一成果1978年获全国科学大会奖。直至如今，这种工艺仍是国内生产高纯氧化铕的先进方法，在全国十多个稀土厂推广和应用。

万事开头难。高纯氧化铕的研制成功，为张国成在稀土领域中的探索开了个好头，为中国稀土工业的发展扎扎实实地铺了一块奠基石。成功的喜悦激发了张国成立志在稀土领域向更深层次涉足的决心。

二、发明创造三代酸法冶炼新工艺

张国成在稀土研究中始终坚持“有所发明，有所创新”的原则，他深有体会地说：“搞科研要想出点成绩是很辛苦的事，每天只靠8小时工作是很难成为科学家的，必须把自己融在工作中，善于构思，大胆实践，力求创新。成果里要有自己的东西，要摆脱别人的束缚，并力争超过他人。”他的一言一行印证了他不断创新、连连夺魁的轨迹。

张国成被国外一些稀土同行誉为“酸法之父”。法国稀土同行对张国成发明的工艺流程很感兴趣，到中国来就提出要见见这位“之父”。这个头衔是怎么得来的呢？

中国包头储藏的混合型稀土矿，其储量排世界第一位。由于矿石成分复杂，其冶炼的难度堪称世界之最。法、德、日采用常规方法，均未得到满意的结果。真可谓是资源得天独厚，而欲开发应用又是难上加难。

在中国包头矿冶炼研究中，张国成和同事一起，知难而进，不断有所创新，有所发展，先后实现了三次大的突破，发明了三代酸法冶炼新工艺，解决了这一世界性难题。

早在20世纪70年代，张国成就瞄准了这个实用性极强的难题，并以此为主攻目标，决计和同事们一起在这项研究中早日取得成效。当时，包头矿品位只有30%，很难冶炼。他经过反复琢磨，提出采用回转窑硫酸焙烧法处理该矿的工艺。在攻关中，他和大家一起反复探索，多次试验，终于产生了第一代酸法工艺：将该矿经过硫酸焙烧—复盐沉淀—碱转化生产混合氯化稀土。该工艺虽然比较复杂，稀土回收率比较低，化工原材料消耗比较大，但是它攻克了这个顽固堡垒，找到了合适的冶炼方法，使当时世界上绝无仅有的包头矿有了用武之地，这项成果，1978年获全国科学大会奖。

张国成

张国成

为了解决第一代酸法工艺的不足，张国成带领大家有针对性地进行新工艺的研究。他们精益求精，反复试验，终于获得了成功，产生了第二代酸法新工艺：硫酸强化焙烧萃取法，这项工艺采用萃取法代替化学法，实现了四个“大大”，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。回收率提高了20%左右，成本降低了约25%。从而出色地解决了包头矿冶炼的难题，并成功地应用于生产实践，成为中国处理包头矿生产氯化稀土的主要工艺流程，此工艺技术获国家发明三等奖。

20世纪80年代，稀土高技术市场发展较快，国内外市场对钐、铕、铈和氧化钕等需求量大幅度增加。为了适应市场需求，张国成和同事们又开始了第三代酸法冶炼新工艺的试验，即从硫酸溶液中萃取分离稀土新技术的攻关。经过锲而不舍的努力，又获得可喜的成功，诞生了第三代酸法冶炼新工艺，即将包头矿进行硫酸强化焙烧、水浸除杂，得到纯净的硫酸稀土溶液，直接用P-204 萃取分离，生产钐、铕、钆富集物以及纯氧化钕和氯化稀土等产品。这项技术的先进性在于：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%，实现了连续化工业生产。该项目1986年完成工业试验后，便开始在生产上得到很快的推广，取得了很好的经济效益。这个项目获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，张国成在自然科学基金和国家重点基础研究项目——“973”专项的支持下，针对四川稀土矿，又研究成功一个新流程。因为该矿与世界上许多国家稀土矿性质相类似，因此，新工艺不仅有助于该矿资源的开发、应用，而且将对世界稀土工业的发展产生影响。

张国成不但注意科研实践，而且注重归纳总结，并不断深化、提高。他参与撰写和编辑了《稀土》等专著。

三、为使中国真正成为世界稀土强国不断奉献

随着高新技术的迅猛发展，稀土产品越来越被世人所瞩目，加快发展稀土工业也越来越被各国所重视。中国也自然成为国际“稀土大战”的瞩目之地。但要加速发展中国的稀土工业，使我们的产品更多地打入国际市场，又谈何容易。

在科研中没有捷径可走，要将成果转化为现实生产力更是步履艰辛。无论是搞科研，还是进行成果转化，张国成从来不站在岸边数浪头，而总是亲自沉入海底去摸深浅。

张国成的科研工作有其鲜明的个性，用他的话讲就是“推不出去的就不是成果！”。在稀土领域探索中，他面向发展稀土工业主战场，根据稀土资源状况有针对性地挑选课题，按照市场需求和发展变化来确定研究项目，而且立足高标准、高起点、高效率、高效益；他对工厂急需开发的项目、产品，以及迫切要解决的问题有较深的了解。因此，一旦出了成果就极受工厂的欢迎，能较快地转化为生产力。在成果转换过程中，他经受过多少次失败的考验？

70年代以来，酸法冶炼技术很快成为利用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当家技术，建成了6条稀土生产线，使年处理稀土精矿能力达到近4万吨，年创产值4亿多元，一举使中国的氯化稀土年产量占据了世界总用量的40%左右，确立了中国稀土工业在国际上的优势地位。

80年代初，甘肃公司花30万元买下张国成负责研究成功的第二代酸法冶炼工艺技术，投资400万元新建年产6000吨氯化稀土生产线，这是有研总院第一个把科技成果作为商品出售的科研项目。这条生产线的工艺设计和试车投产均由张国成具体负责。这么大的稀土项目在国内外还是第一个，具有开创性，责任极为重大。对张国成来说，这是一个只许成功、不准失败的项目。可就是这个责任重大的大项目，由于在工业试验中，对原料的成分变化考虑不周，生产线建成投产后，原料成分波动大，回收率由设计指标85%降到40%。失败了，失败得那样惨！当时，张国成欲哭无泪，背着人跑到荒山野岭大声地嚎，使劲地叫，发泄他心中的自责。张国成别无选择，只能从失败中站起来，重新回到实验室去寻求解决问题的答案。3个月中，他反复修改流程，多次实验配方，构思了多少条途径，实践了多少种方法，在这非常的日子里，他的压力很大，吃不下，睡不安，一下子体重下降了7千克。但他仍然抖起精神，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，一个新的方案终于形成了。再次试车获得圆满成功。它扩大了对精矿组成的适应性，弥补了原设计的不足，达到了设计要求，使生产正常运转。这时他才卸下了重担，高兴得简直要跳起来。在科研生产实践中，他深深体会到：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——甘肃公司终于顺利建成投产。这个公司的生产能力占当时全国氯化稀土总生产能力的76%，而且单位成本比其他厂低30%。如今，该公司年产值已达到2.6亿～3.0亿元，其产品已有70%以上出口创汇，远销到工业发达的英、日、法以及东欧各国。

1983年至1986年，张国成又以第三代酸法处理包头矿冶炼新工艺，在哈尔滨火石厂进行了试验。当时，他得了冠心病，但仍不停地工作，忍着疼痛，一直坚持在北国冰城指导工业试验。这期间他给党组织写了封信，信中说：“当发现自己有冠心病时，我并不悲观，而是更加积极地去争取和努力工作，力争给后人留下点东西，不辜负党对我的培养。”在厂方的配合下，试验获得成功。

进入90年代，由于包头矿含磷偏高，导致工厂稀土回收率下降，直接影响了生产效益，生产厂家叫苦不迭，迫切要求攻克这个难关。急于解决如何提高稀土回收率的又一难题摆在了张国成面前。他凭自己多年研究稀土的实践经验，先向这些厂家提出一个合理化建议：可用加固磷剂的方法试试看。张国成在甘肃几家稀土生产厂家是很有威望的，因为他们采用的建厂设计、冶炼工艺等都出于张国成之手。为此，这些工厂的干部、工人对他的建议很重视，像这样的事，只要是出自张国成之口，不等他研究出成果就率先在工厂生产中试运行了，稀土回收率旋即提高3%～4%。可不要小瞧这几个数字，因为这些工厂规模大，年产氯化稀土高达1.8万吨。这样算来，仅甘肃公司一家每年就可增产540吨左右：每吨价值按1.3万元计算，这几个小小的百分点就意味着每年可增收700余万元。

为了加快成果转化，更好地推动稀土工业发展，张国成一年有三分之一甚至一半时间在生产第一线，很多节假日是在现场度过的。有的大年三十，当人们一家人欢欢喜喜团聚之时，他却和工人们一起进行紧张的试车。他说：“我小时候家里很穷，是党保送我上大学，我要为党多做工作，多奉献，不辜负党的培养。”