简介

        院士口述故事是通过院士口述、组织访谈、史料编纂等方式,以挖掘整理广大院士在科研生涯中亲身经历的中国科技界的重要事件、所承担的重大创新成果以及为国家科技事业作出的贡献为重点,以“小故事”的呈现方式,通过多媒体相结合的传播形式,面向公众传播,弘扬科学精神,展示科学家风范,扩大中国科学院和学部的社会影响。

陈家镛:“点石成金”


  我上小学五年级时,国家正值日本侵华战争和工业品倾销,那时我立志要为中华民族的强盛而努力奋斗,往后人生的每一步都努力实践自己的诺言。

  17岁,我考入了国立中央大学化学工程专业,四年后毕业留校任教。1947年,我获得了政府公派留学的机会,被高济宇教授等推荐到美国伊利诺伊大学深造,得到时任系主任的罗杰·亚当斯教授帮助和认可,在该校获得化学工程专业硕士和博士学位。1952年,我相继在麻省理工学院和伊利诺伊大学开展博士后研究,并于1954年初受聘美国杜邦公司薄膜部约克斯研究所任工程师。

  在国外学习工作的这段时间,我不断积累对祖国有用的知识与技能,时刻等待着新中国的召唤,报效祖国。1956年,我终于等到了这个机会,带着夫人和两位女儿回到了阔别已久的祖国。

  面对国家有色金属的重大战略急需,也应世界著名冶金学家叶渚沛院士的邀请,我从化工领域“转行”到了冶金领域,回国参与中国科学院化工冶金研究所(简称“化工冶金所”,现过程工程研究所)的筹建工作,担任湿法冶金室负责人,开始湿法冶金的研究工作。

  传统“火法冶金”方法有很大局限性,对于复杂、难选、低品位矿石基本“束手无策”,资源无法“吃干榨净”充分利用,而二战时“湿法冶金”提铀曾“大显身手”,通过浸取,将矿物中的有色金属元素溶入溶液,然后用萃取方法分离金属,该方法特别适合处理此类难选冶矿物,而且耗能低、污染少,是一种环境友好的清洁生产技术。受叶渚沛院士“用化学工程学的观点和方法来改进冶炼过程和设备”学术思想指导,我从事了云南东川难选氧化铜矿等矿产资源湿法冶金新工艺和新流程的研究。

  不懂火法冶金,根本无法开展湿法冶金。我就从了解国家矿产资源分布入手,研读《矿物学通论》,钻研岩石组成、矿物鉴定、选矿技术等知识,在冶金反应动力学和热力学方面花了大气力。和同事们开始对含铜约为0.44%的东川难选氧化铜尾矿回收铜开展技术攻关,打通了加压氨浸-固液分离-加压蒸馏工艺流程,在小型实验的基础上,相继进行了日处理矿石1吨、10吨、100吨级的中间试验,着重研究了管式釜,多层气体提升搅拌反应器,矿浆换热及吸收、蒸馏、固液分离等设备和材料耐腐蚀性能,得到各工序和设备操作的最佳参数,此外还对蒸馏板效率、氨液气液相平衡、絮凝剂、防止氧化铜结疤等进行过深入研究。

  此外,由于我国共生矿中有色金属有着难于分离的特点,如甘肃金川矿中的镍钴、四川攀枝花矿中的钒钛等,我们湿法冶金室开始加强分离科学与工程的研究,并根据国家战略需求研制复合金属涂层粉末等新材料,在气-液-固三相反应器的开发和理论研究等方面取得了一系列的成果,这些也为化工、冶金、能源、资源等企业提供科技支撑。

  那时的科研条件不比今天,还是挺艰苦的。没有现成试验设备和参数,我和同事们用气体搅拌反应器冷模试验来测定参数。我们从手工铸造模具开始,钢板平铺细砂均匀加热有机玻璃,待变软后用模具弯成圆筒状,遍寻有机溶剂后,发现氯仿、二氯甲烷混合溶剂粘得最结实。

  记得那是在1960年,我在昆明向时任中国科学院技术科学部主任的严济慈院士汇报东川尾矿氨浸试验结果,当时评价还不错。冶金工业部随后决定在东川建立了日处理量为10吨的氨浸扩试车间。次年待厂房建好后,先后派杨守志、尤彩真、安震涛、范正、夏光祥等同志去东川工作,组织各系统工程设备的安装调试。1962年下半年正式进行全系统中间试验,这是我国第一次利用加压氨浸技术回收铜。

  当时,全国正处于三年自然灾害困难时期,粮食供应不足,我们靠挖野菜、刨土豆来填饱肚子,我将矿务局给我申请特批了一点点白面、猪肉、香烟分给了大伙,给大家改善生活。在艰苦的条件下,我们一起完成了日处理10吨矿石的中间试验,撰写了《东川汤丹尾矿连续浸取报告》和《东川汤丹原矿氨浸取报告》等研究报告,1964年底通过了云南省冶金局的鉴定。日后又建立了日处理量为100吨矿石的中试车间,并一直生产到1976年。

  建国后,东川生产的铜源源不断的输出,为国家的经济建设和国防建设提供了强有力的支撑。

  

  陈家镛(中)与湿法冶金室派驻东川进行中间试验的部分人员合影

  

  陈家镛在工作

  

  陈家镛在授课

  

  东川黄水箐氨浸100吨每日中间试验车间外景

  

  

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