2019年8月26日,我国著名湿法冶金学家、化学工程专家陈家镛院士因病医治无效在北京逝世,享年98岁。故人虽逝,但陈院士一生所做的贡献却永远留在世人心中。

建设祖国,重任在肩

    1947年本科毕业后,陈家镛院士赴美留学,曾担任麻省理工大学化学工程系博士后副研究员、伊利诺大学化学工程系任博士后副研究员。1956年,中美两国政府达成协议,中国留学生的归国之路不再受阻。陈家镛院士毅然放弃在美国优渥的生活条件,携家人回到祖国,加入到正在筹建的中国科学院化工冶金研究所工作,担任湿法冶金研究室主任,带领同事们开发湿法冶金技术处理国民经济建设急需的多种有色金属矿。

陈家镛院士与家人合影

    在当时,一般金属冶炼采用火法,即用高温将金属从原矿中分离出来。而湿法冶金则是利用某种溶剂,借助化学作用,包括氧化、还原、中和、水解及络合等反应,将原矿中的金属提取和分离出来。作为一个独立的学科和技术,湿法冶金在第二次世界大战时期迅速发展起来,当时许多化学工程师纷纷进入这一领域,探索未知的“科学荒岛”。

    1950年代末至1960年代初,战争的硝烟刚刚散去,国内百废待兴。为了助力国民经济建设,陈家镛院士把研究所的研究工作与国民经济建设中的重大课题紧密结合起来,主要从事云南东川难选氧化铜矿的湿法冶金研究,云南墨江氧化镍矿及进口的高砷钴矿的湿法冶金研究,开发出了一批技术上先进的湿法冶金新工艺及新流程,同时也为以后的理论研究提出了新的课题。

1962年,陈家镛院士(中)在东川与中试车间部分工作人员合影

    那时候,陈家镛院士所领导的实验室是国内第一个以化学工程学观点从事冶金研究的实验室,在矿石加压浸取、加压氢还原,自水溶液中制取金属粉末等方面,在国内均处于领先地位。在他的带领下,研究团队的许多成果,都为以后冶金新过程开发、新型材料研制、多相反应器研究以及加温加压温法冶金反应动力学等的研究奠定了部分基础。

迎难而上,成果丰硕

    1960年代末至1970年代初,陈家镛院士倡导将化学反应工程学与湿法冶金结合起来,开展气、液、固三相反应器及非均相反应动力学的研究。这些研究取得了多项重要成果,并且为后来其研究所开展生物化学工程研究奠定了基础。

    在研究中,因为有化学专业的知识积累,在遇到问题时,陈家镛院士总是能另辟蹊径,敢于创新。比如,针对我国甘肃金川镍、钴、铜共生矿中有色金属难于分离的特点,他就领导科研小组在湿法冶金研究室开展了分离科学和分离工程的研究,并先后成立了萃取化学组及萃取工程组,有效解决了这一难题。

    此外,针对四川攀枝花钒钛磁铁矿某些矿点有难于分离的钒、铬共生的特点,陈家镛院士和同事经过反复研究,终于发现用胺类萃取剂能进行十分有效的分离,这一成果取得了突破,并推动了一系列经常伴生的金属如钒和铬,钨和钼,铜和铼等之间的分离,砷、磷、硅与钨、钼的分离,以及用混合萃取剂从硫酸溶液中分离铁等有效分离的新工艺。

    除实践领域外,在理论方面,陈家镛院士和其科研小组也是硕果累累。在国内外学术会议、在《中国科学》及《湿法冶金》等杂志上,他们发表了多篇论文,阐述了前人尚未发现的胺类萃取剂的有关重要性质。如今,这项研究的部分内容已申请专利。与此同时,在陈家镛院士的领导下,目前分离科学的研究正在向抗生素等生化产品的新萃取体系方面发展,在分离工程方面,如转盘式萃取塔、振动筛板塔等的应用及理论研究方面,他们也取得了较大进展。

逆境之中,不言放弃

    1966年,“文化大革命”的浪潮席卷而来。受此影响,化工冶金研究所的方向变化不定。在这种情况下,陈家镛院士仍继续坚持原来的研究方向,积极查阅文献资料,并开展了一系列研究工作,为国家发展作出重要贡献。

    由化工冶金所承担的“阿尔巴尼亚红土矿综合利用”是“文化大革命”期间国家的重要援外项目。陈家镛院士和郭慕孙院士共同领导科研人员联合攻关,采用流态化还原焙烧—氨浸镍钴—Fe3O4磁选—炼钢的路线,在上海进行了每日100吨规模的扩大试验,取得满意结果,后成功在阿建厂生产,为中阿两国的友谊增添了浓墨重彩的一笔。

    1970年代初期,鉴于火法炼铅劳动条件恶劣,陈家镛院士根据当时国际上的发展趋势,在国内大力倡导开展湿法炼铅的研究工作。经过研究成员们的共同努力,他们终于开发出了硫化铅湿法碳酸化转化制取金属铅的新工艺,并将此项工艺用于从废蓄电池回收铅。目前,该项技术已被广泛用于含硫化铅的金矿冶炼工艺中,正在为铅的回收及增产黄金、白银作出贡献。

    此外,陈家镛院士还研制出一大批适应不同需要的复合粉末材料,如镍包铝粉、钴包碳化钨粉、镍包石墨粉及铝包空心玻璃球等,这些材料以热喷涂等方法制成,可用做飞机发动机上的耐磨、自结合及封严等方面的涂层,从而降低了飞机油耗,提高了发动机的寿命及推力。这些项目从研究室走向生产线,供应航空工业等方面的需要,为发展国防工业及国民经济作出了重大贡献。

    投身科研数十载,陈家镛院士不仅为我国工业发展做出了重要贡献,在教育与为人处世方面,他同样是为人称道的。中国科学报曾这样评价陈家镛院士:“陈家镛为人谦虚谨慎,平易近人,多年来孜孜不倦培养青年人是他对祖国建设事业的另一重要贡献。他经常教育青年要‘学然后知不足’,‘知之为知之,不知为不知’,注意‘谦虚谨慎’和‘言传身教’。陈家镛既是青年人的良师,也是研究所职工的益友。”

    如今,陈老先生这位良师益友已远去,但他的教诲,他的精神却值得我们永远学习!