当代中国的有色金属工业(第4—5章)

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旧中国的有色金属地质事业,基本上是一片空白,只有少数地质工作者搞一些地质调查和学术研究,系统的地质勘探几乎没有。新中国的有色金属地质事业就是在这样薄弱的基础上起步的。经过三年国民经济恢复时期和第一个五年计划时期,有色金属地质队伍得到了很大的发展,找到了一批新的矿产基地。“一五”计划完成后,有色金属地质事业在曲折的道路上前进。中共十一届三中全会以来,由于执行改革、开放、搞活的方针,有色金属地质工作出现了勃勃生机。现在有色金属地质事业已形成了一支综合勘探力量,发展了找矿勘探理论和方法,提供了有色金属全部品种的矿山资源,真正起到了有色金属工业发展的尖兵作用。
当代中国有色金属地质事业的发展,经历了艰苦创业,探索前进的历程。
一九四八年十一月,辽沈战役胜利结束,东北全境解放。东北人民政府工业部有色金属工业管理局接管了十几个矿山。这些矿山大都遭到了严重的破坏,而且可供开采的资源极少。例如:清源金铜矿、华铜铜矿等仅有可采铜金属储量几百吨,青城子铅矿、桓仁铅锌矿等可采铅、锌金属储量也只有几千吨。为了解决生产急需的矿产资源问题,东北有色金属工业管理局成立了地质调查室,集结地质力量,并在夹皮沟金矿以及沈阳等处,创办了各种专业的速成班,培训地质、化学分析、钻探等专业人员。这样既解决了技术人员不足的问题,也锻炼出一批技术骨干。一九四九年组成了以高旭征、徐恩寿、张建等为队长的几支地质调查队,先后开展了青城子铅矿、岫岩铅矿、天宝山铅矿、华铜铜矿、石嘴子铜矿、二密铜矿、清源金铜矿、寿王坟铜矿、杨家杖子钼矿、吉林和黑龙江省的金矿等地质、探矿工作。根据当时的主客观条件,采取了“就矿找矿”、“以点为主,点面结合”的方针。在探矿手段方面,则以坑探为主,还使用了经过修复的几台旧钻机进行钻探。经过几年的努力,基本上克服了东北地区一批老矿山的资源危机,找到一批新的矿产基地,使沈阳冶炼厂等企业得以持续生产。当时,苑子纪任东北有色金属局主管地质工作的副局长,他在创业阶段为中国有色金属的地质事业做了大量工作。
与此同时,南方各省的地质工作也相继开展起来。一九五二年江西省各钨矿选送学员到南京矿业专科学校学习地质专业,并着手组建地质队,进行江西钨矿的矿产资源调查;华东资源勘测处在南京栖霞山铅锌矿进行了钻探,湖南省开展了锡矿山锑矿的地质勘探工作;广东省有色金属局调集了一批地质人员,组成了粤北、粤东、粤中、粤西和海南岛5个资源调查队,开展了广东全省的矿产勘查;新疆中苏有色金属公司也对可可托海稀有金属矿和沙里塔什、喀什布拉克等铅锌矿进行了勘探。
一九五○年,东北地质调查所和东北有色金属工业管理局分别创建了物探队,开始了地球物理探矿工作,进行各矿区的物探勘查。熊光楚、贺永康等参加了这项工作。
截至一九五二年,新中国有色金属地质队伍从无到有,从小到大,地质勘探力量大增,地质勘探队达23个,职工4916人,开动钻机103台,共完成槽探20.4万立方米,坑探4.7万米,钻探7.8万米。计探获铜、铅、锌、金、铍等金属储量数十万吨,为国民经济恢复时期和第一个五年计划时期的有色金属生产,提供了丰富的地质资源。
一九五二年八月七日,地质部成立。当年十二月召开了全国地质工作会议。陈云副总理在会上指出:一九五三年我国将开始大规模的经济建设。为了适应这个新的形势,明年的地质工作,要有一个大的进步。新中国有色金属地质事业的第一个高潮从此开始。
一九五二年下半年,重工业部中央有色金属工业管理局在北京成立。该局下设地质处,统管全国有色金属地质系统的工作。一九五三年,又决定成立各有色金属分局的地质勘探公司,并组织地质队和测绘队,分赴号称“钨矿之乡”的中南地区和“有色金属王国”的西南地区开展工作。这支队伍与原在该区工作的地质部501队等互相配合,取得了丰硕的成果。在这些工作中,熊秉信、邓玉书等起到了重要的作用。
各地质勘探公司也同时开展了野外工作。东北地区的地质队伍,在石嘴子、青城子、二密等矿区进行勘探;平桂矿务局探矿大队,在平桂锡矿探矿;赣南粤北大队在江西、湖南、广东等地开展地质工作。康永孚、李洪模等取得了出色的成绩。
为充分发挥工业部门地质队伍的作用,进一步加强地质工作,重工业部提出了“矿山为基础,地质是先行”及“保生产、保建设”的方针,并于一九五三年七月成立地质司,负责管理钢铁、有色、建材、化工四个地质勘探公司。一九五五年一月,地质司改为地质局,崔庆元、朱国平等任地质局正、副局长,下设东北、华北、华南、西南、江西、湖南、四川、广东等8个地质分局,并建立了重工业部地质局物探总队。
此后有色金属地质勘探工作全面展开,在全国55个矿区进行勘探,主要有:西华山、大吉山、盘古山、岿美山、瑶岗仙、邓阜仙等南岭地区的六大钨矿基地;个旧、平桂、大厂三大锡矿基地;东川、易门、寿王坟三大铜矿基地;青城子、水口山、会泽三大铅锌矿基地,以及锡矿山锑矿、万山汞矿、杨家杖子钼矿和新疆稀有金属矿区等。
为了加速中国社会主义建设的步伐,此期间还聘请苏联专家来华指导工作,并且在北京重工业部干部学校,举办地质技术骨干培训班,学习苏联的找矿勘探理论和方法,继之派出留苏学生,并大量翻译出版苏联有关地质方面的书籍。
一九五四年开始进行矿区水文地质工作。同年设计地质工作、专业岩矿鉴定、地质科学研究工作也相继展开。
一九五六年又开展了地球化学探矿。
第一个五年计划期间,冶金地质队伍共完成钻探进尺数百万米,探明各种有色金属储量近千万吨,相当于一九五○到一九五二年的33倍,并探明铝土矿数千万吨。有色金属产品的品种,从一九五二年以前的10种,扩大到20种,包括铜、铅、锌、钨、锡、钼、铋、铝、镁、镍、钴、锑、汞、钾、钠、镓、铟、镉、金、银等。这一时期冶金地质队伍已发展到地质勘探公司12个,地质勘探队97个,物探队两个,水文地质队1个,化验室10个,机修厂8个,各种仪器设备也有较大增长。在此期间,找矿、勘探、设计、基建、生产和科研等各个环节,都有地质尖兵活跃在各自的岗位上,初步形成了多专业、多学科、多手段的综合地质勘探力量。
正当有色金属地质工作方兴未艾之时,在一九五八年“大跃进”的影响下,有色金属地质部门也出现了“千米钻运动”。这种单纯追求钻探进尺的作法,颠倒了目的和手段的关系,违反了科学要求,结果造成了大量的废孔,使不少矿山资源告急,三级矿量比例失调。但在此期间仍然发现了一些新的矿产基地,如内蒙霍克气铜矿、辽宁红透山铜矿、吉林红旗岭镍矿、浙江西裘铜矿、云南大姚、牟定砂岩铜矿等。一九六○年冬,中央决定国民经济的“调整、巩固、充实、提高”的方针。有色金属地质工作也调整了部署,进一步巩固地质队伍,加强管理,充实完善了各项规章制度,重新核实了储量,不合格的钻孔作废重钻,同时精简了机构。以一九六二年与一九六○年相比,地质队伍总人数下降38.4%,地质事业费用下降50%,钻机最高开动台数下降44.9%。
经过调整,有色金属地质工作逐步形成了第二个高潮。由于许多矿区经过多年的勘查,比较容易发现的矿体基本上已勘探完了。只有加强地质科学研究,总结各种成矿规律,用以指导找矿、勘探,才能继续前进。按照这个做法,不少矿区又取得了重大的突破,发现了不少新的矿点或在老矿区又找到了接替生产的资源。这就是第二个高潮的特点。
例如:吉林夹皮沟金矿经过上百年的开采,已于一九六○年闭坑停产。吉林冶金地质勘探公司604队采取了地质、物探、化探相结合的探矿手段,对该矿区进行了系统的研究,总结出成矿的特点,发现了北西向的构造带上有20多个矿点,并有化探异常。首先选择了二道沟5号矿点进行解剖,第一个钻孔就见到了6米多厚的矿体。这一新的发现,使夹皮沟金矿死而复生,于当年九月就恢复了生产。
一九六二年,广西大厂锡矿对上百个钻孔的岩芯,重新进行了系统的观察研究,发现矿体有跨层现象,上下岩层中的矿石结构和组分也不相同,物探磁异常,无论在面积上和强度上,都超出了裂隙矿的分布范围,从而推测长坡矿段有沿层分布的隐伏矿体。根据这项研究成果,进行了深部钻探,结果在硅质岩中找到了大厂矿区最大的层状网脉状缓倾斜矿体。
一九六四年,西北冶金地质勘探公司二队加强了区域控矿地质条件的研究,沿着成矿带向西找矿,发现了厂坝、毕家山、李家沟等铅锌矿点。后经106队勘探,获得铅锌金属储量近千万吨。
217地质队在湖南水口山铅锌矿发现鸭公塘等矿体之后,进一步研究成矿规律,在百步蹬又找到了新的矿体。
广西珊瑚锡矿由于加强了地质科研工作,根据含金石英脉呈侧幕状排列的特点,进行了900米深孔钻探,结果找到了一个规模可观的钨锡矿体,为平桂矿务局提供了重要的生产接替基地。
南京栖霞山铅锌矿从一九六二年起加强了氧化锰铁帽中铅锌矿的研究,从而提出氧化锰铁帽的下部可能是多金属矿的设想。经江苏冶金地质勘探公司810队验证,找到了1号主矿体,一九六四年又在不整合面上找到了原生铅锌矿体,为华东地区提供了重要的有色金属矿产基地。
赣南粤北钨矿加强了地质科学研究工作,梅子窝钨矿总结出以脉态变化为主要特征的“五层楼”式垂直分带规律,对指导寻找隐状大脉型黑钨矿床,发挥了重要的作用。江西617队运用石英线、云母线标志带,找到了隐伏的大型脉状钨矿床,扩大了黄沙钨矿的规模和提供了找矿远景。
个旧锡矿在实践过程中总结出控矿断层与石灰岩、白云岩互层带相交部位有利于成矿的规律,使老厂锡矿的储量大幅度增长。卡房的新山矿段,通过对矿山坑道编录,发现岩体的凹兜部位有利于成矿,总结出钻探超伏岩体的经验,锡铜储量均有增长。
滇中砂岩铜矿改变了热液成矿的观点,总结出“浅紫交互”“金属矿物分布”、“水下地形”三条控矿因素,敲开了滇中砂岩铜矿地下资源的大门,探获了一个大型铜矿基地。
一九六六年开始的“文化大革命”,使正在向前蓬勃发展的有色金属地质工作遭到了严重的干扰和破坏。据统计,一九六八年同一九六六年相比,开动钻机台数下降30.6%,钻探台月进尺下降56.4%。在“十年动乱”中,广大干部和技术人员的积极性受到严重挫伤,地质勘探技术水平发展缓慢,几十个有色金属矿山的资源危机所造成的损失,更不是上列几个统计数字所能表达的。
尽管如此,有色金属地质队员在极其困难的条件下,基本上还在坚持工作,发现了一些新的矿产地。如江西宜春414花岗岩型钽铌矿床、大吉山69号岩体中的浸染型钽铌钨铍矿床、赣南粤东湘南的离子吸附型稀土矿床、广西平果岩溶堆积型铝土矿等。
据统计,在第二个高潮及其稍后的一段时间里,探获各种有色金属储量数千万吨,铝土矿数亿吨。到一九七五年末,冶金地质队伍已发展到除西藏自治区外,各省(区)都有从事有色金属地质工作的勘探公司,共有地质勘探队147个,普查队11个,物探队18个,水文地质队3个,测绘队4个,综合队6个,化验室10个,研究所(室)10个,机修厂19个,技工学校两个,医院两个。设备仪器有所增加并开始更新,还自行设计制造“北京型”钻机系列。一九七四年开始正式制造钻石——100型人造金刚石坑内钻机。
总的看来,有色金属地质工作经过两个高潮,是大大地前进了。如果没有“大跃进”和“文革”大的波折,有色金属地质工作的前进步伐,会更加迅速,成绩也将更大。
一九七六年十月粉碎“四人帮”之后,地质工作开始恢复。
中共十一届三中全会之后,冶金地质工作端正业务指导思想,强调了“以地质找矿为中心”,按照地质规律办事,开展各区优势矿种的找矿工作。各地陆续找到了一批有工业价值的有色金属矿产基地。
一九八三年四月,中国有色金属工业总公司成立,下设矿产地质部统一管理有色金属地质工作。首先用了一年左右的时间,把地质队伍的工作目标转移到有色金属地质找矿为主的轨道上来。接着实现了三个转变:把有色地质工作转变到紧紧围绕生产建设的需要上来,转变到全面提高地质效果和经济效益上来,转变到依靠技术进步和科学管理上来。
一九八四年九月,在新疆召开了全国有色金属地质系统会议。会上分析了找矿形势,确定了新的技术方针。会议认为,当时面临的形势是:交通方便、经济发达地区的露头、老硐、炉渣等地面浅部矿床的找矿标志,经过三十多年的工作已愈来愈少了,已进入找盲矿体、掩埋矿体、肉眼难以辨认矿体的阶段。因此,过去所习惯的和精通的找矿勘探理论和方法,有许多已被淘汰。这就要求地质工作者应用新理论、新技术和新方法,进行三维空间立体交叉找矿。为此,新的技术方针应当是:以地质找矿为中心,以综合方法为手段,以提高地质效果和经济效益为目的,加强成矿规律的研究,建立成矿模式,依靠综合信息分析,面上展开点上突破进行综合找矿。
此外,还采取了一系列的改革措施,如企业整顿、调整领导班子、推行经济责任制,以及建立各种技术中心、更新设备仪器、组织教育培训等。为了搞活地质工作,还大力推行了“一业为主,多种经营”的方针。
有色金属地质部门的找矿、勘探工作开始有了新的突破,提供了一批新的接续资源,提交了一批新的建设基地,找到了一批新的矿点和有望的成矿区、带,逐步形成有色金属地质找矿的第三个高潮。一九八四年后,获得部级找矿成果奖的有39项。如被誉为“十大发现”之一的甘肃西成铅锌矿区,经过积极找矿、勘探,金属储量又翻了一番,已发展成为特大型的铅锌基地;广西大厂锡矿继发现长坡似层状锡矿床、龙箱盖矽卡岩型锌铜矿床和瓦窑山—巴力方解石型锡矿床之后,通过成矿预测工作又找到了100号大而富的致密块状锡石硫化物矿体;杨家杖子钼矿冲破了历来在岩体接触带找矿的束缚,在下兰家沟岩体中找到了一个大型的钼矿床,其储量超过原杨家杖子矿床的总和;湖南水口山铅锌矿通过成矿预测,在红色砂岩掩复区下面300—500米深处,找到了康家湾大型铅锌金盲矿床,解决了水口山长期存在的资源不足的被动局面;在满洲里成矿带,找到了乌奴格吐山大型斑岩铜钼矿床,而且外围成矿条件比较优越,经过工作可望发展成为一个大型的铜—多金属矿产基地。此外,湖南宝山西铅锌矿床、陕西铅硐山和银母寺矿床、南京栖霞山铅锌矿床、湖北阮家湾白钨矿床、云南个旧双竹和文山的锡矿床、贵州独山半坡锑矿床等等,也都有较大的进展。
一九七七年到一九八五年,共探明各种有色金属储量数千万吨,铝土矿数亿吨。截至一九八五年底,有色金属工业总公司地质系统有地质勘探公司18个,直属科研院所两个,地质干部进修学院1个,基层单位有地质勘探队91个,普查队6个,物探队12个,水文地质队两个,测绘队5个,化验室7个,机修厂14个,各公司或队属科研所(室)16个,医院两个,职工中专和技工学校12所。
新中国有色金属地质勘探取得了显著的成就,概括起来有下述八项。
三十多年来,有色金属地质工作不仅为一大批老矿山提供了接续矿产资源,而且勘探出许多新的矿产基地,为有色金属工业的发展创造了必不可少的物质条件。到一九八五年止,共计勘探了重有色金属、轻有色金属、贵金属、稀有金属、稀土金属的矿点1000多个。其中大型的占8%,中型的占27%,小型的占65%。在这些矿产基地中,有许多重要发现获得了部级找矿成果奖,如甘肃西成铅锌矿获得了一等奖,辽宁下兰家沟钼矿等九个矿点获得了二等奖,获得三等奖的有31个矿点。
据统计,三十多年来地质工作者共提交了地质勘探报告书(包括中间报告)2000多份,累计探获稀有金属、贵金属、稀土金属等金属储量数百万吨,重有色金属储量数千万吨,铝土矿数亿吨。从数量、勘探速度以及品种的增长方面,都是相当可观的。
在数量方面,不仅基本上满足了有色金属工业生产的需要,而且为今后的发展提供了一定的储备。在与兄弟部门的共同努力下,使中国钨、锑、稀土、镁、锌、锡、钼、铅、汞、钒、钛等的探获储量,跃居世界前列。
中国有色金属工业在一九五二年以前只能生产铜、铅、锌、锡、锑、汞、铝、镁、金、银等10种有色金属。经过第一个五年计划时期的努力,扩大到20种。一九五八年以来,在地质、化验、岩矿鉴定、采、选、冶等科技人员的共同努力下,奋战多年终于攻克了全部有色金属领域,品种扩大到64种元素,并为新中国原子能工业、航天工业、造船工业、化学工业、电子工业和尖端科学的发展作出了一定贡献。
新中国有色地质工作者对有色金属矿床地质特征的认识,是循着一条由表及里、由浅入深的途径前进的。每一次认识上的飞跃,每一个理论上的突破,都带来了丰硕的物质成果。建国初期,有色金属地质工作刚刚起步,大都应用欧美地质学者的成矿理论,即以热液理论为基础的一次成矿论和矿质单源论来指导地质工作。“岩株论”就是上述理论与东北各矿床地质特点相结合的产物。应用这些理论,在夹皮沟、老牛沟、清源、青城子、岫岩、华铜、杨家杖子等矿山的地质工作取得了一定的成果;另外还找到了寿王坟、北松树卯、二密等新的矿点。
一九五四年,苏联的一整套找矿勘探理论和方法传播到中国。在较长的时间内,它指导着有色金属地质勘探工作,也取得了一大批地质成果;但另一方面,由于地质勘探和矿山开发脱节,造成“呆矿”较多,值得今后注意。
中共十一届三中全会以后,有色金属地质工作贯彻了改革、开放的方针,引进了近代的成矿理论。地质工作者通过学习、探索,对许多矿区矿床成因的认识进一步深化,从而获得了新的成果。如易门铜矿应用沉积加变质的观点,找到了菜园河盲矿体。斑岩铜矿板块模式的理论的引进,有助于湖北封山洞和黑龙江乌奴格吐山斑岩型铜矿矿床、广东莲花山斑岩钨矿、辽宁下兰家沟似斑岩型钼矿、黑龙江团结沟斑岩金矿等矿床的发现,使有色金属地质勘探工作获得了新成果。
由于地表露头和老硐大都已被发现,找矿工作进入了以找寻盲矿体,掩埋矿和难以辨认的矿床为主的时期。因此,成矿模式和成矿系列的建立,成矿预测和三维空间立体找矿的开展,新矿床类型的不断突破,标志着新中国有色金属地质工作有了一套切合中国实际的找矿勘探理论和方法,今后必将在实际工作中发挥更大的作用。
新中国有色地质勘探工作经过三十多年的发展,已形成了一支包括地质、物探、化探、化验、测试、测量、绘图、岩矿鉴定、水文地质、遥感地质、数学地质、同位素地质、钻探、坑探、科研等专业和拥有比较先进设备仪器的配套的综合找矿勘探力量。这支力量是随着国民经济建设和有色金属工业的发展逐步建立起来的,经过多年来对国内外成矿理论和操作技术的学习,通过不断实践与磨练,已经逐步成长壮大起来,可以胜任任何矿种、任何规模、任何地区和条件的地质勘查任务。
有色金属地质科研力量,逐步壮大。到一九八五年止,属于中国有色金属工业总公司的地质科研机构共18个,共有专业科研人员2000多名。此外还有127个隶属于基层的勘探队和专业队的综合研究机构,和有关院校科研组织共同构成了有色金属地质系统的三级科研体系。
有色金属地质科研取得了丰硕的成果。据不完全统计,获得国家科委和全国科学大会及部一级奖励的科研成果有131项,主要有补偿式激发电位仪的研制、北京500型钻机、个旧锡矿地质、白云鄂矿地质、白云鄂博及其外围铁铌稀土多金属矿床成因、物质成份及成矿远景的研究、康家湾盲矿体的找矿研究、金刚石地质岩芯钻探配套技术的推广和应用等。还发现自然界新矿物4种,国内首次发现的矿物8种。此外,还出版专著30余种,发表论文650多篇。
设计地质工作,自一九五四年开展以来,经过三十多年的努力,已经具有相当规模。直属中国有色金属工业总公司的北京有色冶金设计研究总院,长沙、昆明、南昌、兰州有色冶金设计研究院,沈阳、贵阳铝镁设计研究院以及其他一些有色设计研究院、室,都配备了设计地质专业人员。
有色金属设计、基建地质工作人员曾参加过数百项矿山企业设计工作,工作范围几乎遍及全国各个省(区),此外还进行了援外项目如越南的古定铬矿和阿尔巴尼亚的镍铁矿的设计。
矿山地质工作,从一九四八年起就在各矿山开展起来了。各有色金属矿山都已建立了矿山地测机构。据不完全统计,在全国125个直属矿山中,共有地质人员数千名,开动钻机200多台,每年进尺约27万米。矿山地质工作主要有:矿山开采过程中的资料编录;开展生产探矿和地质探矿工作;开展综合利用工作,提高矿床工业价值;降低损失贫化率,保护国家资源;开展科研工作,促进矿山生产;研制新仪器和推广新技术;开展水文地质和工程地质工作,保证矿山安全生产。
旧中国有色金属的科学研究事业十分衰弱。当时从事冶金(包括有色金属和钢铁)科学研究的科研机构只有3家,即北京的矿冶研究所、上海的工学实验馆和重庆的兵工署材料试验处。从采矿、选矿、炼焦、化验到冶金的研究人员不过数十人,且经费拮据、设备很少。
三十多年来,新中国的有色金属科学研究事业发展迅速,为国民经济建设、国防建设和有色金属工业的进步,作出了重要贡献,取得了丰硕成果。中国已成为世界上能够生产和回收全部64种有色金属的少数国家之一;不仅能加工生产常用的有色金属,而且能够加工生产稀有金属、贵金属和半导体材料;已建立起学科门类比较齐全,层次结构较为合理,分布比较广泛,研究方向各具特色的有色金属科学研究体系;培养和造就了一支不怕艰难困苦、勇于进取、能够攻坚而又富有实践经验、立志为有色金属科技事业而献身的宏大队伍;中国有色金属科研单位的试验研究和装备水平有了很大提高,为开展科学研究和为经济建设服务提供了良好条件。
有色金属地质管理的主要职能就是把构成有色金属地质生产力的各种要素,包括劳动对象、劳动手段和劳动力三者恰当地组织起来,最大限度地发挥他们的作用,以保证中国有色金属工业发展对矿产资源的需要。
有色金属地质管理工作在创建时期,缺乏一定的章程,全凭管理者的个人经验办事,处于经验管理阶段。
一九五四年学习苏联地质勘探管理经验,加强了管理工作:建立了生产指挥系统;建立了设计预算制度;建立了技术操作规范;建立了计划、技术、劳动、财务、物资等五大管理制度。从而,使中国有色金属地质管理工作逐步走上了科学管理阶段。
中共十一届三中全会以来,随着贯彻执行改革、开放等一系列方针、政策,有色金属地质部门采取了许多相应的管理办法。如调整领导班子,搞承包制,实行投标,发展跨地区跨公司的横向联合,搞一业为主、多种经营、有偿转让等。这一时期贯彻了以地质找矿为中心,以综合方法为手段,以提高地质效果和经济效益为目的的指导思想。这个指导思想摆正了目的和手段的关系,反映了地质勘探活动中各个环节的内在联系,确定了“富、大、浅、近、易”优先的原则,因而促进了有色金属地质工作的发展。
新中国建立三十多年来,逐步形成了一个多层次、各有侧重的有色金属科研体系,培养和造就了一支科研队伍。截至一九八五年底,中国有色金属工业系统共有科研院所104个,拥有职工2.8万人,其中科研人员约占一半。这些科研机构可分为3个层次和4支队伍。
(一)中国有色金属工业总公司直接管理10个重点科研院所。这些单位是:北京有色金属研究总院、北京矿冶研究总院、长沙矿山研究院、广州有色金属研究院、桂林矿产地质研究院、郑州轻金属研究所、昆明贵金属研究所、西北矿冶研究院、北京矿产地质研究所和技术经济研究中心。以上10个院所一九八五年共有职工9471人,其中从事科技活动的人员占86.1%,担负着全国性重大课题的研究开发任务。
(二)省、市、地区公司管理的研究所23个(含地区有色金属公司管辖的研究所13个)。如昆明、四川、广西冶金研究所,赣州、上海、天津、北京、湖南、新疆、宁夏、重庆有色冶金研究所,宝鸡稀有金属加工研究所,峨眉半导体材料研究所等。这些机构是针对本地区有色金属资源的特点,配合该地区的资源开发利用而逐渐发展起来的。一九八五年共有职工11081人,从事科技活动的人员占总人数的78.5%。他们主要是为当地的专业生产建设服务,也承担部分全国性科研任务。
(三)中国有色金属工业总公司所属企业和高等学校研究所共71个(含地区地质公司的研究所14个)。主要有郑州、山东、抚顺、贵州铝厂研究所,白银、江西、铜陵、大冶、中条山、金川有色金属公司研究所,凡口、金堆城矿研究所,沈阳、株洲、韶关冶炼厂研究所,东北、西南、西北铜铝加工厂研究所,株洲、自贡硬质合金厂研究所等。这支队伍一九八五年有科技人员4176人,其中从事技术开发的占12.1%。他们紧密结合本企业的生产、扩建和改造任务,开展试验研究工作。有色金属总公司所属中南工业大学、江西冶金学院、昆明工学院和桂林工学院等8所院校,共设有10个研究所,一九八五年担负技术开发的人员701人,其中教师394人,侧重于基础和应用理论研究,也从事部分新工艺、新产品和新设备的技术开发工作。
此外,中国有色金属总公司所属勘察设计和施工研究单位也有部分科技人员从事试验研究工作,他们对行业技术发展作出了一定的贡献。
随着有色金属工业的发展,有色金属科研条件日益改善,仪器装备不断充实。据全国22个重点有色金属研究院所的统计,到一九八五年底,共占用建筑面积约45万平方米,共有固定资产4.47亿元,其中仪器设备2.7亿元,占60.4%,单价1万元以上的仪器设备3439台(套)。一九八三年,国家科委批准在北京有色金属研究总院组建的国家有色金属及电子材料检测中心装备一批先进仪器,有100万伏超高压电子显微镜、X射线衍射仪、多道X射线荧光光谱仪、细聚焦X光机;原子吸收光谱仪、塞曼原子吸收光谱仪、碳硫测定仪、定氢仪、定氧仪;多道γ能谱仪;X荧光光谱仪;费利叶红外光谱仪,还有无损探伤仪、硫磷联合测定仪、吸气剂吸气性能测定仪、自动扫描测微光度计等,使中国有色金属材料和电子材料的化学分析与物理测试项目更加齐全,形成了从宏观到微观、从常量到微量、从低温到高温、从矿石到材料的分析检测体系。对半导体材料中痕量杂质的化学分析精度,从目前的PPm级(百万分之一)提高到PPb(十亿分之一)或PPt(万亿分之一)级,在微区分析方面,达到了八十年代国际水平。
科技情报事业包括收集、整理、研究和传递科技技术信息等工作,它是进行正确决策和科学管理的基础。到一九八四年底,以有色金属总公司情报所为中心的有色金属情报体系,包括17个专业情报网、1333个成员单位、26个省市情报网站、88个情报机构(所、站、处、室、科、组),共有专职科技情报人员1689人,情报网定期开展情报交流活动,出版科技刊物157种。情报资料馆藏的科技考察报告、论文资料汇编989万余篇。有色金属总公司情报所为用户提供国际联机检索服务。该所与美国、西德、日本等26个国家和地区的15O个机构建立了固定的交换关系。大部分情报机构配备了电子计算机、翻拍、静电复印和声像情报设备,各重点企事业单位一般都设有专门的情报资料机构,装备了声像摄制设备。
有色金属工业标准化工作水平不断提高,到一九八五年底标准总数为1094个,其中国家标准占75.3%,还制订了具有中国特色的钨精矿、稀土产品等标准。积极开展国际标准化工作,参加国际会议,讨论审议90多个国际标准项目,促进了国内采用国际标准,并把中国的先进合理的技术条件纳入国际标准。
新中国成立以来,有色金属科技人员解放思想,刻苦钻研,在地质、采矿、选矿、冶炼、加工、安全环保以及分析检测等各领域,研究成功一大批新工艺、新技术、新设备和新产品,获重大成果2000多项,其中有185项获全国科学大会奖、35项获国家发明获。有相当一批成果已经转化为生产力,收到了良好的经济效益和社会效益。如:研究并掌握了64种有色金属生产工艺,特别是结合中国矿产资源的特点,自力更生地掌握了35种稀有金属的提取工艺,确立了建厂流程,实现了工业生产,使中国成为世界上少数几个能生产全部稀有金属产品的国家之一。为综合开发金川、攀枝花、包头及钨、锡等有色金属矿产资源,组织开展了多学科、多专业的大规模联合科技攻关。在取得了一大批具有国内国际先进水平科技成果的同时,创造了一整套科研、生产、设计、施工紧密结合,锲而不舍,协同攻关,发展生产,提高效益的“金川经验”,推动了中国有色金属工业生产和技术的发展,为军工和民用研制了急需的新产品,为中国的原子能反应堆、飞机、导弹、氢弹、人造卫星、核潜艇等尖端技术提供了优质材料。
经过三十多年的艰苦奋斗,已经建成了从地质、采矿、选矿、冶炼、加工、设备制造、安全环保、分析检测到科技情报、产品标准等门类齐全的具有中国特色的有色金属科研体系,为加速开发中国的有色金属资源,把潜在优势转变为现实优势,提供了良好的技术条件。
有色金属科技事业是紧紧围绕国民经济的发展和国防建设的需要,从小到大逐步发展起来的。大致经历了以下几个发展阶段。
新中国的有色金属科技工作是从组织企业技术力量研究解决现实生产问题开始的。一些大中型厂矿陆续成立了中心试验室,配合生产开展研究工作。如沈阳冶炼厂研究湿法炼锌,山东铝厂试验碱石灰烧结法生产氧化铝工艺和回收镓技术流程获得成功,几个加工厂也开展了有色金属材料的试验研究。
一九五一年二月,重工业部决定将北京矿冶研究所、工业试验所与上海材料试验所合并组成综合试验所(筹备处)。一九五二年十一月,以该所的一部分,在北京组建了重工业部有色局有色金属工业综合试验所,这是中国第一个专门从事有色金属科学研究的机构。当时,该所有职工153人,设有采矿、选矿、冶炼、分析等四个试验室,以重有色金属选矿工艺和药剂研究为主,同时开展一些稀有金属的选矿研究。一九五五年从全国有关厂矿调进大批技术骨干,充实壮大了科研力量。一九五六年该所迁至建有试验大楼和试验车间的新址,人员和装备都迅速有了增加。一九五二年,江西有色金属分局赣州冶金研究所成立。一九五三年中国科学院试验馆昆明工作站改名冶金陶瓷研究所昆明工作站(昆明贵金属研究所前身),聘请专家、教授任职,提高了研究水平。为加强地质矿山的开发,一九五五年成立了重工业部地质局矿物检验所,一九五六年改名为矿物原料研究所(北京地质研究所前身)。
一九五七至一九六六年是有色金属科技事业快速发展的十年。这时期建成了从中央到地方的各级科研机构,队伍兴旺,硕果累累,为有色金属科技事业的进一步发展奠定了坚实的基础。
一九五六年,国家制订了《一九五六——一九六七年全国科学技术发展远景规划》,在57项国家重点科技项目中,有“高效率采矿方法研究”、“选矿方法和共生矿综合利用研究”、“强化现有并探索新的有色金属和轻金属的冶金过程”、“钛冶金及其系统的建立”、“稀有金属和分散元素的开采、提取和利用”、“半导体技术的建立”等六项有色金属科技项目。冶金部根据这一规划,结合有色金属行业的情况,具体安排了30项重点科研课题。适应国家经济、军事和科技大发展对金属,尤其是稀有金属材料的要求,有色金属科技队伍进一步发展壮大。一九五六年,冶金部有色金属选矿研究设计院成立,一九五八年分出设计部分后改称选矿研究院。一九六四年,从有色金属研究院和有色冶金设计院各调入部分重冶专业人员,加强了冶炼技术力量。同年将北京铝试验厂并入该院,成为一所以重有色金属采、选、冶为主的综合性研究机构,改名为北京矿冶研究院。一九五六年在长沙建立的有色金属矿山研究所,经过专业调整,于一九六二年改名为长沙矿山研究院,确定以矿床开采方法与设备研究为科研方向。
一九五八年,冶金工业部向中共中央和毛泽东主席报告,建议国家把发展稀有金属工业作为第二个五年计划中的一项重要内容来考虑,以便中国尽快掌握64种有色金属生产技术。中共中央同意了这个建议。冶金部决定将有色金属工业综合试验所改名为冶金工业部有色金属研究院,承担稀有金属提取研究任务。国防科委和国家科委主任聂荣臻亲自抓稀有金属科研工作,关怀科研进展,积极创造有利条件。朱德委员长亲临该院视察,鼓励科技人员努力工作,加快研制军工急需的稀有金属材料。在填补中国稀有金属空白、掌握64种有色金属提取方法的科研工作中,有色金属研究院作出了重大贡献。为表彰他们的工作,周恩来总理亲自向该院授旗,旗上写着“为把我国建成一个具有现代工业、现代农业和现代科学文化的伟大的社会主义国家而奋斗”。一九八五年,该院已发展成为一个以稀有金属研究为主、包括合金加工和半导体材料研制在内的大型综合研究院。该院在自身不断发展和完善的同时,还承担了宝鸡稀有金属加工厂(研究所)、宁夏有色金属冶炼厂(研究所)、遵义有色金属冶炼厂、峨眉半导体材料厂(研究所)及洛阳单晶硅厂等单位的筹建任务,抽调上千名科技人员和几千台仪器设备支援这些厂(所)的建设,发展了中国稀有金属科研生产能力。
与此同时,在中国各地出现了一批地区性科研院所。主要有北京矿冶研究院西北分院(现名西北矿冶研究院),四川、昆明、湖南、江西、辽宁冶金研究所,上海有色金属研究所等。有色金属厂矿企业为解决生产过程中出现的技术问题,也纷纷建立厂属科研所或中心试验室,如铜官山矿务局、云南锡业公司、杨家杖子矿务局、地质勘探公司等成立了中心试验室,东北轻合金加工厂、洛阳铜加工厂等成立厂属研究所。
十年浩劫使有色金属科研事业遭受严重破坏,有的院所中途停建,有的院所被迫搬迁,大批科技人员被下放劳动,很多干部和科技骨干遭受迫害,科研工作秩序被打乱,科研工作一度处于停顿状态。中国有色金属科技水平与世界先进水平之间缩小了的差距又拉大了。
中国的有色金属科技工作者虽然身处逆境,但仍不放弃本职工作。在已开始的工作基础上,开发出了部分用于工业生产和国防军工的新工艺、新技术、新设备和新材料,在极其困难的条件下,坚持搞科研、做贡献。一九六六年中国核动力潜艇工程急需大量锆、铪、钛等加工材。承担所需材料研制任务的科技人员,经过几年艰苦努力,终于按质按量提供出核潜艇所需的各种金属材料,保证潜艇胜利下水,为增强国防尽了力量。这一时期的材料加工技术也有发展,研究并采用了连续铸造、连续挤压、冷热等静压、爆破成型等新工艺和新设备。
研究机构也发生一定变化。一九七一年周恩来总理根据广东省政府给中央的报告,为发挥广东省有色和稀有金属资源优势,批准从北京有色金属研究院抽调一批科技人员,在广州成立冶金工业部有色金属研究院广东分院(现名广州有色金属研究院)。被停建的郑州轻金属研究所也恢复了建设。一九六九年,北京地质研究所先被疏散到宜昌,后又迁至桂林,至一九七四年定名桂林地质研究所(现名桂林矿产地质研究院)。
中共十一届三中全会后,科学的春天终于到来。一九八三年,经国务院批准,中国有色金属工业总公司成立,有色金属总公司成立后,按照革命化、年青化、知识化和专业化标准,调整了直管院所领导班子,领导成员的平均年龄由调整前的57岁降到50.8岁,具有大专以上文化水平的达到的80%。为知识分子改善了工作和生活条件,减少了搞好工作的后顾之忧。各院所都成立了专门负责知识更新教育的专职机构,普及计算机知识,提高外语和专业水平。通过派人出国进修、考察和开展中外学术交流活动,开阔了科技人员的眼界,提高了科研工作的起点。为了适应新形势的发展需要,新建了北京矿产地质研究所和技术经济研究中心等研究机构。一九七八至一九八五年,有色金属系统共获得国家发明奖35项。
这一时期,有色金属科学研究工作主要抓了以下三个方面工作:
(一)开展重大矿产资源的综合利用协作攻关。
一九七八年,金川、攀枝花和包头被列为国家矿产资源综合利用三大基地。在方毅等中央领导人的关怀和指导下,由国家科委、计委、经委、三省区人民政府、冶金工业部和有色金属总公司,联合组织全国有关的科研、设计、大专院校等100多个单位,数百名专家和工程技术人员参加“三大基地”资源综合利用的技术攻关,发扬了大力协同、一抓到底的精神,大幅度地提高了资源综合利用水平。金川基地共开展297个专题研究,完成169项,有79项通过了技术鉴定或评议,有54项已用于生产建设。初步统计,一九七八至一九八四年,金川依靠技术进步增加的经济效益约2.5亿元,占同期利润总额的40%;一九七八年以来,由于狠抓技术进步,多回收镍8577吨,增益15692万元。包头资源综合利用联合攻关,解决了高品位稀土精矿选矿难题,使包头成为中国稀土工业的主要原料基地。稀土金属在钢铁、石油、化工、电子、轻工以及农业等领域的应用方面也取得了较大的进展。
在三大资源综合利用攻关取得成效的基础上,又开展了钨业、锡业、铝业和硅材料等重大课题的联合攻关。掌握了生产直径75毫米硅单晶的工艺技术,降低了硅片的生产成本。在株洲硬质合金厂投产的湿法提钨工艺,与旧工艺相比,简化了流程,减少了废渣废水,提高了钨回收率3—5%,经济效益显著。
(三)消化吸收国外先进技术。
为增加有色金属产量,提高生产技术水平,加速老企业改造,有选择地引进了一批国外先进技术和设备,并组织力量消化吸收这些引进技术。如凤凰山铜矿选矿计算机控制系统、贵州铝厂160千安中间加料预焙电解槽、贵溪冶炼厂闪速熔炼技术、涿县铝加工厂铝箔轧制系统、东北轻合金加工厂2000毫米热轧机和1400毫米冷轧机等,为推广引进技术提高中国有色金属生产水平积累了经验,有些技术设备已在中国同类工厂得到应用,收到良好效果。
(三)改革科技体制,增强院所活力。
根据中共中央关于科技体制改革的决定,有色金属总公司多次召开会议,部署有色金属工业科技体制改革工作。
1、科研院所分类。按国家科委制订的标准,将总公司所属22个院所分成3种类型:技术开发型6个;社会公益、技术基础型3个;多种类型13个。依类型进行分别管理。
2、改革拨款制度。院所对外实行有偿合同制,对内实行课题承包制,逐步减少事业费。初步扭转了院所靠事业费过日子的局面,增强了科研人员的经济观念和竞争意识,促进了科技工作与生产建设的结合。
3、进行课题招标试点。选择“七五”攻关项目中的“联合法制取海绵钛”、“铝型材氧化上色”、“非晶硅太阳能电池中试线”等12个课题进行公开招标,取得了经费少、周期短、效益好的结果。
4、实行院长负责制、技术职位聘任制。选择北京有色金属研究总院、北京矿冶研究总院等7个院所进行院、所长负责制的改革试点。院所长对科研、生产、经营和行政各部门全权负责,中共院、所委员会起保证和监督作用。科室干部由院所长聘任,确定任期目标,逐步形成统一指挥、分级管理新体制。对科研人员实行职务聘任制,调动了广大技术人员的工作积极性。
5、开辟技术市场,促进横向联合。倡导并组织科研与生产单位组成联合体。广西大厂矿务局车河选厂的技术改造,实行科研、设计和生产单位联合承包,节约投资900万元,改造项目提前一年见到经济效益。技术市场、技术咨询和各种联合体的出现,加快了技术成果的转让与推广,改善了院所的经济状况。一九八六年,院所增加经济收入4630万元,相当于当年国家拨给事业费的1.32倍,提高了院所自主开发能力。
有色金属科学研究在与国民经济和国防建设的结合中,取得了一系列的科技成就。
地质勘探和矿山开发是发展中国有色金属工业的基础。三十多年来的地质科学研究卓有成效。有色金属总公司矿产地质研究院和西南地质勘探公司等单位,在个旧一大厂及其外围地区锡矿成矿条件、找矿远景及找矿方法的研究中,取得了重大成果,共探明3个大型锡矿、6个中型锡矿和一批小型锡矿,预测了12个找矿最佳地区,查明了142种矿物,还研究了伴生金属铟、镉和银的赋存状态,为发挥中国锡资源优势准备了条件。地质工作者还应用层控理论研究了铅锌矿床的成矿环境、含矿品位、控矿构造和成因类型,找到了规模巨大的西成铅锌矿、湖南康家湾大型隐伏铅锌矿,并使南京栖霞山多金属铅锌矿床再次扩大。
针对有色金属矿山开采技术复杂、地下开采比重大的特点,矿山工作者研制出多种新型高效掘进设备,研究几种不同采矿方法获得成功,还研究并生产出具有国际水平的爆破器材。长沙矿山研究院等单位,研究天井钻进方法与设备,取得重大成就。已有几十台不同规格型号钻机在十多个矿山推广使用,取得了预期的技术经济效果。凡口铅锌矿在长沙矿山研究院协助下,试验上向分层充填法和盘区机械化充填采矿法获得成功,为提高回采率降低贫化率,起了示范作用。金川有色金属公司与几个科研单位合作,试验粗骨料胶结充填法获得成功,一九八○年又研究下向分层胶结充填法和集中充填下向胶结充填法,使生产效率不断提高。局部流态化立式砂仓充填系统的研制和使用,进一步促进了充填法的发展。
凡口铅锌矿、长沙矿山研究院和北京矿冶研究总院共同研究的大直径深孔球状药包崩矿法(V·C·R法)于一九八四年获得成功并投入生产。蔡友梅等研制的井下大直径高风压潜孔钻机和专用炸药,解决了V·C·R法深孔凿岩爆破问题。戴献瑞和孙忠铭等组成的试验组,分别用V·C·R法回采矿柱和矿房,技术经济指标接近或达到了世界先进水平,为凡口铅锌矿实现日采矿设计能力创造了技术与设备条件。这一成果荣获国家“六五”攻关奖和国家科技进步二等奖。
一九八○年和一九八一年,北京矿冶研究总院、长沙矿山研究院同北京日用化学研究所等单位合作,由汪旭光和程宏盛分别组织科研组,研制抗水性能强、安全性能好、生产工艺简单、产品成本低的EL系列和RJ系列乳化炸药,获得国家二等发明奖,进而实现了乳化炸药机械化连续生产和装药机械化。中国有色金属总公司向以炸药技术精良著称的瑞典尼特罗·诺贝尔公司转让了新型乳化炸药技术。
五十年代学习苏联经验,促进了中国选矿科研水平的提高。一九六○年苏联撤退专家后,中国选矿科技人员自力更生,承担了全部选矿科研任务。金川镍矿、金堆城铜矿、德兴铜矿、凡口铅锌矿等大型矿山的选厂以及新疆可可托海锂铍选矿厂,全都是采用中国自己研究出的结果进行设计并投入生产的。钨矿选矿,研究了预选丢废、阶段磨矿、窄级入选、跳汰回收粗粒、摇床回收细粒、刻槽摇床——离心机——皮带溜槽回收细泥的选别工艺,形成了一整套具有中国特色的钨矿重选流程。锡矿采用泥沙分选及离心机——溜槽——摇床处理矿泥的重选流程,细粒级锡回收率由原来30%提高到60%,达到国际水平。六十年代初,北京矿冶研究院和北京有色金属研究院共同研究了碱法不脱泥分离锂辉石和绿柱石新工艺,解决了当时国际上锂铍分离的技术难题。
在选矿设备的发展中,云南锡业公司研究的翻床、六层摇床、离心选矿机等,大幅度地提高了选矿回收率,使中国矿泥重选设备跃居世界领先地位。进入八十年代,新疆冶金研究所研制的新型旋转溜槽,结构简单,生产能力大,回收率高,已在钽铌矿选厂投入使用。
北京矿冶研究院苏仲平等,于六十年代以石腊为原料,研制了氧化石腊皂选矿药剂,取代了以食用大豆油为原料生产的脂肪酸硫酸化皂,用于氧化矿选矿,效果较好,解决了与人争食用油的矛盾,产生了良好的社会效益。一九八五年,中国生产的选矿药剂有80多种,不仅质量提高了,而且产量也自给有余。
葫芦岛锌厂原是日本帝国主义留下的一个烂摊子。新中国诞生后,依靠科技人员、工人和干部的共同努力,经过反复试验研究,逐一解决了工艺与设备中的难题,终使竖罐炼锌投入生产。沈阳冶炼厂原以铜铅生产为主,日本帝国主义统治时虽做过湿法炼锌试验,但未获成功。一九五○年,该厂开始研究湿法炼锌技术,第二年生产出中国第一批电锌。在此基础上,一座完全由中国自己设计并施工的以湿法炼锌为主流程的株洲冶炼厂于六十年代建成投产。
一九五二年,国外出现了以流态化理论为基础的沸腾焙烧技术。一九五五年,沈华生、朱寿康等人在葫芦岛锌厂也开始了这项研究,而且实现了一次脱硫、铅和镉的高温焙烧,这在当时属世界首创,获得了国家科委颁发的发明证书。
旧中国没有镍钴工业,今天中国的镍钴工业完全是在新中国成立后,由科研成果转化而来的。五十年代,研究从钴土矿提钴,陆续在江西和广东建成几处小型炼钴厂(或车间)。六十年代研究出以进口砷钴矿为原料提钴新工艺,使以进口原料生产钴的赣州钴厂成长为中国早期较大的炼钴厂。含钴黄铁矿是中国三种主要提钴原料之一,许多科研、设计和生产单位,对此做了长期的研究工作,并利用所取得的成果,分别在南京钢铁厂和葫芦岛锌厂建成了生产钴的车间。一九五九年,辽宁清源铜镍矿和云南墨江硅酸镍矿的提镍试验,是中国镍冶金科学研究的开端。金川硫化镍矿的发现,为中国有色金属科技工作者开辟了更加广阔的研究领域。北京有色冶金设计院和北京矿冶研究院等单位进行过多种提镍技术方案的试验研究,经过调研论证,最后确定以回转窑半氧化焙烧——电炉熔炼——转炉吹炼——硫化镍电解工艺流程建厂,一九六九年金川公司冶炼厂正式投产。从此,中国有了自己的镍生产基地。
白银炼铜法是由白银有色金属公司、北京有色金属研究总院、北京矿冶研究总院以及西北矿冶研究院的科技人员组成试验组,经过多年不懈努力而研究出来的一种炼铜新法。它的试验成功,改变了中国传统炼铜工艺的面貌,技术上是个进步,经济上收效显著。一九七六年通过了日处理300吨精矿工业炉的部级鉴定,一九八○年取代了该公司原有的反射炉炼铜工艺,实现了白银炼铜法的工业规模生产。一九八一年,白银炼铜法被授予国家发明二等奖。
云南锡业公司与昆明有色冶金设计院、北京矿冶研究总院及昆明冶金研究所合作,采用回转窑高温氯化法处理含锡1.2—1.5%、铅2%锡中矿,回收有价金属获得成功。氯化挥发率在95%以上,为低品位锡中矿综合利用开辟了一条新途径。锡矿山鼓风炉炼锑工艺是锑工业中的一项重要科技成就。该工艺既可熔炼富矿和锑精矿,也可以处理含锑杂料。锑白的研究也由科研成果转变成生产力。在中国锑工业技术的发展中,赵天从教授做出了突出的贡献。
中国氧化铝生产方法具有十分鲜明的中国特色。一九五○年,配合山东铝厂的建设,针对该地区铝土矿资源含硅高、铝硅比低、溶出性能差等特点,该厂科技人员进行了碱石灰烧结法生产氧化铝试验,创造了低苛性分子比、二段磨高浓度碳酸钠溶出工艺。经过不断的完善,碱石灰烧结法生产工艺日趋成熟。氧化铝质量达到了国外用拜尔法生产的产品水平,实收率90%。郑州铝厂原设计为串联联合法生产氧化铝,为了适应河南地区铝矿资源的性质,经过试验研究,创造出混联联合法生产工艺,使氧化铝实收率达到92%。吨氧化铝碱耗降到59公斤,产品质量达到了国际水平。
山东铝厂于一九五六年完成试验室提镓试验,第二年建成提镓车间,当年就从铝土矿中提炼出金属镓,使中国成为当时世界上产镓最多的国家。
每生产1吨氧化铝,就要产生1吨以上的赤泥残渣。五十年代,中国开始赤泥综合利用研究,一九六三年建成中国第一座利用赤泥生产水泥工厂,又陆续研究并生产出了油井水泥、抗硫酸盐水泥及农用硅钙复合肥料等。
一九五四年,当时的有色金属综合研究所用镁热还原法首次制得金属钛。一九五八年,北京有色金属研究院在院长孙鸿儒带领下,周立和曹蓉江分别用离子交换和萃取工艺制得了氧化锆,接着,在制取出单一稀土氧化物之后,又逐一提炼出单一金属,至一九六二年,终于能全部提取64种有色金属。在稀有金属生产实现工厂化之后,广大科技人员又乘胜向深度和广度进军,开发出一系列新的提取工艺。包头稀土精矿电场分解新工艺用于生产,P507(乙基己基磷酸单乙基己基酯)萃取分离稀土达到国际水平。七十年代以来,稀有金属应用逐渐向民用推广,稀土农用技术居世界领先地位,在大面积使用中收到了明显的经济效果。
贵金属传统火法提炼工艺也得到了改进,设备不断更新;全湿法冶炼新工艺和选冶联合流程投入生产,提高了回收率,增加了产量。铂族金属生产从无到有,继一九五八年从中间产品中提取出铂和钯之后,从一九七三年起进行了对金川硫化铜镍矿从铜镍合金富集提取贵金属的工艺研究取得成功,技术指标先进,经济效益显著。
三十多年来,中国有色金属科技工作除为国民经济服务外,一直紧密配合国防军事工业的发展,为航天、航空、舰船、原子武器的研制与生产提供了26000多种新材料。如宁夏有色金属研究所为核反应堆和中国第一颗氢弹研制提供了铍材;东北轻合金加工厂研制了火箭用特细铝粉燃料;由北京有色金属研究院研制、自贡硬质合金厂生产的高比重钨合金,是制造穿甲弹的重要材料,性能达到国外同类合金产品水平;东北轻合金加工厂、西南铝加工厂等企业为舰艇生产提供了各类质量轻、强度高、耐海水腐蚀的新型结构材料。其他有关工厂、学校和科研单位也为军工部门研制生产了品种繁多的稀有金属、半导体和贵金属材料,初步满足了军事工业对有色金属新材料的要求。
基础和应用理论研究是潜在生产力,这方面的工作搞好了,科研工作的发展才会有后劲。新中国成立以来,有色金属应用理论研究日渐深入,取得了不少令人瞩目的成就。
中南工业大学陈国达教授创立的地洼学说,丰富了人们对自然界的认识,为人们提供了一种新的找矿方法。他系统地研究了矿床成因及机理,从对中国内蒙古白云鄂博和海南石碌这南北两大铁矿的研究出发,提出了多物质来源、多成因、多阶段成矿的理论,并把这类矿床列为与内生和外生矿有区别的第三类矿床。他将矿床成因概括成叠加富化、改造富化和再造富集三种模式,从而解决了那些既有内生又有外生矿床成因长期未能解决的难题。应用“地洼”学说指导找矿,已在中国中南地区收到显著效果。这一学说已引起国内外同行的重视。
六十年代,广东地质勘探公司总结了脉钨矿床的“五层楼”成矿模式,用这一模式在赣南和粤北找到了几处规模较大的石英脉型钨矿床,为扩大老矿区储量和开发新矿山做出了贡献。
黄培云教授二十多年潜心于粉末冶金基础理论——粉末压制理论的研究,先后提出了粉末体变形过程的应力松弛、应变推迟、对数应变等新概念。他最早采用非线性流变模型解决粉末在水静压、模压、热压和动压条件下密度与压制的定量关系,成为目前世界上最精确的压制理论之一,对制造特殊情况下使用的粉末冶金材料具有指导意义。他的工作受到国内外同行们的重视,荣获国家教委科技成果一等奖。
鉴于两辊驱动铝箔轧机有成品率低、成本高、铝箔易断带、零件易损坏等缺点,古可教授于一九七八年提出了单辊驱动理论,编制出铝箔精轧机最佳驱动方案,把理论变成了实用技术。他的“轧机变相单辊驱动技术及其开发”科研成果,解决了武汉钢铁公司1700毫米轧机弧齿部件易损坏,致使设备不能连续正常运转的难题,创造了上亿元的经济效益,荣获国家科技进步一等奖。
此外,在环保安全、自动化和分析检测等科技领域也都取得了可喜的技术进展。