“看來這馬鞍山果然是鐵礦煤礦含硫都多,不過應該多是以‘硫化鐵’,也就是黃鐵礦雜質的形態存在的。鐵礦裡本身混有黃鐵礦,煤炭裡也有黃鐵礦。
這兒的礦石在冶煉之前,要比大冶那邊多一步更精細的粉碎工作,磨得越細,越容易把雜質篩出來。
密度法不知道能不能篩,不過就算能,估計成本不划算,這是大規模生產,不是淘金——最好還是想想看用磁選法。鐵礦石裡的黃鐵礦未必能篩,但煤礦裡的黃鐵礦碎粉是肯定能磁選的。”
“磁選篩雜質”這種常識,後世只要不是太偏文科的知識分子,基本上也是能想到的,但凡多看一點b站影片或者抖音科普就夠了。
硫化鐵保留了比較強的鐵磁性,比氧化鐵,四氧化三鐵更容易被磁鐵磁石吸附,比毫無磁性的煤炭,那就更容易吸附了。
只是古代沒有電力,也就沒有電磁鐵,要靠天然磁性材料來篩礦,材料比較難湊,而且磁鐵磁石也不是絕對的永磁體,用久了磁性消耗太大,也需要人造補充。
想到這兒,朱樹人也大致融會貫通,理解為什麼歷史上馬鞍山這邊煤礦一直到了晚清末年才開採——到了20世紀初,交流發電機、發電站才算漸漸普及,當時國內才有了第一批電廠,也就可以用工業級電磁鐵了。
馬鞍山的礦藏資源是比大冶多得多也好得多,但沒有磁性篩選之前,這兒只是產量大,產品質量卻不如大冶的好。
想明白這點後,朱樹人也就知道:未來馬鞍山這邊的定位,首先還是一個量大管飽、低質量鋼鐵可以大規模量產的基地。但這兒主要的產鐵,還是用於工具類民生類的需求,做大冶那邊低端民用鋼鐵的平替。
把大冶那邊的產能替代後,大冶才能集中產能全部搞武器級鋼鐵。
至於馬鞍山這邊的磁選礦、高階路線,也不是不能攀科技。只要總投入成本可控,用來攀科技驗證還是不錯的,
說不定朱樹人點出“磁選”這個思路,再預言一點“變磁生電、變電生磁”的指導思想,還能讓華夏科學家將來成為人類電學之父,把電磁感應理論雛形先提出來。
當然,也就是個雛形,歷史上法拉第提出電磁感應理論,到人類真的弄出工業級發電機,怎麼也得近百年的發展。
朱樹人就算機緣巧合幫人鼓搗出了思路,他有生之年應該是看不到發電機了,或者最多就是看到個實驗室裡的不靠譜玩具級產物,絕不可能工業化,工業基礎差太多了。
宋明德把鄂王爺的指點思路一一記下,立刻就去先安排採購天然磁體,進行選礦實驗,然後再對儘量篩去黃鐵礦雜質的煤、鐵進行重煉。
用於生產焦炭的煤,以後也可以粉碎並且稍微磁性粗篩。磁力弱一點,那就在粉碎上多下功夫,也可以一定程度彌補——需要被磁性吸附起來的碎屑越輕,需要的篩選磁力也就越小,磁鐵差一點也就問題不大。
一時間,宋明德安排了幾手準備,一邊組織更多民工,在當塗水入長江的河口位置,以及上游石臼湖、高淳湖來水位置,築壩提高水位,
然後造一大堆水車推動的巨型石碾粉碎機,把以後用於鍊鋼的煤炭先在這些水車石碾下粉碎徹底,再磁篩一遍。
造大量水力粉碎機的同時,他自己籌備磁性材料,還行文去後方的大冶,向宋應星和方以智要求技術指導。
還真別說,宋應星等人水平果然比宋明德還高得多。不過旬日,武昌方面就給了回信,
宋應星還在信裡教訓侄兒讀書不仔細,連宋朝人寫的《武經總要》裡提的“薄鋼片熱鍛後急速冷卻形成順磁”來人工製造磁鐵的法子都沒看過。
而且宋應星還更進一步,把他自己對人造磁鐵的一些思路跟侄兒詳盡闡述了一番,如此一來,好歹是確保了磁性材料的供應不會斷頓,無非是製造過程中燃料消耗多一點,成本高一點,算是留了一張底牌。
而且一旦大規模生產,不斷試錯,工藝成熟總結出經驗後,成本總會慢慢降下來的。
工業科技的進步,不就是一次次大規模生產砸資源攢經驗得來的麼,現在虧不等於未來也虧,總要有人在工業化量產上吃虧當先行者。
朱樹人對於砸資源沒有意見,只是要求一切砸資源換來的經驗都要儘量總結完備,不能是敝帚自珍當獨門絕學,最後鬧得一代工匠故去後,腦子裡的經驗又消失了。必須寫成書,就算不公開,也要由他先珍藏起來。
於是乎,馬鞍山鐵礦和鐵廠,總算在數管齊下的建設下,逐步走上正軌,產量和質量雙豐收也是指日可期。
大量建造水力粉碎機,大量採購磁鐵磁石選礦,大量摸索人造磁性材料,最後用更優質的精煉礦和精煉焦炭進一步生產高質量鋼鐵,每一手都要硬。
這一切會花下去的銀子總數,估計至少得是百萬量級的了,具體幾個百萬能打住,目前還沒數。
但朱樹人連休戰的代價都付出了,這兩年朝廷不用打仗,把省下來的錢先打好工業基礎,未來造武器的成本也能大幅下降,長久肯定是划算的。
最後,考慮到馬鞍山這地方比較偏僻,畢竟是鄉野礦區,旁邊的當塗縣也太小,很難吸引到高階人才。朱樹人覺得為了更好統籌科學研究,還是在隔壁應天府境內,搞一個研究機構。
為此,他撥出了幾十萬兩銀子,吩咐選在南京西南郊的江寧鎮,設立一座“磁學研究所”,朱樹人怕太驚世駭俗,暫時沒提電的事兒,只說是專注研究磁。
一開始的研究方向,無非也就是如何用加熱/淬火的方式,更高效、更低能耗的生產人造磁鐵,以《武經總要》和《天工開物》上的思路為基礎。
至於研究所裡的人將來會不會鼓搗磁鐵鼓搗得多了發現電,那就是很遙遠之後的事兒了。
研究所的負責人,自然也是要有工部六品主事的官職級別待遇,將來可以把武昌大冶那邊的技術人才逐步分流過來,群策群力發展更多的方向,朱樹人內心已然是把這所江寧鎮上的研究所,當成未來華夏的元老級理工科大學來籌辦了。