郭揚武
有兩種人你肯定不陌生,他們時常會登上網(wǎng)站門戶的首頁抑或是新聞的頭條,并且文章經(jīng)常冠以這樣的標題:“XX億嫁女兒,迎親豪車車隊致交通堵塞”、“XX樓盤開售當天即被一神秘人買下兩棟,當場現(xiàn)金付款”……沒錯,這些有錢的神秘人中有很多就是已經(jīng)被貼上標簽的“金礦老板”和“煤老板”們。
誠然,我們總能見到他們豪的一面,然而這些行業(yè)未必有我們想象中的那么土。正是因為有許多學科的支撐、技術(shù)設(shè)備的革新,這些傳統(tǒng)行業(yè)才會不斷發(fā)展,而礦物加工工程在這中間扮演了至關(guān)重要的角色。礦物加工工程是根據(jù)自然界礦物原料性質(zhì)的差異,綜合運用物理、化學、物理化學和生物化學等原理和方法對礦物資源進行加工和綜合利用的學科。
淘金,我們都聽說過這個詞,淘金熱是美國歷史上西進運動中的重要內(nèi)容,對美國的發(fā)展有著深遠的影響。其實,最原始的金礦選礦工藝十分簡單,重點就在這個“淘”字上。唐代詩人劉禹錫在《浪淘沙》中提到:“美人首飾侯王印,盡是沙中浪底來”。古代淘金十分艱苦,淘金者先要挖礦沙,然后再一點一點地放進木制的淘盒工具里淘洗,利用金子比重大的特點,讓水沖刷掉泥沙,留下金沙金屑。這些金子往往只有針尖或糠皮那么大,也不是經(jīng)常可以得到的。淘金的婦女們成年累月,忍受著寒風烈日的折磨,千淘萬濾,辛勤勞作,卻難以溫飽。
可見,黃金在自然界確實很稀少,具體少到什么程度呢?這里要介紹一個專業(yè)名詞——品位,它是指礦石中有用元素或它的化合物含量比率。對于現(xiàn)代工藝來說,如果一座金礦的品位達到2克/噸,那么這座金礦就有開采價值。那么怎么才能從一噸礦石中選出區(qū)區(qū)2克的黃金呢?這個過程恰恰就是礦物加工工程專業(yè)派上用場的地方。
對于絕大多數(shù)金屬礦來說,現(xiàn)代的選礦工藝大致可以分為以下幾步:首先是破碎與磨礦,即將礦石磨到足夠細,這樣可以使一部分所需物質(zhì)解離,同時為下一步分選做好準備;然后是重選或浮選,即利用物理性質(zhì)(密度、磁性等)或化學性質(zhì)(置換、沉淀、離子交換等)的差異,將所需礦物與其他物質(zhì)分離開來;最后是提純,將所得物質(zhì)進一步濃縮、分離,得到最終的產(chǎn)物。
說到選礦,不得不提的是煤炭。煤炭是世界三大能源之一,從世界范圍來看,世界能源消費以石油為主,而中國富煤、貧油、少氣的資源賦存條件決定了煤炭在中國能源結(jié)構(gòu)中的主導地位,煤炭在中國能源生產(chǎn)中的比重一直維持在60%以上。舉一個直觀的例子,2015年我國煤炭產(chǎn)量大致在39億噸,消費量在35億噸以上。那么多的煤炭放在一起是一種多么黑壓壓的存在啊!
可以預想,每年這么多煤炭的消耗,排放的二氧化碳和其他污染物是不容小視的。也難怪每次談起空氣污染問題,煤炭行業(yè)總是首當其沖,而礦物加工工程這個學科就可以為環(huán)境的改善做出很大的貢獻。
與大多數(shù)人印象中的不同,煤炭雖然看上去都是黑色的,但是根據(jù)其形成條件和階段的不同,它們可以被細分為很多種類,比如動力煤(用于電廠發(fā)電)、煉焦煤(用于鋼廠煉鋼)等。將開采出來的煤炭根據(jù)不同用途進行分選,可以大大提高煤炭的利用率,減少不必要的資源浪費。同時,在使用過程中可以加入固硫劑等,可以顯著降低二氧化硫等有害氣體的排放。所以,這個學科在煤炭領(lǐng)域也是大有可為的,尤其是在如今的經(jīng)濟轉(zhuǎn)型期,優(yōu)化資源的合理配置,大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù),合理開發(fā)和利用煤炭資源,使煤炭工業(yè)能夠可持續(xù)發(fā)展,而相關(guān)人才的培養(yǎng)和需求也是顯而易見的。
總而言之,不論是將來成為選礦工程師,還是從事相關(guān)設(shè)計或是進入研究院所深造,礦物加工工程專業(yè)都是資源能源行業(yè)中的一門不可或缺的學科。接受這門學科的良好教育,最終成為擁有地質(zhì)、電氣、機械、化工等相關(guān)教育背景的復合型工程人才,你將在該領(lǐng)域發(fā)揮出自己不可替代的作用。