郭揚(yáng)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(biāo)題:“XX億嫁女兒,迎親豪車車隊(duì)致交通堵塞”、“XX樓盤開售當(dāng)天即被一神秘人買下兩棟,當(dāng)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(biāo)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?yàn)橛性S多學(xué)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(yùn)用物理、化學(xué)、物理化學(xué)和生物化學(xué)等原理和方法對礦物資源進(jìn)行加工和綜合利用的學(xué)科。
淘金,我們都聽說過這個詞,淘金熱是美國歷史上西進(jìn)運(yùn)動中的重要內(nèi)容,對美國的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的影響。其實(shí),最原始的金礦選礦工藝十分簡單,重點(diǎn)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(diǎn)一點(diǎn)地放進(jìn)木制的淘盒工具里淘洗,利用金子比重大的特點(diǎn),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)??梢缘玫降?。淘金的婦女們成年累月,忍受著寒風(fēng)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(shí)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(dá)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(xì),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(zhǔn)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(xué)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(jìn)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(fèi)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(dǎo)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(fèi)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??!
可以預(yù)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(dāng)其沖,而礦物加工工程這個學(xué)科就可以為環(huán)境的改善做出很大的貢獻(xiàn)。
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(xì)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(jìn)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(fèi)。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(xué)科在煤炭領(lǐng)域也是大有可為的,尤其是在如今的經(jīng)濟(jì)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(jìn)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(xué)科。接受這門學(xué)科的良好教育,最終成為擁有地質(zhì)、電氣、機(jī)械、化工等相關(guān)教育背景的復(fù)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。