小王將所有勘探資料匯入三維建模軟體,生成了黑石山 “鐵銅共生礦脈” 的立體模型。模型中,鐵礦脈與銅礦帶的重疊區域、銅礦富集區的精準位置、斷裂帶的穩定性都清晰可見。張磊結合模型提出開採方案:“採用‘分層開採 + 同步分選’模式,上層開採純鐵礦區域,中層重點開採銅鐵共生區,開採後透過重力分選,將銅礦和鐵礦分離,分別運輸至冶煉區。這樣既能保證鐵礦產量,又能高效回收銅礦,還能避免兩種礦物混合影響純度。”
雖然伴生銅礦的發現令人振奮,但銅鐵共生礦的分選的是關鍵 —— 若分選不徹底,銅礦中混入過多鐵礦會降低冶煉效率,鐵礦中夾帶銅礦則會影響鋼材品質。張磊團隊聯合國內冶金專家,透過專屬通訊渠道實時溝通,研發出適配沙漠環境的 “幹法重力分選技術”。
黃銅礦的密度為 ,鐵礦的密度為 ,兩者密度差異明顯。張磊團隊設計的分選裝置,透過高頻振動和氣流分級雙重作用,讓破碎後的礦石顆粒在分選箱內分層:密度大的鐵礦顆粒下沉至底部,透過管道輸送至鐵礦儲存區;密度小的銅礦顆粒浮於上層,由氣流吹入專用收集槽。“這種幹法分選不用水,正好適配赤漠缺水的環境,而且能耗低,處理效率能達到每小時 50 噸。” 張磊介紹道。
為確保分選效果,張磊團隊在開採區搭建了小型試驗裝置,用破碎後的礦石樣本進行測試。初期測試中,分選精度僅能達到 85%,部分細小的銅礦顆粒會隨鐵礦下沉。“問題出在振動頻率和氣流強度的匹配上。” 張磊調整裝置引數,將振動頻率從 50Hz 提升至 80Hz,同時最佳化氣流分佈,讓分選箱內形成均勻的上升氣流。經過十幾次除錯,分選精度最終穩定在 98% 以上,銅礦中鐵礦雜質含量低於 2%,鐵礦中銅礦夾帶量低於 1%,完全滿足冶煉要求。
張磊透過專屬通訊渠道,將銅礦的成分資料、分選後的純度報告傳送給國內多家冶金企業。首鋼、江銅等企業迅速響應,反饋稱該品位的銅礦可直接用於銅材冶煉,且與黑石山鐵礦的聯合冶煉方案已初步制定完成。“國內的聯合冶煉爐能同時處理銅鐵共生礦,銅礦提取率可達 97%,鐵礦提取率保持 99%,不會造成資源浪費。” 國內冶金專家透過視訊會議向張磊團隊同步進展,“我們已經調整了冶煉引數,就等第一批銅礦運抵。”
銅作為國家戰略資源,廣泛應用於電力、電子、新能源等領域。我國銅資源對外依存度長期超過 70%,每年需進口大量銅礦,而黑石山伴生銅礦的發現,透過萬倍具現後,將為國內補充 8 億噸高品位銅礦砂,相當於國內現有銅礦儲量的 3 倍,能大幅降低對外依存度。
高品位銅礦冶煉出的電解銅,純度可達 %,是製造高壓電纜、新能源汽車充電樁、積體電路的核心原料。國內電力部門已明確表示,將優先使用赤漠基地的萬倍具現銅礦,用於特高壓電網的升級改造;新能源車企也提出合作意向,計劃用該銅礦生產電池銅箔,提升電池能量密度。“按 8 億噸銅礦的儲量計算,能滿足國內 10 年的高階銅材需求,推動電力、新能源等產業的技術升級。” 國家資源戰略委員會在回覆中評價道。
對赤漠基地而言,伴生銅礦的發現不僅增加了資源品類,更最佳化了開採模式。“同步開採銅鐵兩種礦物,能提高礦道利用率,降低單位開採成本。” 張磊在基地議事會上說,“分選後的銅礦將單獨儲存,透過專屬運輸通道送往具現車間,萬倍具現後的銅礦砂將與鐵礦同步運往國內,形成‘一礦雙收’的資源輸出格局。”
同時,銅礦開採還帶動了基地技術升級。張磊團隊研發的幹法分選技術,已透過專屬通訊渠道推廣至國內其他伴生礦開採區;針對銅礦氧化形成的孔雀石,種植組還計劃提取其中的銅元素,製作有機銅肥料,用於沙漠植物的病蟲害防治,實現 “資源迴圈利用”。
隨著黑石山鐵銅共生礦的訊息傳開,多個此前與基地有合作的國家紛紛表達合作意向。巴國提出用鹽鹼化治理技術交換銅礦開採經驗,蒙古國希望引進幹法分選裝置,用於其境內的礦產開發。“伴生銅礦的發現,讓基地的資源優勢更突出,也讓‘資源換技術’的合作模式更有吸引力。” 林舟說,“未來我們可以以銅礦為紐帶,深化與各國的技術交流,推動赤漠技術的國際化推廣。”
夕陽西下,張磊站在黑石山的開採區頂端,看著遠處正在安裝的分選裝置,手中握著一塊黃銅礦樣本。樣本在餘暉中泛著暗黃色的光澤,綠色的孔雀石結晶如同點綴的翡翠,見證著這場意外的發現。
“黑石山真是座‘寶藏山’,不僅有高純度鐵礦,還藏著優質銅礦。” 隊員小李感慨道。張磊笑著回應:“赤漠的資源遠不止這些,只要我們堅持科學勘探、精準分析,還會有更多驚喜。接下來,咱們要重點勘探銅礦帶的延伸情況,看看有沒有可能發現更大的富集區。”
遠處的基地裡,萬倍具現車間的燈光已經亮起,正等待著第一批銅鐵礦的到來。張磊知道,這場由一塊特殊礦石引發的發現,不僅為基地增添了新的資源籌碼,更為國家的戰略資源安全,築起了又一道堅實屏障。在赤漠這片廣袤的土地上,勘探隊的腳步從未停歇,更多的資源寶藏,正等待著他們用專業與堅守去喚醒。