小王将所有勘探数据导入三维建模软件,生成了黑石山 “铁铜共生矿脉” 的立体模型。模型中,铁矿脉与铜矿带的重叠区域、铜矿富集区的精准位置、断裂带的稳定性都清晰可见。张磊结合模型提出开采方案:“采用‘分层开采 + 同步分选’模式,上层开采纯铁矿区域,中层重点开采铜铁共生区,开采后通过重力分选,将铜矿和铁矿分离,分别运输至冶炼区。这样既能保证铁矿产量,又能高效回收铜矿,还能避免两种矿物混合影响纯度。”
虽然伴生铜矿的发现令人振奋,但铜铁共生矿的分选的是关键 —— 若分选不彻底,铜矿中混入过多铁矿会降低冶炼效率,铁矿中夹带铜矿则会影响钢材品质。张磊团队联合国内冶金专家,通过专属通信渠道实时沟通,研发出适配沙漠环境的 “干法重力分选技术”。
黄铜矿的密度为 4.1-4.3g\/cm3,铁矿的密度为 7.8g\/cm3,两者密度差异明显。张磊团队设计的分选设备,通过高频振动和气流分级双重作用,让破碎后的矿石颗粒在分选箱内分层:密度大的铁矿颗粒下沉至底部,通过管道输送至铁矿存储区;密度小的铜矿颗粒浮于上层,由气流吹入专用收集槽。“这种干法分选不用水,正好适配赤漠缺水的环境,而且能耗低,处理效率能达到每小时 50 吨。” 张磊介绍道。
为确保分选效果,张磊团队在开采区搭建了小型试验装置,用破碎后的矿石样本进行测试。初期测试中,分选精度仅能达到 85%,部分细小的铜矿颗粒会随铁矿下沉。“问题出在振动频率和气流强度的匹配上。” 张磊调整设备参数,将振动频率从 50hz 提升至 80hz,同时优化气流分布,让分选箱内形成均匀的上升气流。经过十几次调试,分选精度最终稳定在 98% 以上,铜矿中铁矿杂质含量低于 2%,铁矿中铜矿夹带量低于 1%,完全满足冶炼要求。
张磊通过专属通信渠道,将铜矿的成分数据、分选后的纯度报告发送给国内多家冶金企业。首钢、江铜等企业迅速响应,反馈称该品位的铜矿可直接用于铜材冶炼,且与黑石山铁矿的联合冶炼方案已初步制定完成。“国内的联合冶炼炉能同时处理铜铁共生矿,铜矿提取率可达 97%,铁矿提取率保持 99%,不会造成资源浪费。” 国内冶金专家通过视频会议向张磊团队同步进展,“我们已经调整了冶炼参数,就等第一批铜矿运抵。”
铜作为国家战略资源,广泛应用于电力、电子、新能源等领域。我国铜资源对外依存度长期超过 70%,每年需进口大量铜矿,而黑石山伴生铜矿的发现,通过万倍具现后,将为国内补充 8 亿吨高品位铜矿砂,相当于国内现有铜矿储量的 3 倍,能大幅降低对外依存度。
高品位铜矿冶炼出的电解铜,纯度可达 99.99%,是制造高压电缆、新能源汽车充电桩、集成电路的核心原料。国内电力部门已明确表示,将优先使用赤漠基地的万倍具现铜矿,用于特高压电网的升级改造;新能源车企也提出合作意向,计划用该铜矿生产电池铜箔,提升电池能量密度。“按 8 亿吨铜矿的储量计算,能满足国内 10 年的高端铜材需求,推动电力、新能源等产业的技术升级。” 国家资源战略委员会在回复中评价道。
对赤漠基地而言,伴生铜矿的发现不仅增加了资源品类,更优化了开采模式。“同步开采铜铁两种矿物,能提高矿道利用率,降低单位开采成本。” 张磊在基地议事会上说,“分选后的铜矿将单独存储,通过专属运输通道送往具现车间,万倍具现后的铜矿砂将与铁矿同步运往国内,形成‘一矿双收’的资源输出格局。”
同时,铜矿开采还带动了基地技术升级。张磊团队研发的干法分选技术,已通过专属通信渠道推广至国内其他伴生矿开采区;针对铜矿氧化形成的孔雀石,种植组还计划提取其中的铜元素,制作有机铜肥料,用于沙漠植物的病虫害防治,实现 “资源循环利用”。
随着黑石山铁铜共生矿的消息传开,多个此前与基地有合作的国家纷纷表达合作意向。巴国提出用盐碱化治理技术交换铜矿开采经验,蒙古国希望引进干法分选设备,用于其境内的矿产开发。“伴生铜矿的发现,让基地的资源优势更突出,也让‘资源换技术’的合作模式更有吸引力。” 林舟说,“未来我们可以以铜矿为纽带,深化与各国的技术交流,推动赤漠技术的国际化推广。”
夕阳西下,张磊站在黑石山的开采区顶端,看着远处正在安装的分选设备,手中握着一块黄铜矿样本。样本在余晖中泛着暗黄色的光泽,绿色的孔雀石结晶如同点缀的翡翠,见证着这场意外的发现。
“黑石山真是座‘宝藏山’,不仅有高纯度铁矿,还藏着优质铜矿。” 队员小李感慨道。张磊笑着回应:“赤漠的资源远不止这些,只要我们坚持科学勘探、精准分析,还会有更多惊喜。接下来,咱们要重点勘探铜矿带的延伸情况,看看有没有可能发现更大的富集区。”
远处的基地里,万倍具现车间的灯光已经亮起,正等待着第一批铜铁矿的到来。张磊知道,这场由一块特殊矿石引发的发现,不仅为基地增添了新的资源筹码,更为国家的战略资源安全,筑起了又一道坚实屏障。在赤漠这片广袤的土地上,勘探队的脚步从未停歇,更多的资源宝藏,正等待着他们用专业与坚守去唤醒。