炼金术士?神棍?拜托,我们是矿物学家!(连载1)

2017-11-16 黄恒 HOT全球矿业资讯

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阅读指引,主要内容

± 开篇

± 古炼金术简介


开篇说明

这是选矿技术领域的科普连载和经验分享,预计60篇左右,每篇长度2000~5000字。


主要涵盖地质冶金学、项目投资价值、工程设计、项目管理和工程交付、特殊流程设计、采样质控、环保与可持续发展、流程改造和相关案例、国内外设计标准差异及标准调整等内容。


作者知识和经验有限,每一篇文章都将请教具体领域的专家、学者、具有项目工程实践的工程师,保障技术连载的专业性。同时,非常欢迎同行和读者对技术连载的内容指正。


该选矿技术连载,将同步在浩特公司中文网站、今日头条(矿机仓)等渠道公开分享,方便业内人士轻易获取更新。

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另外,请大家继续关注《矿业枭雄(连载)》,这是数十年国内外挖矿见闻。



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开篇

很多年后,在记忆深处,仍有非常清晰的一幕。那就是当收到大学录取通知书时,上面写着“专业:矿物加工工程”。


这是干什么的?完全的疑惑。


我那位读书比较少的老妈,告诉我,这是做珠宝玉器加工的。


(⊙o⊙)…貌似是一个很高端的专业吧,我高兴坏了。


入学以后,才发现什么珠宝玉器,这专业是玩煤球的(中国矿业大学)!18岁那个年龄的崇高理想瞬间崩塌。以致入学后,全副心思都在如何更换专业和以后做什么方面折腾。


所谓人算不如天算,就是当毕业那年,无论之前做过什么样的努力和尝试,都因为各种阴差阳错的原因,最后还是干了本专业。


幸运的是,完全不同的平台,有机会参与到很多典型项目,与各个知名的工程公司、制造商交流;同时,也见识到国外矿业巨头的矿山是如何运作的。这些都让我重新认识了矿业,也重新认识了选矿。无论是地质、采矿还是选矿,都是和医生一样的行业,是愈久弥香的专业。随着从业时间和项目实践经验的增加,就越能积累影响力。


一直以来,我都认同个人的狗屎运非常好:在矿业行情最好的时候入行,项目经验不局限于选煤。在从业时间里,同时参与过很多非煤矿山的采矿、选矿的项目;包括一些初级矿业公司的风险勘查阶段的项目评估和投融资工作。个人的知识面和项目经验非常受益,当然这些项目经验有成功的,也有失败的。失败的教训,不仅是技术层面的,也有运作和执行层面的,与大周期相关的投资节奏踩点不准的,国际矿业项目投资评估风险要点没考虑完善的……


最近两三年,国内舆论对矿业公司的海外投资基本一边倒持否定态度,口诛笔伐。殊不知,在这个阶段,是一定要缴学费的。日本之前的海外矿业投资也非常失败,在缴纳了巨额学费后,才形成了现在的参股不控股等海外投资金科玉律。从经济发展的阶段看,中国的矿业公司,其实觉悟的并不算晚。


阅读习惯已被移动互联网调整为碎片化学习时间,看了很多文章,就单篇文章水平和质量而言,有很多非常棒的矿业文章,无论是技术领域的,还是分析反思海外矿业投资失败的。唯一的问题是:这些文章,都无法连贯成篇,没有形成学习的基础和逻辑。


《炼金术士?神棍?拜托,我们是矿物学家!(连载)》就是要解决碎片化阅读的问题。笔者认为有必要写一些连贯的文字,让读者的碎片化阅读形成连贯的学习。当然,记录项目实践,也是个人的从业习惯。这些实践,希望通过浅显易懂的文字分享给各位。


这些文字希望达到的效果是:专业人士读出新意、非专业读者乐于阅读。那么,我的分享就成功了。


希望大家喜欢这个连载。以下,请阅。


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古炼金术简介


炼金术(Alchemy)是中世纪的一种化学哲学的思想和始祖,是当代化学的雏形。其主要目标是将贱金属转变为贵金属,尤其是黄金。后来又发展出不同的研究,比如制造万能药(例如阿佐特),寻获贤者之石以及创造人造人。


图1 炼金术阵

炼金术是起于12世纪欧洲的一个名字。到公元八世纪,炼金术真正开始了。早期的炼金术者的生活时代是从公元一世纪到五世纪。西方最早的炼金术著作是德谟克利特(Democritus)写的(约公元100年)。西方炼金术认为金属都是活的有机体,逐渐发展成为十全十美的黄金。这种发展可加以促进,或者用人工仿造。所采取的手段是把黄金的形式或者灵魂隔离开来,使其转入进金属;这样炼金属就会具有黄金的形式或特征。金属的灵魂或形式被看作是一种灵气,主要是表金属的颜色上,因此贱金属的表面镀上金银就被当作是炼金术者所促成的转化。


图2 炼金术士工作图

因此,炼金术士相信,“炼金术”的精馏和提纯贱金属,是一道经由死亡、复活而完善的过程,象征了从事炼金的人的灵魂由死亡、复活而完善,炼金术能使他获得享福的生活、高超的智慧、高尚的道德,改变他的精神面貌,最终达到与造物主沟通。


铅或铜这样的贱金属,怎样才能变成黄金?炼金术士认为,铅或铜之所以不像黄金那样的高贵和耐久,是因为在性质上有缺欠的地方。因而就需要设法用各种物质来加以补充。一些人又认为在亚里士多德所主张的四元素以外,作为各种金属的最常见的共同元素,还有汞、硫和盐这三种。根据这三种元素的配比的不同,就可以得到铅、铜或黄金。于是他们就以不同的方法并按不同的比例把三种元素相混合,或是在贱金属中加入某一种元素,以试验能否制出黄金。


图3 炼金术元素

现在的科学表明这种方法是行不通的。但是直到19世纪之前,炼金术尚未被科学证据所否定。包括艾萨克·牛顿在内的一些著名科学家都曾进行过炼金术尝试(《贤者之石》是牛顿写作的炼金术手稿)。现代化学的出现才使人们对炼金术的可能性产生了怀疑。直到近代化学的出现,使人们对制金的可能性产生了怀疑,到了17世纪以后,炼金术遭到了批判。炼金术的希望破灭了。


图4 牛顿《贤者之石》炼金术配方 Philosopher’s Stone


艾萨克•牛顿水银炼金术


这份十七世纪的文件,是由艾萨克•牛顿本人亲自抄写,内容记载着神秘的“贤者之石(注解1)” (Philosopher’s Stone)创造过程的基本原则部份,是炼金术士们相信可以将不同的金属转变成黄金的主要配方。


图5 牛顿《贤者之石配方图》手稿

从拉丁文转译过来,手稿的抬头是,贤者的手稿内容指示,藉由火星和月球上的锑块,可以制作出贤者之石所需要的重要配方“贤者水银”(sophick mercury)。这份手稿被认为是用来叙述制作“水银”(mercury)的必要过程。


贤者水银(philosophic mercury)的物质可以被用来将金属分解成他们原来的构造。这个概念是若你将金属分解掉,然后就可以重组他们变成不同的金属,这个过程是制作“贤者之石”最费功夫的环节,炼金术士们相信加入某个神秘的物质配方就可以把铅转换成黄金。


科学家的杰出代表之一牛顿尚对炼金术如此痴迷,就不难理解为什么炼金术在一个复杂网络之下跨越至少2500年!曾存在于美索不达米亚、古埃及、波斯、印度、中国、日本、朝鲜、古希腊和罗马,以及穆斯林文明,然后在欧洲存在直至19世纪。


在赫耳墨斯主义中,炼金术与占星术、神通术等一起例为“全宇宙三大智慧”,它们由一位名为“赫耳墨斯(Hermes Trismegistus)”的传说人物开创,所以他被看作是炼金术师的始祖。


中国的炼金术



在中国古代的炼金术也叫炼丹术。


图6 中国古代炼丹术

中国在秦始皇统一六国之后,曾派人到海上求仙人不死之药。汉武帝也非常热衷于神仙和长生不死之药。东汉期间,炼丹术得到发展,出现了著名的炼丹家魏伯阳,著有《周易参同契》以阐明长生不死之说。后来,晋代炼丹家陶弘景著由《真诰》。在唐代,炼丹术跟道教结合起来而进入全盛时期,这时炼丹家孙思邈,著有《丹房诀要》。这些炼丹术著作都有不少化学知识,据统计共有化学药物六十多种,还有许多关于化学变化的记载。


结语

炼金术虽然不靠谱,但也有它的积极面:作为近代化学的先驱在化学发展史上起到了一定的积极作用。通过炼金术,人们积累了化学操作的经验,发明了多种实验器具,认识了许多天然矿物。炼金术在欧洲成为近代化学产生和发展的基础。


现代,专业的工程师们能够轻易的从低品位的矿石中提炼出黄金和其他金属。所有的工作,都基于数据分析和生产实践,我们已不是炼金术士,更不是神棍。请称呼我们:矿物学家。

O(∩_∩)O谢谢!



列举两个简图,请感受矿物学家的工作(更多精彩配图,请关注该连载)。


图7 某铜矿选冶流程示意图
图8 某金矿选矿项目三维设计概念图


【连载预告】


± (连载2)现代炼金术:选矿厂设计阶段的关注要点

——设计和建设一个成功的选矿厂应关注什么?


从矿石采样开始,直到成功交付一个选矿厂,并保证选矿厂达产达标,有这么多坑,如何规避?如何保证数据的严谨性?如何设计建设一个成功的选矿厂?本篇会给出指引性的答案。


± (连载3)穿越未来(1)——为什么改变并不意味着进步?


过去的40年里,选冶技术已获得突飞猛进的改变。比如,浮选机已经做到比40年前大100倍,磨机能够实现-10μm的出料粒度等。但是,这些细节的技术改变,并没有实质性地提升选冶效果。

为什么?


解释及引用


注解1:贤者之石,是一种存在于传说或神话中的物质,其形态可能为石头、粉末或液体。它被认为能拿来将一般的非贵重金属变成黄金,或制造能让人长生不老的万能药,又或者医治百病。其他的称号还有哲学家之石、天上的石头、红药液、第五元素等等。由于炼金术师们对这种物质的不懈追求,它也被赋予了大奇迹、伟大的创造等称号。


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