1880年,爱迪生向专利机构呈交了一份磁铁检矿机专利。第二天,爱迪生就在长岛的南岸开始建实验工厂。
采矿,是爱迪生在这一年想到的。一次,他为电车的发明开始做准备的时候,曾带了几位同事到长岛一带进行考察旅行。因为他听说过这地方有很好的铁砂层。到了长岛,果真如此,数十公里的海岸到处都是铁砂,这使他大吃一惊:“这么多的铁砂,弃置不用未免太可惜!用磁力来分辨砂和铁,肯定能得到几十万吨的铁!”
工业的基础是金属,而铁又是消耗量最大的金属。造船、建楼,还有铁路和机械等,铁的用途可以说是数不尽的。随着社会的进步,铁的需要量也日益增多。在长岛海滩发现了那片铁砂之后,头脑灵活的爱迪生做了详细的笔记,并描绘着这一工程的草图,思索着建立这种企业的可能性。
爱迪生把样品带回了实验室,在实验中发现,细微的黑色砂粒可以被吸附在磁铁上。
时间的脚步刚刚进入19世纪90年代,东海岸炼钢行业的原料供应就出现了危机。如果使用西部储藏量较少而质量较高的铁矿石,就要付出巨额的运输费用;在东部离钢厂较远的矿山里,只能找到低质量的矿石,因而在使用之前也必须经过一个精选过程,这就使得成本大为提高。爱迪生在了解到这点之后给自己提出一个简单的问题,即为什么不能将粉碎的矿石通过磁铁把矿物和杂质分开呢?
事实上,这种实验曾经不止一次进行,每次实验都因技术限制而失败,但是,爱迪生觉得这正是自己应该努力解决的问题。于是,他就向专利机构呈交了专利申请。
爱迪生的长岛实验厂开工不久,有一天飓风突然来袭,几个小时内矿石全搬了家,工厂也在飓风中消失了。其后,他又在罗德岛建起了第二座工厂,该厂出产了1000吨钢铁,但仍达不到质量标准。
但是,爱迪生没有灰心。1884年公司合并以后,获得了进行大规模研究的时间和资金,爱迪生又重新投入到采矿的研究中去了。
由于工业的发展,钢铁的需求量大大增加。根据市场的需要,爱迪生决定进行铁矿的经营。在行动之前他做了大量调查,详细地收集了有关资料。那时,他已制造出一种特别灵敏的磁针,如果有相当量的铁矿,那磁针就会倾斜下来。有一天他正在一座山上,发现磁针倾斜得非常厉害,这说明这座山的底下一定藏有大量的铁矿石,这使他非常兴奋。
爱迪生从一位对这一研究工作感兴趣的新闻记者那里打听到,在新泽西州的奥格登斯堡村,即在距纽瓦克有100多公里远的地方,在深山老林中有一个废弃的铁矿场。爱迪生马上就在这里买了一块面积为16万英亩的土地。这一区域的铁矿储藏量是很大的,根据最保守的计算,够美国用70年。
爱迪生在这里建了一个叫“爱迪生”的矿山工人新村,这个新村有供全体人员用的厂房和住房。他还购置了各种设备,专门制造了某些特别大而功率强的机器。爱迪生在芝加哥灌溉渠竣工后,就从那里把最大的蒸汽挖土机调来一台。巨大的移动式蒸汽起重机,伸出部分达70多米。还运来了其他一些功率强大的机械。
爱迪生的采矿工艺操作过程由下面主要工序组成:预先爆破岩石或干脆不爆破,就用挖土机掘进;把大块的岩石挖出并运去粉碎;粉碎分三次进行,把细沙状的岩石运去烘干,然后再运到磁分离器内;把铁矿石与岩石分开;把矿石运去轧成块状,而把碎岩石运往岩石堆以便以后作为建筑材料加以利用。
这个叫做“矿山分离工厂”的企业的建设工程进行了两年。据统计,爱迪生在这两年中花费了200万美元。他调来的那台蒸汽挖土机一年掘进了2公里多,挖出的矿石不少于60万吨。
矿石烘焙后,就用磁分离机进行分离。粉末状的岩石经过电磁铁系统,矿石与岩石分离开来。爱迪生设计了粉碎机、磁分离机、压块机、焙烧炉。
爱迪生铁矿,一直夜以继日地进行着建设工程。爱迪生一个星期在矿山工人新村住5天,只是在星期六和星期天才回家。
爱迪生还是那个老脾气,说做就做。盖仓库的时候,他命令工程师史密斯说:“应在24小时内将地面整平。”
这真是苛刻的要求,但史密斯马上亲自督促40个工人,不眠不休地砍木头、填土,终于如期完成了。
关于铁矿事业,副董事长马罗利虽然是专家,但在这里所用的采矿法,是打破传统而具有独创性的方法,所以一切都要依赖爱迪生那股伟大的发明力。
有一天,爱迪生叫一个工程师设计一种机械,那位工程师交给他三张图样,但没有一张令他满意。那个工程师说道:“这太难了,我实在没别的办法。”
爱迪生没说什么,在星期六回西奥伦治时,他在那位工程师的书桌上留下一大堆的图样。
在实验过程中,爱迪生制造了50种机器,不断地修改,不断地完善,终于制成“爱迪生式选矿机”。当时除了蒸汽铲、发动机、发电机,其余的机器都是爱迪生亲自设计制造的。
爱迪生设计的碎石机只有在看到它的体积,听到它的响声后才能感觉它的庞大。
爱迪生为更好地经营采矿事业,还建了储存矿石的仓库。新泽西铁路的支线延长到爱迪生矿山下,终点站就叫“爱迪生”车站。
爱迪生还修建了一座独立的矿粉砖加工厂,以每秒钟一块的速度生产矿粉砖。所有这些工作,爱迪生都是亲临现场指导,有时甚至不顾个人安危。
由于采用新的选矿法,不仅铁矿质量比用那种旧式机械生产的要好,而且比原来磁铁矿的售价低了许多。这点,钢铁公司非常清楚。开始营业的第一天,钢铁公司就订了1万吨,以后也不断地发来订单。爱迪生的铁矿经营在1889年时最好,每天所产矿砂可达1500吨。
铁矿生意兴隆给爱迪生带来了成就感。
就在此时,发生了大变故。在明尼苏达州的美沙巴山脉,发现了矿藏丰富而且优良的贝世马矿,因此,铁的价格便出现了暴跌。
铁砂的价格受到这个影响,由每吨6.5元跌到每吨3.5元。爱迪生经过8年不屈不挠的努力,倾注全部财产的大事业,由于受到价格的波动,他的铁矿赢利设想一下变成了泡影。
爱迪生决定关闭铁矿的时候,已背上了好几十万元的债务。债权人蜂拥而来,爱迪生只好和马罗利一起下山,回到家去。
爱迪生在火车上,想着日后的计划。最后决定利用采矿事业已有的知识,建设一个水泥工厂。
爱迪生的铁矿事业虽然因此告一段落,并因此负债累累,但他并不沮丧。
后来,爱迪生回忆开采铁矿的那段时间,说:“在这里工作的5年中,是我最愉快的时候。这里工作虽忙,但用不着担心其他的俗事。这里的空气清新,我们过的生活虽然很简朴,精神却很愉快。我们在这里得到了不少经验。有一天,这些经验将会对社会、对大众有益。”