朱树人抵达后第三天，他就拿到了马鞍山炼铁、炼铜的第一批样品，他亲自查看了一番，还让随行的专业人员质检，很快就发现了一些需要调试的问题。
宋明德再三确认后，忐忑地汇报：“王爷，这儿的铁矿品位不低，产量也比大冶更大，更容易露天大规模挖。
可惜炼出来的铁质量还是比大冶略差，果然还是含硫稍微高了些，下官会请教家叔和方抚台，另请高明之士一并参详，争取尽快解决。”
从宋明德的回复中，也可以看出他这几年长进不少。原本他只是有点工程实践经验，但极度缺乏理论基础。
在大冶历练数年，还偶尔听朱树人高屋建瓴点拨，跟着方以智学习理论，现在连“铁矿质量不好是因为含硫多”这种粗浅的化学结论，都能总结出了。
朱树人对这种长进还是挺满意的，听说含硫问题不好解决，就先常态化追问：“大冶那边用先炼焦的办法、再用焦炭炼钢铁，这法子移植过来，也解决不了么？”
宋明德连忙回答：“可以解决一部分，但一来焦炭昂贵量少，多是精炼钢材才用，如果炼粗铁时就大量指望焦炭，不太实际。
二来么，便是不仅马鞍山的铁矿石含硫多，连长兴广德的煤矿含硫也多，直接烧焦也经常出次品。”
朱树人对冶金和化工并不太了解，他前世的水平也就是高中物理化学那点程度，琢磨再三之后，再结合他后世那点可怜经验，加上宋明德描述的问题，思索良久，才略微有些眉目。
“且拿些铁矿石和煤来看看，大冶那边的铁矿石，你们有运一些来对比么？”朱树人决定还是不要拍脑袋决策，没有调研就没有发言权。
宋明德倒是挺有科学对照分析的思路，他果然有让人运了几船大冶那边的铁矿石，甚至还有大冶那边的煤炭、焦炭，当下立刻就让人取来了，给朱树人看。
宋明德这一手准备，也是为了试试看在马鞍山这边炼大冶的矿石，跟本地炼本地矿石做个对照组，减少变量——
因为要是大冶矿石到了马鞍山，用马鞍山的煤来炼，最后出了问题，就可以推测是马鞍山的环境或者煤矿质量有问题。
要是再换上大冶那边的煤，也依然有问题，那就能进一步定位是马鞍山的地理环境有问题，比如空气、水源、污染等。
如此把铁矿石、燃料、环境，三组变量两两组合设置对照组，一共可以做八组对照实验，每组二分法排查问题。这样的科学思路加持下来，可比古人随机乱实验要靠谱得多。
不管最后结果如何，这个科学排查的思路方法首先就值得肯定。
有了宋明德的前期对照排查，朱树人的思路也就清晰了很多，又结合后世粗浅的化学知识和网上看来的常识，很快得到一些启发：
“看来这马鞍山果然是铁矿煤矿含硫都多，不过应该多是以‘硫化铁’，也就是黄铁矿杂质的形态存在的。铁矿里本身混有黄铁矿，煤炭里也有黄铁矿。
这儿的矿石在冶炼之前，要比大冶那边多一步更精细的粉碎工作，磨得越细，越容易把杂质筛出来。
密度法不知道能不能筛，不过就算能，估计成本不划算，这是大规模生产，不是淘金——最好还是想想看用磁选法。铁矿石里的黄铁矿未必能筛，但煤矿里的黄铁矿碎粉是肯定能磁选的。”
“磁选筛杂质”这种常识，后世只要不是太偏文科的知识分子，基本上也是能想到的，但凡多看一点B站视频或者抖音科普就够了。
硫化铁保留了比较强的铁磁性，比氧化铁，四氧化三铁更容易被磁铁磁石吸附，比毫无磁性的煤炭，那就更容易吸附了。
只是古代没有电力，也就没有电磁铁，要靠天然磁性材料来筛矿，材料比较难凑，而且磁铁磁石也不是绝对的永磁体，用久了磁性消耗太大，也需要人造补充。
想到这儿，朱树人也大致融会贯通，理解为什么历史上马鞍山这边煤矿一直到了晚清末年才开采——到了20世纪初，交流发电机、发电站才算渐渐普及，当时国内才有了第一批电厂，也就可以用工业级电磁铁了。
马鞍山的矿藏资源是比大冶多得多也好得多，但没有磁性筛选之前，这儿只是产量大，产品质量却不如大冶的好。
想明白这点后，朱树人也就知道：未来马鞍山这边的定位，首先还是一个量大管饱、低质量钢铁可以大规模量产的基地。但这儿主要的产铁，还是用于工具类民生类的需求，做大冶那边低端民用钢铁的平替。
把大冶那边的产能替代后，大冶才能集中产能全部搞武器级钢铁。
至于马鞍山这边的磁选矿、高端路线，也不是不能攀科技。只要总投入成本可控，用来攀科技验证还是不错的，
说不定朱树人点出“磁选”这个思路，再预言一点“变磁生电、变电生磁”的指导思想，还能让华夏科学家将来成为人类电学之父，把电磁感应理论雏形先提出来。
当然，也就是个雏形，历史上法拉第提出电磁感应理论，到人类真的弄出工业级发电机，怎么也得近百年的发展。
朱树人就算机缘巧合帮人鼓捣出了思路，他有生之年应该是看不到发电机了，或者最多就是看到个实验室里的不靠谱玩具级产物，绝不可能工业化，工业基础差太多了。
宋明德把鄂王爷的指点思路一一记下，立刻就去先安排采购天然磁体，进行选矿实验，然后再对尽量筛去黄铁矿杂质的煤、铁进行重炼。
用于生产焦炭的煤，以后也可以粉碎并且稍微磁性粗筛。磁力弱一点，那就在粉碎上多下功夫，也可以一定程度弥补——需要被磁性吸附起来的碎屑越轻，需要的筛选磁力也就越小，磁铁差一点也就问题不大。
一时间，宋明德安排了几手准备，一边组织更多民工，在当涂水入长江的河口位置，以及上游石臼湖、高淳湖来水位置，筑坝提高水位，
然后造一大堆水车推动的巨型石碾粉碎机，把以后用于炼钢的煤炭先在这些水车石碾下粉碎彻底，再磁筛一遍。
造大量水力粉碎机的同时，他自己筹备磁性材料，还行文去后方的大冶，向宋应星和方以智要求技术指导。
还真别说，宋应星等人水平果然比宋明德还高得多。不过旬日，武昌方面就给了回信，
宋应星还在信里教训侄儿读书不仔细，连宋朝人写的《武经总要》里提的“薄钢片热锻后急速冷却形成顺磁”来人工制造磁铁的法子都没看过。
而且宋应星还更进一步，把他自己对人造磁铁的一些思路跟侄儿详尽阐述了一番，如此一来，好歹是确保了磁性材料的供应不会断顿，无非是制造过程中燃料消耗多一点，成本高一点，算是留了一张底牌。
而且一旦大规模生产，不断试错，工艺成熟总结出经验后，成本总会慢慢降下来的。
工业科技的进步，不就是一次次大规模生产砸资源攒经验得来的么，现在亏不等于未来也亏，总要有人在工业化量产上吃亏当先行者。
朱树人对于砸资源没有意见，只是要求一切砸资源换来的经验都要尽量总结完备，不能是敝帚自珍当独门绝学，最后闹得一代工匠故去后，脑子里的经验又消失了。必须写成书，就算不公开，也要由他先珍藏起来。
于是乎，马鞍山铁矿和铁厂，总算在数管齐下的建设下，逐步走上正轨，产量和质量双丰收也是指日可期。
大量建造水力粉碎机，大量采购磁铁磁石选矿，大量摸索人造磁性材料，最后用更优质的精炼矿和精炼焦炭进一步生产高质量钢铁，每一手都要硬。
这一切会花下去的银子总数，估计至少得是百万量级的了，具体几个百万能打住，目前还没数。
但朱树人连休战的代价都付出了，这两年朝廷不用打仗，把省下来的钱先打好工业基础，未来造武器的成本也能大幅下降，长久肯定是划算的。
最后，考虑到马鞍山这地方比较偏僻，毕竟是乡野矿区，旁边的当涂县也太小，很难吸引到高端人才。朱树人觉得为了更好统筹科学研究，还是在隔壁应天府境内，搞一个研究机构。
为此，他拨出了几十万两银子，吩咐选在南京西南郊的江宁镇，设立一座“磁学研究所”，朱树人怕太惊世骇俗，暂时没提电的事儿，只说是专注研究磁。
一开始的研究方向，无非也就是如何用加热/淬火的方式，更高效、更低能耗的生产人造磁铁，以《武经总要》和《天工开物》上的思路为基础。
至于研究所里的人将来会不会鼓捣磁铁鼓捣得多了发现电，那就是很遥远之后的事儿了。
研究所的负责人，自然也是要有工部六品主事的官职级别待遇，将来可以把武昌大冶那边的技术人才逐步分流过来，群策群力发展更多的方向，朱树人内心已然是把这所江宁镇上的研究所，当成未来华夏的元老级理工科大学来筹办了。