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爱迪生在长岛海滩发现了一片黑沙之后，做下了详细的笔记，并描绘着这一工程的草图，思索着建立这种企业的可能性。他把黑沙样品带回了实验室。在实验中发现，细微的黑色沙粒可以被吸附在磁铁上。在90年代初期，向东海岸炼钢业提供铁矿石已出现了障碍：如果使用西部藏量较少品位较高的铁矿石，就要偿付巨额运输费用；在东部离钢厂较近的矿山里，只能找到低品位矿石，因而在使用之前也必须经过耗资甚巨的精选过程。爱迪生在了解到这点之后给自己提出了一个简单的问题——为什么不能将粉碎的矿石通过磁铁把矿粉和杂质分开呢？事实上，这种实验曾经进行过不止一次，每次试验都因为机械装置的限制而失败。但是，爱迪生觉得这正是应该迎击的问题。
1880年，他提出了一份磁铁检矿机专利。
1881年，爱迪生在长岛的南岸建起了一座试验工厂。开始工作没多久，有一天飓风突然来袭，几小时内矿石搬了家，工厂因之被抛弃。其后，他又在罗德岛建起了第二座工厂，该厂生产了1000吨精选矿，但仍达不到质量标准。爱迪生死了心，回到研究所。只是在1884年公司合并以后他获得了进行大规模研究的时间和资金，才具备了重返这一领域的条件。
由于工业各部门的发展，钢铁的需求量大大增加。1860年，铁的年产量不足100万吨，到1900年提高到1378．9万吨。钢的产量激增，在1874年和1882年间，由于采用了英国人柏塞麦的炼钢法，炼制的钢由19．1933万吨跃至169。645万吨，1870年美国钢的产量远不及英法两国，但到了1890年，就超过这两国了。当时纽约的尚普兰湖区的主要铁矿和宾夕法尼亚东部的矿地的生产都不能满足工业的需要。
由于美国需要大量的铁，爱迪生决定进行铁矿的经营。在行动之前他作了大量调查，详细地搜集了有关资料。那时，他已制造出一种特别灵敏的磁针，如果地下有相当量的铁矿，那磁针就会倾斜下来。他已作过试验。有一天他正走在一座山上，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磁性矿石。
于是，他派遣一群年轻的助手携带了那种磁针到各地去进行调查，结果在新泽西州北部塞塞克斯郡发现了一座很有希望的铁矿山。
爱迪生花钱买下了这块无人居住的森林，建起一个新型的矿村。在这片3000英亩的地皮下，储存着2亿吨低品位铁矿石；在另外一块1．6万英亩的地皮下，有10亿吨低品位铁矿石。爱迪生说：“仅仅这几英亩土地，就可以向包括出口在内的美国钢铁业提供足够使用70年的矿石。”他在1892年4月乐观地估计，“不出七八年，我就可以每年生产价值1000——1200万美元的矿石，每年净赚300万美元。”
他在那里设了一个总厂，副经理是马洛利。约翰·兰道夫（John T．Randolph ）为秘书。
起初，工人们因为矿地的膳宿设备不完全，都不愿留下工作。爱迪生便分析了这种困难的原因。“如果我们要把工人留在这里，那必须使它有吸引工人的地方。我们应该建造一些屋子，把自来水管和电灯装设起来，以低价租给他们。”
他立即设计了一所小屋的图样，50幢房屋在很短的时间里便建成了。于是他们便在纽约各报纸上登载广告，招收工人，并且描绘那里住所的舒适情况。不久便有650多人前来应征。他们在那边组成了一个新的市镇，取名“爱迪生镇”。
买进矿山的爱迪生，不用其他矿山所用的选矿法，而采用大规模的新方法。在设计与建造的过程中，他认为，应该尽量取消手工劳动，粉碎巨石最初应由机器完成，并在其他各道工序中使用传送带。
关于爱迪生在矿地的活动情形传说很多。有一次他叫一个工程师设计一种机械，他收到了3张图样，但没有一张是满意的。那个工程师说道：“这太不好了，我们没有别的方法想了。”爱迪生没说什么，在他星期六回奥兰治时他在那位工程师的书桌上留下一大堆的图样。“爱迪生式选矿机”完成之前，他已试验过近50种机械，做了又改，改了又做，到最后完成，已经花费了将近3年的时间。当时除了蒸汽铲，发动机，发电机以外，其余的机器都是爱迪生亲自设计制造的。
爱迪生的选矿法，是在铁矿的腹部开一个70公尺的横洞，装置炸药，一次就可爆出35万吨的铁矿。他挑选了两组工人，每组5人，负责每天炸裂矿石。如何将这些铁矿石粉碎呢？爱迪生设计的结果，机器的心脏部位就是几只巨型压辊。压辊上带有凸凹齿，以每小时60英里的速度飞快旋转。6吨重的大矿石被送进压辊，立刻就碎成人头大小的石块，接着由传送带传到下一组继续粉碎。这样，经几道碾压，矿石就变成了粉末，然后通过480块磁石进行选择，每经一道工序，矿粉就得到一次精选。
这种碎石机只有在看到它的形状，听到它的响声后才能明白它的庞大。“站在这机器的旁边，耳朵也许会被那雷击似的声响震聋。眼见那些巨大的石块被轧成小块，有时半吨多重的石块会被抛至空中，高20尺至25尺，在这样巨大的动作之前看的人的心情一定会被这种伟大的景象所淹没而感到自己的渺小了。”
为了更有效地经营采矿事业，爱迪生还建造了储存矿石的仓库，新泽西铁路的支线延长到爱迪生矿山下，终点站就叫“爱迪生站”。
爱迪生也建造了一座独立的矿粉加工厂，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，他曾经两次险遭不测。爱迪生回忆说：“正当我站在机器旁进行试验时，一只垫圈断了，弹簧把铁棒嗖地弹到了天花板上，又从离我鼻子一英寸的地方落在工作台上，穿透了两英寸厚的木板。正像人们说的，‘差一吋就丧了命。'”
另一次，矿石不能顺利地滚入垂直的干燥器的开口中，上面的石块堆积成一个9尺见方，8尺高的石柱。下面有一个能容两个人出入的洞口，爱迪生便和马洛利（w ．S．Mallory ）一同爬了进去，想看看里面究竟发生了什么障碍。这时忽然有14吨的矿石从上面崩裂下来，把那洞口塞住了。爱迪生说道：“工人们知道那时我们正在洞里面，费了许多时间才掘开石块把我们救了出来。”
爱迪生采用新的造矿法，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。对于这些，钢铁公司看得很清楚。开始营业的第一天，钢铁公司就订了1万吨，以后也不断地有订货。爱迪生的铁矿经营以1889年最好。每天所产矿砂可装20吨的货车75辆，送到炼铁厂。对此，爱迪生很开心。他曾对马丁说过：“这5年的生活，是我一生中最愉快的。在这里，我可以拼命地工作，没有任何琐事打扰。此地还有清新的空气和素淡的食物，一切都使我非常满意。大家在这儿学到了很多东西，总有一天我们会用它为人们造福。”
但是，到1890年情况有了改变。这项工程使爱迪生蒙受了财政上的灾难。但从技术上说，他的粉矿厂是成功的。全部工程都在按计划进行，成本核算也达到了预期标准。他可以以每吨6美元的价格为高炉提供矿砖，这一标准无疑会为他带来源源不断的订单。但是，明尼苏达州的苏必利尔湖发现了很大的铁矿，铁矿不仅品位高，分布广，而且可以用成本较为低廉的露天采掘方式开发。于是，铁矿石的价格立刻降了1/3强，这样爱迪生就不得不以每吨4美元的价格出售矿砖，进行亏本生产。
爱迪生告诉马洛利说他们的工作不得不停止。虽然已经过八年的努力和200万美元的投资，终究敌不过经济情势的发展。
51岁的爱迪生不但耗尽了全部财产，而且还负了很多的债，他对铁矿的投资，其中3/4是发明家把自己的通用电气公司的股票售去而换得的。尽管他负了债，但他仍一点也未显出失望。正如爱迪生成功了并不骄傲一样，他失败了也不那么烦恼。当马洛利提起此事时，爱迪生却说：“算了，全过去了，可我们这笔钱花得真痛快。”他还说：“又学到了一门学问，而且对社会曾经