宋代胆水炼铜

  来源: 华夏风韵

胆水炼铜
    《宋会要辑稿・食货》曾记载南宋嘉定年间（1208―1224年）的炼铜生产，将淘洗得到的精矿须“排烧窑冶二十余日”，才能炼成纯铜。这是常规火法炼铜。
    中国古代还有一种独特的制铜技术，称为胆水炼铜，又称胆铜法，为我国首创，是水法冶金的起源。它是将铁放在胆矾（硫酸铜）溶液（俗称胆水）里，使胆矾中的铜离子被金属铁所置换而成为单质铜沉积下来的一种产铜方法。这种方法设备简单，技术操作容易，成本低，只要将铁薄片和碎片放入胆水槽中，浸渍几天，就可得到金属铜的粉末。胆铜法可在常温下提取铜，不需要火法炼铜那样的高温，既节省燃料，又不需很多设备，贫矿、富矿都能用。宋时胆铜法不仅用于生产，而且是大量产铜的主要方法之一。
    由于社会经济的发展，宋代铸币感到铜料不足。由于水法炼铜有上述优点，因而对之极为重视。北宋时期胆铜产量约占铜总产量的15―20％，南宋铜的来源主要依靠江南，胆铜所占比重达85％。
    胆铜生产一是浸铜，二是收取沉积的铜。生产胆铜的铅山场，就是在胆水产地就近随地形高低，挖掘沟槽，用茅席铺底，把生铁击碎，排砌在沟槽里，把胆水引入沟槽浸泡，分节用木板闸断，看上去呈阶梯状。待浸泡后颜色改变，将浸泡过的水放走，取出茅席，就可以收到铜末。再引入胆水又可以周而复始地生产了。另一种方法是将胆水产地设胆水槽，把铁锻打成薄铁片，排置在槽中，用胆水浸铁几日，铁片表面即有一层“赤煤”（铜末）覆盖。把薄片取出刮取其上的“赤煤”即可。这样得到的铜几乎皆为单质，熔炼容易。沈括《梦溪笔谈》还曾记载“熬胆矾则成铜，熬胆矾铁鉴久之亦化为铜”，但这样成本高，工多而利少，并不常用。
    宋哲宗时，张潜撰有浸铜工艺专著《浸铜要略》，可惜已失传。但从后来危素所作的《浸铜要略序》（见《危太仆文集》）对绕州兴利场浸铜时间的描述中，可以看到水法炼铜在宋代已发展成一套比较完善的工艺。