宋代膽水煉銅

  來源: 華夏風韻

膽水煉銅
    【宋會要輯稿・食貨】曾記載南宋嘉定年間（1208―1224年）的煉銅生產，將淘洗得到的精礦須『排燒窯冶二十餘日』，才能煉成純銅。這是常規火法煉銅。
    中國古代還有一種獨特的制銅技術，稱為膽水煉銅，又稱膽銅法，為我國首創，是水法冶金的起源。它是將鐵放在膽礬（硫酸銅）溶液（俗稱膽水）里，使膽礬中的銅離子被金屬鐵所置換而成為單質銅沉積下來的一種產銅方法。這種方法設備簡單，技術操作容易，成本低，只要將鐵薄片和碎片放入膽水槽中，浸漬幾天，就可得到金屬銅的粉末。膽銅法可在常溫下提取銅，不需要火法煉銅那樣的高溫，既節省燃料，又不需很多設備，貧礦、富礦都能用。宋時膽銅法不僅用於生產，而且是大量產銅的主要方法之一。
    由於社會經濟的發展，宋代鑄幣感到銅料不足。由於水法煉銅有上述優點，因而對之極為重視。北宋時期膽銅產量約占銅總產量的15―20％，南宋銅的來源主要依靠江南，膽銅所占比重達85％。
    膽銅生產一是浸銅，二是收取沉積的銅。生產膽銅的鉛山場，就是在膽水產地就近隨地形高低，挖掘溝槽，用茅席鋪底，把生鐵擊碎，排砌在溝槽里，把膽水引入溝槽浸泡，分節用木板閘斷，看上去呈階梯狀。待浸泡後顏色改變，將浸泡過的水放走，取出茅席，就可以收到銅末。再引入膽水又可以周而復始地生產了。另一種方法是將膽水產地設膽水槽，把鐵鍛打成薄鐵片，排置在槽中，用膽水浸鐵幾日，鐵片表面即有一層『赤煤』（銅末）覆蓋。把薄片取出刮取其上的『赤煤』即可。這樣得到的銅幾乎皆為單質，熔煉容易。沈括【夢溪筆談】還曾記載『熬膽礬則成銅，熬膽礬鐵鑒久之亦化為銅』，但這樣成本高，工多而利少，並不常用。
    宋哲宗時，張潛撰有浸銅工藝專著【浸銅要略】，可惜已失傳。但從後來危素所作的【浸銅要略序】（見【危太僕文集】）對繞州興利場浸銅時間的描述中，可以看到水法煉銅在宋代已發展成一套比較完善的工藝。