第55章 54.科技魔法——湿法炼铜和倭铅
林夕点点头:“先干起来!”
铜大匠说:“我们现在仓促之间制作铜片,不是特别平,有没有问题?”
林夕说:“不太平整?”
铜大匠说:“上人,咱们这里最细腻纯净的铜,是湿法炼铜,就是用铁从胆水里面换出来的铜。”
【注:湿法炼铜,湿法炼铜用硫酸将铜矿中的铜元素转变成可溶性的硫酸铜,再将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来,这种方法叫湿法炼铜。
湿法炼铜技术是我国古代人发明的,其原理就是用置换反应制取金属。我国是世界上最早使用湿法炼铜的国家。
在汉代许多著作里有记载“石胆能化铁为铜”,晋葛洪《抱朴子内篇·黄白》中有“以曾青涂铁,铁赤色如铜”的记载。南北朝时更进一步认识到不仅硫酸铜,其他可溶性铜盐也能与铁发生置换反应。南北朝的陶弘景说:“鸡屎矾投苦洒(醋)中涂铁,皆作铜色”,即不纯的碱式硫酸铜或碱式碳酸铜不溶于水,但可溶于醋,用醋溶解后也可与铁起置换反应。到唐末五代间,水法炼铜的原理应用到生产中去。
至宋代更有发展,成为大量生产铜的重要方法之一。
在欧洲,湿法炼铜出现比较晚,据说15世纪50年代,人们把铁片浸入硫酸铜溶液,偶尔看出铜出现在铁表面,还感到十分惊讶。】
林夕大致是知道湿法炼铜的,后世学生科学实验中,这个实验是比较受偏爱的,成本不高,效果也很明显,但是铜大匠为什么这么说,林夕就有点搞不懂了,于是鼓励说:“你且说来,简洁一些。”
铜大匠点了点头:
“上人,我朝用铜,因为铜本身是钱,故而算是十分贵重。
天然铜矿,并不常见,冶炼效果也不是最好。但是有地方出胆矾水,能出好铜。
把铁放在胆矾水(注:五水硫酸铜,cuso4·5h2o溶液),也叫作胆水之中,会有铜粉沉积。然后就可以收集,即将置换出的铜粉收集起来,再加以熔炼、铸造。
我朝张潜博通方技,曾读《神农书》,见书载胆矾水可浸铁为铜,张潜勤练不辍,探明德兴兴利场的32泉、138沟盛产胆水,可浸铁取铜,于宋绍圣年间(注:1094~1098)写成湿法炼铜专著——《浸铜要略》,命其子张甲献给朝廷。朝廷发文因“用费少而收功博”,下其法于诸路,“岁收铜百万”,受到朝廷嘉奖。
自此,信州铅山场、德兴兴利场、韶州(今广东韶关)岑水场、潭州(今湖南长沙)永兴场等矿场,均全面推行其湿法炼铜技术,获得很大效益,尤以上饶为最。
胆铜产量年可100到170万斤,占当时铜总产量近二成,如今,怕是全国胆铜产量占铜总产量的八成之多,七八百万斤。
湿法炼铜,经过我朝张潜以后,各地所用的方法虽有不同,但总结起来主要有三种。我等铜匠做的大匠,必须熟悉通晓,并时常往各地督办催差,所见各地情况多多少少有些许不同。
第一种方法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,排放在沟槽里,将胆水引入沟槽浸泡,利用铜盐溶液和铁盐溶液颜色差异,浸泡至颜色改变后,再把浸泡过的水放去,茅席取出,沉积在茅席上的铜就可以收集起来,再引入新的胆水。只要铁未被反应完,可周而复始地进行生产。
第二种方法是在胆水产地设胆水槽,把铁锻打成薄片排置槽中,用胆水浸没铁片,至铁片表面有一层红色铜粉覆盖,把铁片取出,刮取铁片上的铜粉,刮下来的铜粉以后,铁片露出来,速度就比有了一层铜要许多。
第三种方法是煎熬法,把胆水引入用铁所做的容器里煎熬。此法胜在更快,但需要燃料和专人操作,工多而利少。所以我朝胆铜生产多采用前两种方法。
胆铜粉末细腻,冶炼方便,材质尤为均匀。
其实韶关距离我崖山,不过八九百里,原来应该我们有不少胆铜。
但是因为战事频仍,伪元有意劫掠,加之我们原来备战备荒,除了银子,也多用铜钱从民间购买,尤其是地下运送,多需要好钱,胆铜十之八九,倒是用于铸钱了,所留粗铜居多,杂质太多,上人精铸神器,必然要求纯洁无瑕,恐怕耽误了上人的安排。”
宋庆开口道:“铜大匠,你切不需要慌忙,这玄义号上,所留的铜,本是太后所赐,倒是精铜,只是不多罢了,若是上人要百斤、千斤,那是暂时没有的,若是几斤、几十斤,能够腾出一些来。这些是留着做宫中器物的。”
林夕长出一口气:“铜大匠所虑者,极是,我倒忘了,我们那里这些材质,比现在都要纯净的多,既然有湿法炼铜,你们最好拿那些置换下来的铜粉。否则杂质影响效果很大,产出电力也不足。”
铜大匠说:
“谢上人栽培。
与此类似的,还有倭铅的问题。”
林夕问:“倭铅怎么了?”
(本章完)
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铜大匠说:“我们现在仓促之间制作铜片,不是特别平,有没有问题?”
林夕说:“不太平整?”
铜大匠说:“上人,咱们这里最细腻纯净的铜,是湿法炼铜,就是用铁从胆水里面换出来的铜。”
【注:湿法炼铜,湿法炼铜用硫酸将铜矿中的铜元素转变成可溶性的硫酸铜,再将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来,这种方法叫湿法炼铜。
湿法炼铜技术是我国古代人发明的,其原理就是用置换反应制取金属。我国是世界上最早使用湿法炼铜的国家。
在汉代许多著作里有记载“石胆能化铁为铜”,晋葛洪《抱朴子内篇·黄白》中有“以曾青涂铁,铁赤色如铜”的记载。南北朝时更进一步认识到不仅硫酸铜,其他可溶性铜盐也能与铁发生置换反应。南北朝的陶弘景说:“鸡屎矾投苦洒(醋)中涂铁,皆作铜色”,即不纯的碱式硫酸铜或碱式碳酸铜不溶于水,但可溶于醋,用醋溶解后也可与铁起置换反应。到唐末五代间,水法炼铜的原理应用到生产中去。
至宋代更有发展,成为大量生产铜的重要方法之一。
在欧洲,湿法炼铜出现比较晚,据说15世纪50年代,人们把铁片浸入硫酸铜溶液,偶尔看出铜出现在铁表面,还感到十分惊讶。】
林夕大致是知道湿法炼铜的,后世学生科学实验中,这个实验是比较受偏爱的,成本不高,效果也很明显,但是铜大匠为什么这么说,林夕就有点搞不懂了,于是鼓励说:“你且说来,简洁一些。”
铜大匠点了点头:
“上人,我朝用铜,因为铜本身是钱,故而算是十分贵重。
天然铜矿,并不常见,冶炼效果也不是最好。但是有地方出胆矾水,能出好铜。
把铁放在胆矾水(注:五水硫酸铜,cuso4·5h2o溶液),也叫作胆水之中,会有铜粉沉积。然后就可以收集,即将置换出的铜粉收集起来,再加以熔炼、铸造。
我朝张潜博通方技,曾读《神农书》,见书载胆矾水可浸铁为铜,张潜勤练不辍,探明德兴兴利场的32泉、138沟盛产胆水,可浸铁取铜,于宋绍圣年间(注:1094~1098)写成湿法炼铜专著——《浸铜要略》,命其子张甲献给朝廷。朝廷发文因“用费少而收功博”,下其法于诸路,“岁收铜百万”,受到朝廷嘉奖。
自此,信州铅山场、德兴兴利场、韶州(今广东韶关)岑水场、潭州(今湖南长沙)永兴场等矿场,均全面推行其湿法炼铜技术,获得很大效益,尤以上饶为最。
胆铜产量年可100到170万斤,占当时铜总产量近二成,如今,怕是全国胆铜产量占铜总产量的八成之多,七八百万斤。
湿法炼铜,经过我朝张潜以后,各地所用的方法虽有不同,但总结起来主要有三种。我等铜匠做的大匠,必须熟悉通晓,并时常往各地督办催差,所见各地情况多多少少有些许不同。
第一种方法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,排放在沟槽里,将胆水引入沟槽浸泡,利用铜盐溶液和铁盐溶液颜色差异,浸泡至颜色改变后,再把浸泡过的水放去,茅席取出,沉积在茅席上的铜就可以收集起来,再引入新的胆水。只要铁未被反应完,可周而复始地进行生产。
第二种方法是在胆水产地设胆水槽,把铁锻打成薄片排置槽中,用胆水浸没铁片,至铁片表面有一层红色铜粉覆盖,把铁片取出,刮取铁片上的铜粉,刮下来的铜粉以后,铁片露出来,速度就比有了一层铜要许多。
第三种方法是煎熬法,把胆水引入用铁所做的容器里煎熬。此法胜在更快,但需要燃料和专人操作,工多而利少。所以我朝胆铜生产多采用前两种方法。
胆铜粉末细腻,冶炼方便,材质尤为均匀。
其实韶关距离我崖山,不过八九百里,原来应该我们有不少胆铜。
但是因为战事频仍,伪元有意劫掠,加之我们原来备战备荒,除了银子,也多用铜钱从民间购买,尤其是地下运送,多需要好钱,胆铜十之八九,倒是用于铸钱了,所留粗铜居多,杂质太多,上人精铸神器,必然要求纯洁无瑕,恐怕耽误了上人的安排。”
宋庆开口道:“铜大匠,你切不需要慌忙,这玄义号上,所留的铜,本是太后所赐,倒是精铜,只是不多罢了,若是上人要百斤、千斤,那是暂时没有的,若是几斤、几十斤,能够腾出一些来。这些是留着做宫中器物的。”
林夕长出一口气:“铜大匠所虑者,极是,我倒忘了,我们那里这些材质,比现在都要纯净的多,既然有湿法炼铜,你们最好拿那些置换下来的铜粉。否则杂质影响效果很大,产出电力也不足。”
铜大匠说:
“谢上人栽培。
与此类似的,还有倭铅的问题。”
林夕问:“倭铅怎么了?”
(本章完)
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