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古代煉銅分為水法煉銅技術(shù)和火法煉銅技術(shù)。
水法煉銅技術(shù)開始于秦漢之際,當(dāng)時的煉丹術(shù)士 在從事煉丹中發(fā)現(xiàn)鐵能夠從硫酸溶液中置換出銅。 西漢《淮南萬畢術(shù)》中記載,“白青得鐵則化為銅”。 《夢溪筆談》也說:“信州鉛山縣有苦泉,流以為澗,挹其水熬之,則成膽礬,烹膽礬則成銅,熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅?!边@些記載表明當(dāng)時人們已有意識地利 用化學(xué)的置換反應(yīng)來獲得銅。其工藝流程如下:硫酸銅從溶液中結(jié)晶出來,再人爐冶煉出銅。冶煉初期,硫酸銅、硫酸亞鐵等分解成氧化亞銅、氧化亞鐵等氧 化物,氧化亞銅被后期反應(yīng)還原成銅,氧化亞鐵再與 銅分離。到唐代后期利用水法技術(shù)煉銅得到了廣泛 引用。宋代利用最為廣泛。
與水法煉銅技術(shù)相比,火法煉銅技術(shù)應(yīng)用時間 更長,范圍更廣。在《大冶賦》中就有對火法煉銅 技術(shù)的記載,分四部分:
第一部分是采礦過程。在 決定礦的分布后,根據(jù)熱脹冷縮的原理,對礦脈進(jìn) 行煅燒,使地表發(fā)脆解理,然后比較容易地采出礦, 即“火爆法”采礦技術(shù)。
第二部分是對礦石的焙燒過程。利用燃料對礦石進(jìn)行焙燒,氧化層達(dá)到一定 厚度時,焙燒自動停止,同時脫去一部分硫。
第三部分是關(guān)于火法煉銅技術(shù)。詳細(xì)地記載了在前兩次的基礎(chǔ)上如何冶煉出銅,工藝大致是焙燒后的礦石入爐,點(diǎn)火,啟動鼓風(fēng)設(shè)備,在冶煉中使礦石融化,礦石在其他添加劑的催化下,冶煉出銅。
第四部分是提純。人們從銅中提出銀后,銅的純度更高,具體的做法是:人們向銅液中加入鉛,鉛提出銅中的銀,鉛沉入底部,脫去銀的銅液在上部,達(dá)到既獲高純度銅的目的。
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