铜冶炼、铜冶炼厂…

文‖秋尘

提到冶炼金属，大家自然而然就会想到，必然要用火煅烧。 不过我们的祖先却早就想到了不用火，依靠化学反应的方法，将金属提炼出来。

胆铜法就是湿法炼铜，胆矾俗称五水硫酸铜，是一种水合硫酸铜。胆铜法就是将铁放在胆帆溶液（古人称为胆水）中，使胆矾中的铜离子被铁置换而产生单质铜。 是化学反应中的置换反应。

学过化学的同学都知道，铁元素的化学性质比铜元素活跃， 因而铜盐溶液中放入铁就会生成铁盐和铜。

古代湿法冶铜的化学反应方程式是：Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu。

古人很早就发现湿法炼铜。西汉淮南王刘安的《淮南万毕术》记载有“曾青得到铁则化为铜”，曾青就是胆矾。晋代的葛洪《抱朴子内篇·黄白》中也有“以曾青涂铁，铁赤色如铜”的记载。，都记载着以铁置换硫酸铜中的铜的方法。南北朝的陶弘景则椎广了前人的成就，说：“鸡屎矾投苦洒（醋）中涂铁，皆作铜色”，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。

与火法冶铜相比，湿法炼铜具有可以就地取材，技术、设备简单，劳动强度低等优点。不过，初期仍属于民间秘法，不为人所知。三苏之一的苏辙任户部侍郎时，“有商人自言于户部，有秘法能以胆矾点铁为铜者。……厥后竟不成。”（参见其《龙川略志》卷五《不听袐法能以铁为铜者》）可见，当时，还不为人所信。不过，很快，就得到了朝廷的认可，大规模推广。

胆铜法的生产过程一般是： 在胆水产地，随地形高低挖掘沟槽，用板一节节将沟槽分开，呈梯状。用茅席铺底，将碎生铁堆积在槽内，放入胆矾液浸泡。利用铜和铁颜色不一，浸泡后待颜色改变,说明胆水中的铜离子已被铁置换。 置换所得铜大都呈细末状沉积在茅席上。将胆水放掉，取出茅席，把沉积在茅席上的铜收集起来。如此反复。后来有了改良的方法：将铁锻烧成薄铁片，这样表面积增大，语淡水的接触面也相应增加了。将铁片放置在沟槽中。过几天，铁片上有一层铜粉末出现，把薄铁片取出，就可以刮取上面的铜末了。 第二种方法虽然多了一个"刮"的工序，但由于铁呈薄片状，与胆水的接触面大，加快了置接反应的速度，提高了铜的产量。

北宋后期，这 一方法已用于大规模生产。据《宋会要辑稿》载，宋代有十多处湿法炼铜生产地，分布在广东、湖南、江西、福建、浙江等省，其中以韶州岭水（今广东曲江）、信州铅山(今江西铅山）、饶州德兴(今江西德兴)三地规模最大。

宋代胆水法产铜主要用于铸造钱币，所以到绍圣五年(1098年)，官方全面禁止偷盗、私制胆铜和私自取胆水等，此时胆铜法已成了官方专利 。

由于胆铜法在工艺上有明显的优越性，明清两代一直沿用它。