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國內銅的生產有哪些技術

發布時間:2022-11-21 11:23:20

『壹』 廢銅的冶煉技術

目前無論是國外還是國內,利用100%廢銅連鑄連軋生產線生產符合相關國家標準的低氧光亮銅桿已是較為成熟的技術。以下即從國內外廢銅冶煉技術現狀、廢銅市場、廢銅來源及廢銅冶煉工藝等幾個方面談談廢銅冶煉技術現狀。
1.國外廢銅冶煉技術現狀
長期以來,處於對銅資源和成本的考慮,各國銅桿生產商一直想在現代的連鑄連軋生產線上使用盡量多的廢銅作為原材料。事實上,在80年代以前,生產商使用純銅廢料的量始終限制在10~15%。因為那時利用全廢銅生產高質量的低氧光亮銅桿是一項代價非常大的措施,為此必須熔化和精煉銅獲得陽極銅,進而用電解法取得陰極銅。直到80年代初,西班牙巴塞羅那和義大利米蘭的兩家公司,對如何利用全廢銅生產低氧光亮銅桿進行了研究,在共同的努力下,兩家公司在他們最初接觸的兩年內各自成功地達到了目標。1986年,用100%廢銅的第一條歐洲連鑄連軋生產線開始運行,在很短的時間里工程的投資即被償還。但最初用廢銅生產銅桿的生產線,其標稱能力為7噸/小時,每天(8小時計算)可生產50噸銅桿,後經多次改造,於1995 年推出的全廢銅連鑄連軋生產線,豎爐的熔化能力增加到了10噸/小時,生產能力增加到了80噸/8小時,如果取掉設備維護、保養及節假日時間,年產量至少可達6萬噸。此生產線生產的銅桿性能的導電率等指標達到ISO標準的要求,原材料價格可節省8%~15%,每噸銅桿可便宜250~270元。
2.國內廢銅冶煉技術現狀
我國廢銅連鑄連軋生產線的研製約在90年代初。經過十年的艱辛努力,四川德陽東方電工機械有限責任公司技術人員,於2000年推出了我國第一條UL+Z-1800+255/14型全廢銅連鑄連軋機組生產線,該條生產線結合了美國、法國、義大利等公司的先進經驗,一經推出該生產線即製造出了符合相關國家標準的低氧光亮銅桿,年產量可達5萬噸,此生產線將我國100%廢銅料加工成高質量光亮銅桿的夢想變成了現實。目前我國已有多家生產銅連鑄連軋生產線的企業,形成一定規模的企業有三家:東方電工(已生產21條生產線)、四川煤田地質局141機械廠(已生產4條生產線)和合肥華新(已生產19條生產線)。我公司准備購買的UL+Z-1800+255/12型銅桿連鑄連軋機組生產線是東方電工公司的最新換代產品,它可以將一級或二級廢銅冶煉軋製成符合表1性能的光亮圓銅桿。

『貳』 列舉關於古代中國冶煉工藝的種類

1、青銅冶鑄技術:

中國古代最初是使用自然銅,商代早期已能用火法煉制銅錫合金的青銅。冶煉青銅的過程較復雜,大概是先把選好的礦石加入熔劑,再放在煉爐內,燃木炭熔煉,等火候成熟,取精煉銅液,棄去煉渣,即得初銅。初銅仍比較粗,需再經提煉才能獲得純凈的紅銅。

青銅的發明是人類文明史上的重大事件,由於其克服了純銅的柔軟弱點,且具有熔點低、鑄造性能好等優點,逐漸成為古代銅器中的主要品種。

2、古代鑄鐵技術:

對鐵器的大量需求,促成了鐵范(鑄鐵金屬型)的發明。1953年河北興隆燕國冶鑄遺址出土的鐵范,曾用來鑄造鐵斧、鋤、鐮和車具。

這些鐵范結構合理,壁厚均勻,形狀和鑄件輪廓相一致,並已使用鐵芯。有的范能一次鑄兩件器物(如雙鐮范,圖2[興隆鐵范(雙鐮范)]),表明鑄鐵技術在這個時期已達到較高的水平。

(2)國內銅的生產有哪些技術擴展閱讀

被譽為「中國古代兵器之王」的越王勾踐劍,於1965年12月出土於湖北望山一號楚墓,出土時插在木質劍鞘里,出鞘時寒光四射,耀人眼目,鋒利無比,令人贊嘆不已。

越王勾踐劍就是一把採用復合金屬鑄造工藝製作的青銅劍,它的主要成分有銅、錫以及少量的鋁、鐵、鎳、硫組成的青銅合金。而劍刃的精磨技藝水平可同現代在精密磨床上生產出的產品相媲美。

由於其劍身的各個部位作用不同,使銅和錫的比例也不一樣。劍脊含銅較多,能使青銅劍韌性良好,不易折斷;而刃部含錫量高,硬度大,則會使青銅劍更為鋒利。

『叄』 銅的分類及常見的加工方法有哪些

常見分類:
黃銅是由銅和鋅所組成的合金
白銅是銅和鎳的合金
青銅是銅和除了鋅和鎳以外的元素形成的合金,主要有錫青銅,鋁青銅等
紫銅是銅含量很高的銅,其它雜質總含量在1%以下。
1、紫銅
紅銅即純銅,又名紫銅,純銅密度為8.96,熔點為1083℃。具有很好的導電性和導熱性,塑性極好,易於熱壓和冷壓力加工,大量用於製造電線、電纜、電刷、電火花專用電蝕銅等要求導電性良好的產品。
因呈紫紅色而得名。它不一定是純銅,有時還加入少量脫氧元素或其他元素,以改善材質和性能,因此也歸入銅合金。中國紫銅加工材按成分可分為:普通紫銅(T1、T2、T3、T4)、無氧銅(TU1、TU2和高純、真空無氧銅)、脫氧銅(TUP、TUMn)、添加少量合金元素的特種銅(砷銅、碲銅、銀銅)四類。
紫銅的電導率和熱導率僅次於銀,廣泛用於製作導電、導熱器材。紫銅在大氣、海水和某些非氧化性酸(鹽酸、稀硫酸)、鹼、鹽溶液及多種有機酸(醋酸、檸檬酸)中,有良好的耐蝕性,用於化學工業。另外,紫銅有良好的焊接性,可經冷、熱塑性加工製成各種半成品和成品。20世紀70年代,紫銅的產量超過了其他各類銅合金的總產量。
紫銅中的微量雜質對銅的導電、導熱性能有嚴重影響。其中鈦、磷、鐵、硅等顯著降低電導率,而鎘、鋅等則影響很小。氧、硫、硒、碲等在銅中的固溶度很小,可與銅生成脆性化合物,對導電性影響不大,但能降低加工塑性。普通紫銅在含氫或一氧化碳的還原性氣氛中加熱時,氫或一氧化碳易與晶界的氧化亞銅(Cu2O)作用,產生高壓水蒸氣或二氧化碳氣體,可使銅破裂。這種現象常稱為銅的"氫病"。氧對銅的焊接性有害。鉍或鉛與銅生成低熔點共晶,使銅產生熱脆;而脆性的鉍呈薄膜狀分布在晶界時,又使銅產生冷脆。磷能顯著降低銅的導電性,但可提高銅液的流動性,改善焊接性。適量的鉛、碲、硫等能改善可切削性。
2、黃銅
以鋅作主要添加元素的銅合金,具有美觀的黃色,統稱黃銅。銅鋅二元合金稱普通黃銅或稱簡單黃銅。三元以上的黃銅稱特殊黃銅或稱復雜黃銅。含鋅低於36%的黃銅合金由固溶體組成,具有良好的冷加工性能,如含鋅30%的黃銅常用來製作彈殼,俗稱彈殼黃銅或七三黃銅。含鋅在36~42%之間的黃銅合金由和固溶體組成,其中最常用的是含鋅40%的六四黃銅。為了改善普通黃銅的性能,常添加其他元素,如鋁、鎳、錳、錫、硅、鉛等。鋁能提高黃銅的強度、硬度和耐蝕性,但使塑性降低,適合作海輪冷凝管及其他耐蝕零件。錫能提高黃銅的強度和對海水的耐腐性,故稱海軍黃銅,用作船舶熱工設備和螺旋槳等。鉛能改善黃銅的切削性能;這種易切削黃銅常用作鍾表零件。黃銅鑄件常用來製作閥門和管道配件等。
最簡單的黃銅是銅-鋅二元合金,稱為簡單黃銅或普通黃銅,改變黃銅中鋅的含量可以得到不同機械性能的黃銅。黃銅中鋅的含量越高,其強度也較高,塑性稍低。工業中採用的黃銅含鋅量不超過45%,含鋅量再高將會產生脆性,使合金性能變壞。在黃銅中加1%的錫能顯著改善黃銅的抗海水和海洋大氣腐蝕的能力,因此稱為"海軍黃銅"。錫能改善黃銅的切削加工性能。鉛黃銅即我們通常所說的易削國標銅。加鉛的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性,鉛對黃銅的強度影響不大。雕刻銅也是鉛黃銅的一種。多數黃銅具有良好色澤、加工性、延展性,易於電鍍或塗裝。
黃銅又分:
1)普通黃銅
它是由銅和鋅組成的合金。
當含鋅量小於39%時,鋅能溶於銅內形成單相a,稱單相黃銅,塑性好,適於冷熱加壓加工。當含鋅量大於39%時,有a單相還有以銅鋅為基的b固溶體,稱雙相黃銅,b使塑性小而抗拉強度上升,只適於熱壓力加工。
代號用"H+數字"表示,H表示黃銅,數字表示銅的質量分數。如H68表示含銅量為68%,含鋅量為32%,的黃銅,鑄造黃銅則在代號前"Z"字,如ZH62。
H90、H80單相,金黃色,故有金色共稱之,稱為鍍層,裝飾品,獎章等。
H68、H59屬於雙相黃銅,廣泛用於電器上的結構件,如螺栓,螺母,墊圈、彈簧等。
一般情況下,冷變形加工用單相黃銅熱變形加工用雙相黃銅。
2)特殊黃銅
在普通黃銅中加入其它合金元素所組成的多元合金稱為黃銅。常加入的元素有鉛、錫、鋁等,相應地可稱為鉛黃銅、錫黃銅、鋁黃銅。加合金元素的目的。主要是提高抗拉強度改善工藝性。
代號:為"H+主加元素符號(除鋅外)+銅的質量分數+主加元素質量分數+其它元素質量分數"表示。
如:HPb59-1表示銅的質量分數為59%,含主加元素鉛的質量分數為1%,餘量為鋅的鉛黃銅。
3、白銅
以鎳為主要添加元素的銅合金。銅鎳二元合金稱普通白銅;加有錳、鐵、鋅、鋁等元素的白銅合金稱復雜白銅。工業用白銅分為結構白銅和電工白銅兩大類。結構白銅的特點是機械性能和耐蝕性好,色澤美觀。這種白銅廣泛用於製造精密機械、化工機械和船舶構件。電工白銅一般有良好的熱電性能。錳銅、康銅、考銅是含錳量不同的錳白銅,是製造精密電工儀器、變阻器、精密電阻、應變片、熱電偶等用的材料。
4、青銅
原指銅錫合金,後除黃銅、白銅以外的銅合金均稱青銅,並常在青銅名字前冠以第一主要添加元素的名。錫青銅的鑄造性能、減摩性能好和機械性能好,適合於製造軸承、蝸輪、齒輪等。鉛青銅是現代發動機和磨床廣泛使用的軸承材料。鋁青銅強度高,耐磨性和耐蝕性好,用於鑄造高載荷的齒輪、軸套、船用螺旋槳等。鈹青銅和磷青銅的彈性極限高,導電性好,適於製造精密彈簧和電接觸元件,鈹青銅還用來製造煤礦、油庫等使用的無火花工具。
代號:表示方法為"Q+主加元素符號及質量分數+其它元素的質量分數"所組成。鑄造產品則在代號前加"Z"字,
如:Qal7表示含鋁為5%,其餘為銅的鋁青銅ZQsn10-1表示含錫量為10%,其它合金元素含量為1%,餘量為銅的的鑄造錫青銅。
青銅又可分為錫青銅和特殊青銅(即無錫青銅)兩類。
(1)是由錫為主加元素的銅錫合金,也稱為錫青銅
當含錫量小於5~6%,錫溶於銅中形成a固溶體,塑性上升,當含錫量大於5~6%時,由於出現了Cu31sb8為基的固溶體,抗拉強度下降,所以秤的錫青銅含錫量大多在3~14%之間,當含錫量小於5%,適用於冷變形加工,當含錫量為5~7%時的適用於熱變形加工。當含錫量大於10%時,適用於鑄造。
由於a與&電極電位相近,且成分中的錫氮化後生成緻密的二氧化錫薄膜,耐大氣、耐海水等的耐蝕性上升,只是耐酸性較差。
因為錫青銅結晶溫度范圍較寬,流動性差,不易形成集中縮孔,而易形成枝晶偏析和分散縮孔,鑄造收縮率小,有利於得尺寸極接近於鑄型的
鑄件,所以適於鑄造形狀復雜。壁厚較大的條件,而不適宜鑄造要求緻密度高和密封性好的鑄件。
錫青銅有良好的減摩性,抗磁性及低溫韌性。
錫青銅按生產方法可分為壓力加工錫青銅與鑄造錫青銅兩大類。
A、壓力加工錫青銅
含錫量一般小於8%,宜冷熱壓力加工成板|、帶、棒、管等型材供應,經加工硬化後,其抗拉強度、硬度上升、而塑性下降。再退火後可保持較高抗拉強度下改善塑性、尤其是獲得高的彈性極限。
適制儀表上要求耐蝕及耐磨件,彈性件,抗磁件及機器中滑動軸承,軸套等
常用的有Qsn4-3 Qsn6.5~0.1。
B、鑄造錫青銅
以鑄錠供應,由鑄造車間鑄成鑄件使用,適宜鑄造形狀復雜但緻密度要求不高的鑄件,如滑動軸承、齒輪等。常用的有ZQsn10-1 ZQsn6-6-3。
(2)特殊青銅
加入其它元素以取代錫,或為無錫青銅,多數特殊青銅都比錫青銅具有更高的機性,耐磨性與耐蝕性,常用的有鋁青銅(QAL7 QAL5)鉛青銅(ZQPB30)等。
以鎳為主要添加元素的銅基合金呈銀白色,稱為白銅。鎳含量通常為10%、15%、20%,含量越高,顏色越白。銅鎳二元合金稱普通白銅,加錳、鐵、鋅和鋁等元素的銅鎳合金稱為復雜白銅,純銅加鎳能顯著提高強度、耐蝕性、電阻和熱電性。工業用白銅根據性能特點和用途不同分為結構用白銅和電工用白銅兩種,分別滿足各種耐蝕和特殊的電、熱性能。
二、辨別:
白銅、黃銅、紅銅(也稱為"紫銅")、青銅(青灰色或者灰黃色)是從顏色上區別的。
其中白銅、黃銅極易區分;紅銅是純銅(雜質<1%)、青銅(其他合金成分5%左右)稍難以區別。未氧化時,紅銅色澤較青銅亮,青銅略帶青色或黃色偏暗;氧化後,紅銅變為黑色,青銅則位青綠色(多水的有害氧化)或者巧克力色。
銅及銅合金的分類和焊接特點
(1)純銅:純銅常被稱作紫銅。它具有良好的導電性、導熱性和耐蝕性。純銅用字母+T}}(銅)表示,如Tl,T2,T3等。氧的含量極低,不大於0.O1%的純銅稱為無氧銅,用TU(銅無)表示,如TU1、TU2等。
(2)黃銅:以鋅為主要合金元素的銅合金稱為黃銅。黃銅用+H;(黃)表示如H80、H70,H68等。
(3)青銅:以前把銅與錫的合金稱作青銅,現在則把除了黃銅以外的銅合金稱作青銅。常用的有錫青銅、鋁青銅和敏青銅等。青銅用"Q,'(青)表示。
銅及銅合金的焊接特點是:
(1)難熔合及易變形
(2)容易產生熱裂紋
(3)容易產生氣孔
銅及銅合金焊接主要採用氣焊、惰性氣體保護焊、埋弧焊、釺焊等方法。
銅及銅合金導熱性能好,所以焊接前一般應預熱,並採用大線能量焊接。鎢極氫弧焊採用直流正接。氣焊時,紫銅採用中性焰或弱碳化焰,黃銅則採用弱氧化焰,以防止鋅的蒸發。

『肆』 現在冶煉銅的方法有哪些

我們通過吹煉銅礦石得到冰銅(銅鋶),然後氧化精煉得到金屬銅。目前主流為兩大方法,熔池熔煉和閃速熔煉。
所謂閃速熔煉,又叫懸浮熔煉,主要反應在空中進行,主要反應為氣固反應;所謂熔池熔煉,主要反應在熔融的液態物中進行,就像熔化的液體形成的池子一樣,故名熔池熔煉。熔池熔煉的主要反應為氣液反應。
閃速熔煉有奧托昆普法,因科法等,目前,全世界有閃速爐40多座,我國有四座(貴溪、金隆、金川、祥光)。
熔池熔煉有奧斯麥特法,艾莎法,三菱法等。像2樓提到的就是三菱法。其他如諾蘭達法,白銀法等都屬於熔池熔煉

『伍』 請教銅的上引法生產工藝,越詳細越好,謝謝!

上引法 摘要:上引法工頻爐本來沒有精煉程序,不能冶煉廢銅線、廢品店回收來的原料紫雜銅。但通過試驗,改進操作方法和工藝,實現了上引法工頻爐也能溶煉出符合國家標准要求的銅桿,取得了一定的經濟效益。本文論述詳盡,便於操作。值得推廣。
主題詞:上引法 廢銅 溶煉 方法
由機械工業部上海電纜研究所在國內首先開發研製的上引法生產無氧銅桿新工藝,具有工藝技術先進,產品質量好,單位能耗低,生產品種及規格靈活多樣,適應性強,沒有三廢污染,投資少等特點,是銅導體及銅材加工的理想工藝。然而,上引法銅桿生產過程中沒有精煉工序,為了保證銅桿的質量。該廠把生產過程中產生的廢線,都運到外廠去加工,每噸廢線的加工費運費除外還要 1000 元,每年要為此多支出近百多萬元。
溶煉廢銅線的方法
針對這種情況,我廠試驗利用上引法工頻爐自己溶煉廢銅線,並對外實行加工。取得了一定的經濟效益。具體方法如下:
1. 選擇原材料。我廠為了保證溶煉廢銅線的質量,對所有的廢銅線進行了選擇。我廠是一個漆包線生產廠家,主要廢線是拉線和漆包車間的廢線,另外,我廠還從各廢品店,收購一些廢紫雜銅,收購的廢紫雜銅里常常有一些黃銅,廢塑料土塊石頭等混雜在裡面,所以,必須進行適當地清除。再進行打捆,每捆 10 公斤左右。
2. 選擇冶煉用的活松。活松一般採用剛伐下來的松樹,長短大小要有利於操作。我廠採用的是廠內間伐的松樹,長 2 米,直徑在 5 厘米左右。彎曲度小於全長的 2% 。
3. 把原有銅液從上引法工頻爐里引桿至最低位置,我廠工頻爐容量在 6-7 噸之間,加廢料時只留 2.4 噸左右在爐子中,留下足夠的空間來,以便存貯熔煉的廢銅線液。開始按正常生產加料,銅液溫度控制在 1150 ± 5 ° C ,銅液上的木炭覆蓋厚度控制在 100-150mm ,冷卻水進水溫度控制在:熱天控制在 26-30 ° C ,冷天控制在 21-25 ° C ,進出水溫差 8 ° C 左右,供水壓力 0.18-2.2Mpa 。加料過程中會產生大量的渣子和爐壁掛渣,要注意按時清渣。清渣數,每小時不能小於一次。我廠一次投料量在 4-5 噸之間。
4. 插活松。加料完成後,對上引法工頻爐內的銅液進行插活松還原,除去銅液中的氣體。還原氧化亞銅為銅,當松木在高溫下分解時,碳氫化合物直接與銅中的 Cu 2 O 起化學反應作用,其反應式為: 4Cu 2 O+CH 4 =8Cu+2H 2 O+CO 2
5. 靜置。插完活松後,實行保溫靜置 8 小時以上,這樣,可以使銅液中的氣體從銅液中完全溢出,因為銅液中存在的氣體,是緩慢向上升的,要想使它完全不存留於銅液中,要有相當一段時間,通過靜置後,它就能使銅液中的氣體完全溢出,不使引出的銅桿產生空心了,再有通過靜置,能使銅液中的雜質,升浮到銅液表面,通過扒渣、清理,能減少銅中的雜質。
6. 引桿,通過以上部署後,就可以正式引桿了,引桿速度按工藝要求控制在 500-700mm/min ,銅桿引出結晶器與空氣接觸的表面溫度: 100 ° C 左右,引桿時,加符合國標 GB-466-82 規定的一、二號銅板,其化學含量如表 1 :
表 1 銅的化學成分
銅品號


化學成分( % )
銅不小於( % )
雜質含量不大於( % )










總和
一號銅
Cu-1
99.95
0.002
0.002
0.001
0.004
0.003
0.002
0.002
0.003
0.004
0.001
0.05
二號銅
Cu-2
99.90
0.002
0.002
0.001
0.005
0.005
0.002
0.002
0.004
0.004
0.001
0.10
7. 對銅桿各項性能進行分析化驗。經過引桿出來後,取樣用肉眼觀看,銅桿表面光亮,無斑痕,斷面呈玫瑰紅色,細粒結晶, 在拉線和引桿過程中,分別取 3.0mm,8.0mm,14.4mm 進行試驗分析,其結果均符合國家規定的各項要求,其試驗結果如下
表 2 廢銅線在上引法工頻爐冶煉的機械電氣性能實測數據
名稱
抗拉強度( Mpa )不小於
伸長率( % )不小於
電阻率 ( Ω .mm 2 /m) 不大於
取樣日期
規格
3.0 mm
8.0mm
14.4mm
3.0 mm
8.0mm
14.4mm
3.0 mm
8.0mm
14.4mm
標准
389
325
_
1.0
2.2
35
0.01777
0.01777
0.017241
實測
448
355
187
1.4
4
38
0.01740
0.01741
0.017149
199.8
450
359
192
1.3
3.9
37.3
0.01737
0.01736
0.017203
199.13
442
343
181
1.5
4.5
38.9
0.01745
0.01743
0.017196
1996.6.18
447
356
184
1.4
4.1
38.5
0.01741
0.01738
0.017240
1996.7.30
451
361
193
1.3
3.7
37
0.01733
0.01731
0.015
1996.8.2
由表中各項數據可知,各項機械電氣性能,均符合國家標准要求。同時,按以上操作方法生產的銅桿,在拉線的過程中,很少發現夾雜、空心等質量問題。
注意事項
上引法工頻爐加工廢線廢料時,應該注意以下幾個方面:
1 ;對加工的廢線廢料要嚴格把關,清除其中的雜質,如黃銅,土塊,石頭,過多的塑料,鐵絲等,以免雜質混入其中影響銅桿的質量。
2 ,所加工的廢線廢料,要打成 10 公斤左右的小捆。以便於操作工加料。
3 ,加料時,廢線廢料中的塑料等易燃物,會使火焰騰升,要注意安全。
4 ,加料時,廢線廢料會比銅液輕,要准備長而好操作的工具,把廢線廢料輕輕壓入銅液中。
5 ,要保證爐子溫度符合工藝要求。過低過高都會影響產品的質量和產量。
6 ,要及時清除爐壁上過多的掛渣,但注意不能粗魯損壞爐壁。
結束語
我廠 1996 年以前熔煉廢線是採用邊熔煉邊引桿的,然後把引桿出來的銅桿再剪切成 90cm 左右的長條,重新投入工頻爐,這樣生產出來的銅桿,也能符合國家規定的各項要求,但在引桿的過程中,結晶器常常會脫引,結操作帶來很大的不便。為此,我廠改用了上述操作方法,使用至今。
利用上引法加工廢線廢料爐壁雖然掛渣較嚴重。但對爐子的壽命影響不大。實踐證明,採用上引法工步爐進行廢線廢料的加工,是切實可行的,我廠除滿足本單位的生產任務外,還經常為懷化等地的電線電纜廠家加工廢線,取得了一定的經濟效益。值得廣大廠家借鑒利用。

『陸』 我國古代冶煉銅的步驟有哪些

古代冶金技術始於煉銅。銅礦冶煉工藝一般至少要分兩步走,首先得通過氧化焙燒,除去其中的一部分硫和鐵,在此過程中會生成冰銅;第二步則是冰銅冶煉,在豎爐中以木炭焙燒,而得到金屬粗銅。

在古代的技術條件下,用硫化銅所冶煉出的金屬銅中,往往會含有明顯量的鐵和硫,還有由共生礦物引入的砷、鉛、錫、鋅、銀、銻,以及殘余的冰銅和氧化焙燒的中間產物等元素。

冶煉硫化礦大約在春秋時期,當時個別地區的冶煉技術已經進步到這個階段。如對內蒙古自治區昭烏達盟赤峰市林西縣大井古礦冶遺址的發掘和研究表明,它屬於夏家店上層文化,相當於春秋早期。

在該遺址,當年的工匠曾用石質工具較大規模地開采了銅、錫、砷共生硫化礦石,礦石經焙燒後直接還原熔煉出了含錫、砷的金屬銅合金。

該遺址在赤峰市林西縣官地鄉,銅礦區的礦石主要類型為含錫石、毒砂的黃鐵礦黃銅礦,少量為黃錫礦。遺址發掘中出土了多座煉爐以及爐渣、爐壁、礦石,對當時的冶煉技術提供了相當豐富的實物資料。

『柒』 現在大自然中很難找到純銅,銅是如何提煉製造的

現在大自然中很難找到純銅,銅是如何提煉製造的?

第一、工人用稀釋的硫酸溶液噴灑氧化鐵礦石,經歷數個月的時間,溶液會滲透並溶出銅。銅溶液會流進一個槽池子里,然後精油泵把銅溶液輸送到工廠。銅溶液在渠道內與有機媒介連接,浮在表面。接著工人加入酸性溶液,這樣能提升銅的濃度,使其成為導電體。接下來,這些銅溶液會繼續輸送進連續槽里,裡面含有純銅啟動薄板也叫陰極板。接著工人將電流送進槽內,同會被陰極板吸收。剛開始時,陰極板還只有薄薄的一片,但是經過十天後,陰極板會逐漸增厚,厚度就變成了2.5公分厚了,此時每塊陰極板重量就達到了125公斤,純度達到了99.99%,這對利用銅製作電子產品來說是很重要的,但對於銅筒硫化石里分解出來較為困難。

第四、工人把薄板送進熔爐一個高聳的直井裡,純銅在中斷時熔化,流到熔爐的底部,然後被送往絕緣金屬通道,使其保持溶解狀態,隨後倒入直立的模具里,這個模具將會把銅塑成矩形,變成銅柄。銅柄可用來製造像式銅片或管路零件。剛從模具出爐的銅柄約六米長,輸送系統會把他們送往圓具,然後切成客戶要求的長度。完成堆疊和貼標後,這些純度極高的銅柄就可以運送給製造商了。當然,這家工廠也會把純銅製成條狀了,這種形式的銅條更適合製造電線。融化的銅層開口留進模具,然後用水降溫,同形成連續的鋸條,接著利用帶有溝槽的滾輪將其有矩形的樣子變成圓形,並且它的直徑也會大大縮小。銅進入溝槽後就會變成八毫米粗的銅條了,緊接。這銅條出來後,機器就會捲成線圈,整齊的套入鋼軸,接著機器壓縮線圈,將它往下壓,這樣在運送時不會占據更多的空間。最後再以過頂壓制機壓縮產品的銅線,用強化塑料繩加固。

『捌』 工業制銅的方法

冶煉技術

古代的銅礦開采術

先秦時期青銅冶鑄的高度發達,也從一個側面反映了銅礦開采技術的先進。湖北省大冶銅綠山的古銅礦遺址,向人們展現了從商周至漢代銅礦開采狀況和采礦技術的發展過程。這是迄今發現的中國最早的古礦遺址,在世界礦業史上也是不可多得的珍貴遺存。

清代所修《大冶縣志》記載,銅綠山「山頂高平,巨石對峙,每驟雨過時,有銅綠如雪花小豆點綴土石之上,故名。」這里,銅礦富集,礦體規模大,而且礦石含銅品位高,成為中國古代一個重要的采銅中心。至今,地上堆積著40萬噸以上的古代煉渣,地下古礦井分布密集,還有多種形式的煉銅豎爐,記錄著古代礦冶生產的宏大規模和卓越技術。

商代遺址採用的是群井開采方法。井筒打在礦體內,下掘井筒就是開采礦石,掘進終了即開采完畢。繼續開采又另打新井。群井開采簡單易行,井深一般為20~30米,開挖在軟岩或圍岩蝕變帶內,用打水井的工具即可掘進。提升礦石和廢石,採用大輪導嚮往返拉動。

西周的遺址仍用群井開采。井為方形,井深與商代相同。井中有支護遺址,支護形式為間隔支護,距離40~60厘米。井框木為帶榫的套接方式,榫口一律鑿成方形。井框外,四壁先背一層竹席,竹席內間格敷有直徑4~5厘米的木枝條。這時期已出現有巷道、平巷,但處於初始階段。

春秋戰國時期已採用豎井、斜井、平巷的聯合挖掘,初步形成了地下開采系統。其中,斜井的掘進施工和支護技術都有較大的難度,它的出現,是坑采技術的一大進步。斜井的傾度因地而異,由25度至70度不等。斜井的作用不僅可以沿礦體傾斜延伸,節省人力和費用,而且還有探礦的作用。平巷和豎井也較西周時期有明顯的進步,最大井深達64米,延伸至潛水面下8~10米。春秋時期主要的開挖工具為銅制,戰國時期則主要應用鐵制工具。同時,這時期已比較成功地解決了有關掘進、通風、排水、照明、運輸、支護等一系列問題。這些技術,在當時世界上都是無與倫比的。

銅綠山遺址現在已被作為重要的文化史跡,受到國家的保護。

青銅冶鑄術

從世界范圍看,古代美索不達米亞人大約於9000年前開始利用自然銅,6000年前有了銅的冶煉,5500年前有了煉青銅;古埃及大約於7000年前開始煉銅,5000年前有了青銅。相比之下,中國對於銅的加工和利用要晚得多,大約在四五千年前方有自然銅的利用和青銅的冶煉。但是中國不像其他古文明地區那樣,曾經經歷過較長時間的煉制紅銅階段,而是在紅銅加工出現不久就開始冶青銅,並利用青銅熔點低、易於澆鑄的特點,使青銅冶鑄技術迅速發展起來,一躍而跨入世界先進行列,並居領先地位,創造了舉世矚目的青銅文明。

迄今出土或傳世的大量先秦青銅器,向人們展示著中國青銅文化的盛況。其中,河南殷墟出土的重達875公斤的司母戊鼎;湖北隨縣曾侯乙墓出土的大型編鍾,總重量達10噸以上,以及精巧絕倫的銅尊盤;在地下埋藏2500多年,表現依然花紋清晰、光彩照人的越王勾踐劍和吳王夫差劍;等等,都堪稱世界之最。這些青銅器物,反映了當時青銅鑄造技術的高度發展水平,包括渾鑄、分鑄、失蠟法、焊接、鑲嵌、表面處理等工藝的高超程度。

高超的青銅鑄造加工的技術工藝,是以高超的青銅冶煉技術為基礎的。沒有優質的青銅材料,就不可能產生優秀的青銅器物。當時的人們已經熟練地掌握了青銅的冶煉技術,而且已掌握了鑒定青銅質地是否精純的方法。這就是在《考工記》一書中記載的火焰顏色判定法。

《考工記》中說,在冶煉青銅時,銅料與錫料中會先冒出黑濁的氣體,「黑濁之氣竭,黃白次之;黃白之氣竭,青白次之;青白之氣竭,青氣次之,然後可鑄也」。近代科學證明,金屬加熱時由於蒸發、分解、化合等作用,會產生不同的顏色。冶煉青銅時,原料中所附著的碳氫化合物會燃燒,產生黑濁的氣體;隨著爐溫的升高,原料中所含的氧化物、硫化物等雜質會產生黃白、青白的氣體;到只冒青氣時,說明雜質已基本去除,青銅已經煉成,可以澆鑄了。這是冶金史上關於火焰顏色鑒別法的最早記載。

順便應該指出的是,「爐火純青」是我們常用的一句成語,用來比喻功夫達到純熟完美的程度。其來源,現在通用的一般辭典中都說是來自道家煉丹成功時火焰發青,有的還加註「迷信」二字。這種說法恐有誤。它的最早出現應是上引的《考工記》記載。

濕法煉銅

濕法煉銅,也叫膽銅法,這是中國歷史上在煉銅技術上的一項重大發明。

今天,鐵元素比銅元素活躍,它能在銅鹽溶液中,經過置換反應,置換出銅來,這已是最基本的化學知識。而這種置換反應,卻是由中國首先發現,並加以實際利用的。

鐵銅置換反應的發現,是煉丹家在化學方面的一大貢獻。他們在煉丹實踐中,觀察到這一置換現象,並不斷加以記錄和總結。現知這一置換現象的最早文字記錄,是2000多年前在西漢時成書的《淮南萬畢術》一書中所記載的,「曾青得鐵則化為銅」。曾青,又叫空青、石膽、膽礬,為天然的硫酸銅。硫酸銅一般是藍色結晶體,因在空氣中會部分風化失去水分,而呈白色,故又有白青之稱。曾青是煉丹家在煉丹活動中的常用葯物,被認為「久服身輕不老」。它亦被引入醫學,作為治療瘡癤等疾患的用葯,故中葯本草著作中也有記載。漢代成書的《神農本草經》中,即記有石膽「能化鐵為銅」。不單是硫酸銅會與鐵起置換反應,其他可溶性銅鹽也會與鐵起置換反應。對此,古代的煉丹家和葯物學家也有所發現。南北朝時著名的煉丹家和葯物學家陶宏景就說:「雞屎礬……投苦酒中,塗鐵皆作銅色」。苦酒即醋酸,雞屎礬可能是鹼性硫酸銅或鹼性碳酸銅,因難溶於水,要加醋酸方能溶解。

所謂膽銅法,就是把鐵放在膽礬溶液(膽水)中,使鐵離子置換出膽水中的銅離子,從而析出單質銅的冶銅方法。膽銅法,是一種先進的煉銅方法,為中國所首創。與火法煉銅相比較,它有著多方面的優越性。它可以就地取材,在膽水多的地方設置銅場,設備簡單,技術操作容易,成本低;只要把蒲鐵片或碎鐵塊投入膽水槽中浸漬,就可獲取銅,而且銅質精純。它的冶煉過程是在常溫下進行的,可以節省大量燃料,免除鼓風、熔煉等設備,也減輕了煉銅工人的勞動強度,並減少了環境污染。而且,膽銅法不管是貧礦還是富礦,都可使用。

膽銅法何時由煉丹家的煉丹實驗轉成工業生產,現在尚不清楚。有人推測在唐末或五代已經開始濕法煉銅,而在北宋時已經實際應用並得到推廣,卻是確定無疑的。在11世紀末葉,北宋哲宗時的張潛已著有濕法煉銅專著《浸膽要略》,盡管此書已經佚亡,但卻反映了當時已有一整套濕法煉銅的工藝,並已有人進行了總結。據《宋會要輯稿》記載,北宋時用濕法煉銅的地區有11處,分布在廣東、湖南、江西、福建、浙江等地。其中,信州鉛山(今江西省鉛山縣)的冶銅工場有浸銅溝漕77處,紹聖三年(1096年)產銅38萬斤;而廣東韶關岑水的工場,在政和六年(1116年)產銅達100萬斤之多。據統計,在1107~1110年間,北宋政府每年收銅660萬斤,其中膽銅有100多萬斤,佔15%~20%。到南宋時,政府收取的銅中,膽銅所佔的比例達到 85%之多。濕法煉銅的方法,在明、清兩代仍繼續採用,至今仍有些地區用此方法煉銅。

生鐵冶鑄和柔化術

與煉銅一樣,中國冶鐵技術的發明亦晚於其他一些古文明發達的國家和地區。埃及大約在公元前1000年左右開始進入鐵器時代,美索不達米亞地區大約在公元前1200年左右開始進入鐵器時代,愛琴海地區大約在公元前1000年左右開始進入鐵器時代,印度大約在公元前800年左右開始進入鐵器時代,而中國則是在公元前600~500年左右開始煉鐵的。但是,中國不似其他國家和地區,經歷了一個漫長的塊煉法冶鐵時期,而是很快發明了生鐵冶鑄技術和生鐵柔化技術,因此後來居上,很快躍居世界冶鐵事業的前列,並長期居於世界領先的地位。歷史上中國的鋼鐵除輸往鄰近國家外,還曾遠銷古羅馬和西南亞。

在歷史上,煉鐵方法主要有兩種,一是塊煉法,一是生鐵冶煉。塊煉法是在比較低的溫度下進行的,它用燒紅的木炭使鐵礦石直接由固態還原成鐵。用塊煉法煉得的鐵質地疏鬆,故有海綿鐵之稱。海綿鐵含夾雜物較多,要把它製成鐵器,必須經過反復加熱鍛打。生鐵是在1100~1200℃的爐溫下,由還原出的固態鐵吸收碳而煉成。由於其熔點低,冶煉時呈熔融狀態,可直接用范澆鑄成器,從而免除了塊煉鐵加工費工費時的缺陷,提高了生產效率,降低了成本,使鐵器的大規模、高效率生產成為可能。中國在公元前6世紀即已發明了生鐵冶鑄技術,這項技術在世界領先約2000年。羅馬人雖在公元前後也偶爾煉出過生鐵,但卻被當作廢品而拋棄,直至14世紀時,歐洲人才認識到生鐵的意義,開始生產生鐵。

生鐵的最大特點是其可鑄性,故又稱鑄鐵。但生鐵含碳量高,一般都在2%以上,往往又含有硫、磷等雜質,因而性脆,韌度低,直接鑄造出來的農具、工具和兵器,使用時容易斷裂。為了彌補這一缺陷,我們的祖先在戰國時期又發明了鑄鐵柔化術。

中國早期的鑄鐵柔化術可分為兩類:一類是在氧化氣氛下對生鐵進行脫碳熱處理,使成白心韌性鑄鐵;一類是在中性或弱氧化氣氛下,對生鐵進行石墨化熱處理,使成黑心韌性鑄鐵。在西方,白心韌性鑄鐵的生產技術是1722年由法國人發明的,黑心韌性鑄鐵是1831年在美國問世的。到漢代時,鑄鐵柔化術又有新的突破,形成了鑄鐵脫碳鋼的生產工藝,可以由生鐵經熱處理直接生產低、中、高碳的各種鋼材。

鑄鐵柔化術的發明,在冶金史上是一項具有劃時代意義的成就。它大大加快了鐵器取代銅器的歷史進程,有力地促進了社會生產力的發展,使中國社會邁人一個新的發展時期。

值得一提的是,大約在明代時,出現了從生鐵到熟鐵的連續生產工藝。據《天工開物》記載,這項技術是把煉鐵爐與炒鐵爐串聯在一起,讓由煉鐵爐煉出的生鐵液流入炒鐵爐,用柳木棍急攪,使生鐵液中的碳份氧化,而成熟鐵。這種連續生產的工藝,已初具組合化生產的系統思想,既提高了生產效率,又減少了能耗,是冶鐵技術的又一重大突破。

灌鋼技術

灌鋼技術是中國歷史上在煉鋼技術方面的一項重大發明。其工藝過程大致為,將生鐵與熟鐵合煉,因生鐵熔點低,熔化後的生鐵水就會向熟鐵中滲透,使熟鐵增加碳份而成鋼。因生鐵水像灌進熟鐵一樣,故稱灌鋼。這種煉鋼方法無需加熱鍛打,碳份分布均勻,且可去除部分雜質,得到的即是優質鋼材,可用以製造刀鋒的鋒刃。在1740年西方坩鍋煉鋼法發明之前,是世界上最先進的煉鋼方法。

灌鋼法大約創始於5世紀後半葉的南北朝時期。陶弘景說:「鋼鐵是雜煉生柔作刀鐮者。」「生」指生鐵,柔指柔鐵,即熟鐵。北齊的冶金專家綦母懷文也說:「造宿鐵刀,其法燒生鐵精以重柔挺,數宿則成鋼。」他用灌鋼造出的宿鐵刀,是當時的名刀,非常鋒利,可「斬甲過三十札」。也有人認為,東漢末年王粲《刀銘》中的「灌辟以數」,西晉張協《七命》中的「乃煉乃煉,萬辟千灌」,其中之「灌」即指灌鋼。如是,則灌鋼的創始年代可提前到3世紀時。

在灌鋼技術應用的初期階段,需經多次灌煉,方能成鋼。宋以後灌鋼技術不斷得到改進。據史籍記載,其加工工藝大致可分為3種,其發展趨勢是減少灌煉次數,以至一次煉成。

第一種加工工藝,是北宋沈括在《夢溪筆談》卷三所記載的,「世間鍛鐵所謂鋼鐵者,用柔鐵屈盤之,乃以生鐵陷其間,泥封煉之,鍛令相入,謂之團鋼,亦謂之灌鋼。」其中,把柔鐵屈盤起來,是為了增加生熟鐵的接觸面,提高灌鋼的效率,並使碳份分布更加均勻;封泥則可以促進造渣,去除雜質,並起保護作用。《夢溪筆談》中還說「二三煉則生鐵自熟,仍是柔鐵」,反映了加工時灌煉次數的減少。

第二種加工工藝,記載於宋應星的《天工開物》卷十四之中。它把柔鐵屈盤改為薄熟鐵片,進一步增加了生熟鐵的接觸面,加速了「生熟相和,煉成則鋼」的進程,泥封亦改為草泥混封,反映了明代灌鋼技術的改進。

第三種加工工藝,是自清代至近代盛行於江蘇、安徽、湖北、湖南、四川、福建等地的「抹鋼」或「蘇鋼」。其特點是,先將料鐵加熱,再把生鐵板的一端伸入爐中,待生鐵熔化時,用鉗夾住生鐵板的一端,並不斷移動,同時不斷轉動料鐵,讓生鐵水均勻地滴在料鐵上,再經鍛打,去除雜質。這種方法有利於去除夾雜,提高金屬的收得率。

壘鑄技術

中國冶金史上的一個突出特點,是鑄造技術佔有很重要的地位,以至於鑄造既作為成形工藝而存在,又成為冶煉工序中的一個組成部分,達到了「冶」與「鑄」密不可分的地步。因此,在古代文獻中往往是冶鑄並稱,而且對中國文化產生了深刻的影響。如常用詞彙「模範」、「范圍」、「陶冶」、「熔鑄」、「就範」等,都是由冶鑄技術演生而來的。這種冶與鑄密不可分的冶金傳統,是古代世界上其他國家和地區所無法比擬的。

中國鑄造技術可以說是伴隨青銅冶煉而產生與發展,其後又隨著生鐵冶煉而持續發展著。歷史上,在鑄造技術方面有很多重要的發明,並取得過很多重要的成就。例如,被認為是中國古代文明象徵的商周到戰國的青銅器,在某種意義上可以說是鑄造技術所造就的。從重875公斤的司母戊方鼎、精美的曾侯乙尊盤和大型的隨縣編鍾群,以至大量的禮器、日用器、車馬器、兵器、生產工具等,可以看到當時中國已經非常熟練地掌握了綜合利用渾鑄、分鑄、失蠟法、錫焊、銅焊的鑄造技術,在冶鑄工藝技術上已處於世界領先的地位。而疊鑄技術則是在鑄造方面的又一重大發明。

所謂疊鑄,是把許多個范塊或成對范片疊裝在一起,由一個共用的澆口和澆道進行澆注,一次可以得到幾十件,以至上百件鑄件。它可以批量生產,生產效率高,成本比較低,又能夠節省造型、澆注的用地,是一種比較先進的鑄造方法。這種方法在西方是隨著大機器生產才出現和發展起來的,至今仍被廣泛採用。而在中國,這種方法在2000多年前的戰國時期已經開始應用。

現在發現的最早疊鑄件,是戰國時齊國的刀幣。它是用銅質范盒翻制出具有對稱性和互換性的范片,每兩片合成一層,再多層疊合澆注而成。

在漢代,疊鑄技術得到了很大的發展。本世紀70年代,在陝西咸陽、西安,河南南陽、溫縣,山東臨淄等地,都曾多次出土有漢代的疊鑄泥范。其中,以溫縣烘范窯中出土的疊鑄范數量最大,保存最為完好,計出土有16類、36種規格的疊鑄范500多套。每套鑄范由5至14層疊成,最少的一次可澆鑄5件,最多的達84件。這些鑄范的設計和製作都很精細。據分析,用這些鑄范澆出的鑄件,表面光潔度可達五級(計分14級),金屬收得率可達90%,工藝水平已相當先進。而且,從中還可以看到當時已具備了制范、烘范、疊裝、澆鑄、成器等一整套成熟的生產工藝。

『玖』 我國古代青銅冶鑄技術有哪些發展歷史

隨著人們對錫石或鉛礦石的識別,冶煉銅的技術逐漸向加錫石或方鉛礦的方向演進。

在夏代、商代早期及中期,青銅器的化學組成是雜亂無章的,鉛、錫的含量也較低,這表明當時很可能是以紅銅或孔雀石與錫礦砂或方鉛礦合煉青銅。

雖然在新石器時期晚期和夏代,黃河流域的許多地區開始推廣冶銅工藝,但是那時只能生產錐、環、管、鏃等小件銅器,它們顯然不能對生產有多大的促進作用。

至商代,青銅冶鑄技術有長足的進步,並開始鑄造較大型的青銅器件,首先是鑄造代表權力象徵的禮器。

在對已出土的青銅文化鼎盛時期的商代青銅器進行化學分析,將它們分為兩類。一類是銅錫二元合金,其中含鉛小於2%;另一類是銅錫鉛三元合金,即含鉛大於2%。

在銅錫二元合金中,銅和錫的比例大都接近4比1。而在銅錫鉛三元合金中,銅與錫鉛含量和之比也維系在4比1。錫與鉛之間似乎沒有明顯的比例關系。

由此可以推測,當時的青銅冶煉已有一定的配方,但是工匠們對銅錫或銅錫鉛之比與青銅性能的關系僅有膚淺的經驗認識,即認識到青銅比紅銅實用,因而自覺地冶煉青銅。

『拾』 中國古代常用煉銅技術有哪些

在我國商周奴隸社會,青銅的冶鑄技術已有很高的水平。經過春秋戰國,青銅一度
在製造兵器和生產工具方面進一步有所發展。到了秦漢,由於鐵制工具的迅速進展,青
銅工具逐步被取代了。但另一方面又因為封建社會商品經濟發展的要求,青銅大量地被
用於鑄造錢幣,而無法用鐵器、漆器取代的青銅鏡,其製作技術也在提高。總之,在我
國進入封建社會後,煉銅技術的發展並沒有停頓,而在某些製造業中繼續發展。
秦、漢以後,除青銅外,還出現了一些其他的銅合金。首先應指出的是銅鋅合金,
也就是「黃銅」。最初冶煉這種銅鋅合金,是通過將銅與含鋅的爐甘石防在還原爐中冶
煉而製成的,後來在我國製造出單質鋅以後,便直接將紅銅與鋅冶煉成黃銅合金。關於
這方面的可靠記載,見於宋代人崔昉的《外丹本草》,其中說:「用銅一斤,爐甘石一
斤,煉之即成黃銅一斤半」。元代著作《格致粗談》也說:「赤銅入爐甘石煉為黃銅,
其色如金」。
明代李時珍《本草綱目》曾提到:「爐甘石大小不一,狀如羊腦,松如石脂,赤銅
得之,即化為黃。今之黃銅皆此物點化也」。以上記載清楚地表明,早期黃銅的冶煉是
由碳酸鋅礦石(古稱爐甘石)與銅在還原爐中煉出的。盡管關於黃銅冶煉技術的最早記
載出現於宋、元人的著作中,但應該說在此以前我國已具備冶煉這種合金的技術條件了
,不能由此說冶煉銅鋅合金是從宋以後才開始的。
特別應指出的是,在《天工開物》中,更具體而詳細地記載了煉制金屬鋅(當時叫
「倭鉛」)及黃銅的方法,談到煉制黃銅時說:「每紅銅六斤,入倭鉛四斤,先後入罐
熔化,冷定取出,即成黃銅」。稍後,在《物理小識》中也有同樣記載。
繼黃銅之後,又出現了白銅即銅鎳合金。在北宋末何芫的《春渚紀聞》中已有關於
用銅與砒石冶煉白銅的記載。元代著作《格物粗談》中有「砒石煉為白銅,雜錫煉為響
銅」之語。明代李時珍在其《本草綱目》中說:「白銅出雲南,赤銅以砒石煉為白銅」
。宋應星在其《天工開物》中亦說:銅「以砒霜等葯制煉為白銅」。這些宋、元、明人
著作中提到的用砒石及赤銅煉制的白銅,很可能是指含鎳的砷鎳礦與赤銅煉制者。白銅
很可能在宋、元以前就已有了。
明、清以後我國製造的白銅器物遠銷於國外。到十七、十八世紀,東印度公司從我
國購買白銅器物,再遠銷於歐洲各國,歐洲語中Packtong(白銅)就導源於中國詞「白
銅」。在這以前的唐代,波斯語、阿拉伯語中也把白銅稱為「中國石」,可見也是來自
我國。但其成分及製法,則記載得很少。
在我國古代的煉銅技術中,還應特別指出的是:我國古代勞動人民很早就認識了銅
鹽溶液里的銅能被鐵取代,從而發明了「水法煉銅」的新途徑。這一方法以我國為最早
,是水法冶金技術的起源,在世界化學史上是一項重大貢獻。
早在西漢的《淮南萬畢術》里,就有「曾青得鐵則化為銅」的記載。曾青成分是2C
UCO3?CU(OH)2,易溶於苦酒(醋),又叫白青、空青。東漢時的《神農本草經》也有:
「石膽……能化鐵為銅」的話,石膽或膽礬,成分是含水硫酸銅CUSO4?5H2O。南北朝時
的陶弘景則更進一步認識到不僅硫酸銅,而只要可溶性的銅鹽類就能與鐵置換反應。他
說:「雞屎礬……投苦酒中(醋),塗鐵,皆作銅色」。雞屎礬可能是不純的鹼式硫酸
銅或鹼式碳酸銅,難溶於水,但卻能溶於醋,而與鐵起置換反應。從而擴大了以前的認
識范圍。
這種認識大約到唐末、五代間就應用到生產中去了。宋時更有發展,成為大量生產
銅的重要方法之一,這就是水法煉銅的「膽銅法」。這種方法比火法煉銅有許多優點:
它一則可以在產膽水(即硫酸銅溶液,俗稱「膽水」)的地方就地取材;二則設備簡單
,操作容易,不要冶煉、鼓風設備,在通常溫度下就可提取銅,不須高溫,節省了燃料

宋代時由於鑄造錢幣的大量需要,同時「膽水煉銅」又有上述優點,因此對「膽水
煉銅」甚為重視。宋代文獻記載,當時南方用「水法煉銅」的約有十一處,其中以饒州
德興、信州鉛山和韶州岑水規模最為宏大。北宋每年產膽銅達一百萬至一百七、八十萬
斤,占當時銅總產量的白分之十五到百分之二十;南宋時銅產量雖大為減少,但膽銅比
重卻大有增加,紹興(宋高宗)年間,竟占銅總量的百分之八十五以上。
膽銅的生產過程包括兩個方面。一是浸銅,二是收取沉積的銅。目前,我國有的地
方(如湖北黃石市)還仍用這種方法生產銅。

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與國內銅的生產有哪些技術相關的資料

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