论宋代的胆铜生产(一)

【英论宋代的胆铜生产文(一 )摘要】IntheNorthernSongDynasty,SongRen-zongsgovernmentmadetheexperimentofproducingDantong (copperproducedbydippingironinthesolutionofbluestone).TheproductionofDantongwasnotrelated toXuShenssuggestionanditwasspreadwidelyintheSongZhe-zongperiodandreachedthepeakintheS ongHui-zongperiod.Itshowsthatanewwayofminingwasdevelopedbesidestheconventionalproducti onmethodinancientChina.【关键词】宋代/ 胆铜 / 许申 / 张潜theSongdynasty/Dantong/XuShen/ZhangQian【正文】一、胆铜法的起源与北宋时期的有关记载“胆铜法 ”又称 “胆水浸铜法 ”，是指把铁放在胆矾（硫酸铜的古称，又称石胆）水中浸泡，胆矾水与铁发生化学反应， 水中的铜离子被铁置换而成为单质铜沉积下来的一种产铜方法。 1生产胆铜的原料主要是铁和胆矾水。据夏湘蓉等人撰写的中国古代矿业开发史所言：胆矾“系由黄铜矿、 辉铜矿等硫化铜矿物， 受氧化作用分解而成，或从天然胆水中沉淀 （结晶）出来 易溶于水 ” 2（第 248页）。这种胆矾水在古代被称为“胆水 ”。宋人记载胆水浸铜法的过程如下： “浸铜之法，先取生铁打成薄片，目为锅铁，入胆水槽排次如鱼鳞，浸渍数日，铁片为胆水所薄，上生赤煤，取出刮洗钱（铁？）煤，入炉烹炼。凡三炼方成铜，其未化铁， 却添新铁片再下槽排浸。” 3（食货 之三） 由于这种产铜方法不需采凿铜矿石，生产工艺与熔炼矿铜也不同，故现代又称其为湿法冶金4（第 559 页湿法冶金 ）或水法冶金 5（第 105 页）。我国早在汉代时期就已经认识到胆矾水与铁之间的化学反应，淮南王刘安撰写的 淮南万毕术中就有 “白青得铁，即化为铜”的记载。魏晋时期， 神农本草经记载 “石胆 能化铁为铜，合成金银，练饵食之不老”6（卷一石胆 ）；葛洪所著抱朴子中也有记载，他提到： “诈者谓以曾青涂铁，铁赤色如铜。” 7（卷一六黄白 ）对于上述史料中名目繁多的称呼，张子高在中国化学史稿中指出：“曾青又有空青、白青、石胆、胆矾等名称，其实都是天然的硫酸铜，它是从辉铜矿（Cu,2S）或黄铜矿（ CuFeS,2）与潮湿空气接触所形成的。 ” 5（第 74 页）汉魏以来的记载确凿无疑地说明，当时人们已发现了铁与胆矾结合后能置换出铜这一现象，并为后人探索胆铜法生产提供了依据。但是， 当时人们对胆铜的实践还局限在道家炼丹术和医家药方的范围内。燕羽在 1957 年撰写了宋代胆铜的生产一文，对宋代胆铜法生产及其起源进行了探讨。他指出： “石胆即胆矾的能够化铁为铜的金属置换作用现象，远在秦汉间就已知道。 ”“胆水 浸铜法 的发明，至少当开始在唐末和五代初。五代初年轩辕述著作的宝藏论（注：宝藏论的作者， 除记有轩辕述外， 宋史 卷二 五艺文志 载有： “青霞子 宝藏论 一卷。 ”此书已不存于世。另外， 丛书集成初编还收有唐朝僧人释僧肇写的宝藏论 ，是一部不同内容的书。）称 以苦胆水 浸熬而成的铜为 铁铜 ，并列为当时流行的十种铜的一种 ” 8。燕羽引述的 宝藏论 一书，现在已不存于世， 其中关于十种铜的记载， 存留于李时珍的 本草纲目卷八赤铜条中。 9全文如下：宝藏论云： 赤金一十种。 丹阳铜。 武昌白慢铜。 一生铜， 生银铜， 皆不由陶冶而生者。无毒，宜作鼎器。 波斯青铜， 可为镜。 新罗铜， 可作钟。 石绿、石青、白青等铜并是药制成。铁铜，以苦胆水浸至生赤煤，熬炼而成黑坚。锡坑铜，大软，可点化。自然铜，见本条。文中“见本条 ”是李时珍所言，是指在本草纲目卷八自然铜条中引述了宝藏论的内容。故此，赤铜条中就没有必要再重复了。综观全文，并无“流行的十种铜”之句，可见此句是出自燕羽的判断。我认为，这一判断并不准确。宝藏论虽然记载了十种铜，但至多只能表明这是当时作者所能见到的铜的种类，而并不能说明这十种铜均流行于世。其中，以出产之地（包括出产国家）命名的铜，如丹阳铜、波斯青铜、新罗铜或可因其蜚名远扬而被视为“流行 ”的铜，至于铁铜、自然铜、石绿、石青、白青等铜则绝不可能成为“流行的十种铜的一种 ”。事实上，直到北宋前期，对胆水浸铁成铜这一现象的认识仍仅仅限于极少数人，他们只能在民间极小范围内采取私下生产的方式付诸实践。从遗留下的史籍记载看，这种实践活动多出自信州铅山县一地。宋太宗时期成书的太平寰宇记中曾记载：“（信州铅山县）有胆泉，出观音石，可浸铁为铜。” 10（卷一 七）这之后的宋仁宗景o 四年（ 1037 年）九月，东头供奉官钱逊上奏时也提到“信州铅山产石碌，可烹炼为铜”。由于当时池、饶、江三州的铜钱监正缺少铸钱的铜原料，在三司的请求下，朝廷派遣钱逊与江南东路转运使进行试验，以期解决铜料供应问题11（卷一二 景 o 四年九月丙寅） ，但这次试验结果如何，却无明文记载。再往后就是宋哲宗元o 时期沈括写就的梦溪笔谈中提到的：“信州铅山县有苦泉，流以为涧，挹其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜，熬胆矾铁釜久之亦化为铜。水能为铜， 物之变化， 固不可测。 ” 12（卷二五杂志二）关于这段文字记载是否为沈括亲身考察的记录，郭正谊在 水法炼铜史料溯源一文中进行了考证。他认为不是沈括亲眼所见，而应该是沈括的读书笔记，录自中唐时期成书的丹房镜源 13（第 67 页）。这条记载虽然说明中唐时期在生产胆矾的过程中已获知了铁经过与胆矾接触后可以置换出铜，但是沈括引录这段话时并没有加入任何新的内容，这种情况恰恰说明， 直到宋哲宗初期， 官府尚未推行胆铜法生产， 信州一地公开从事的只是胆矾的生产而已。