“除非什麽,大哥。”
“兄弟,你知不知道秦國用什麽方法煉銅?”
“大哥,這秦國煉銅的方法我還真知道,他們其實和諸國一樣,也用炭火來煉銅,但是秦國還有一種方法很是隱秘,這辦法很少有人知道。”
“是將空青、白青、石膽和膽礬等物,以水化開,再將生鐵打碎成塊置入其中,最後得到沉積的銅泥,在加熱冶煉城銅。”
“此法秦國一直保密,但是秦國經常從咱們白氏購買膽礬,空青、白青、石膽這些東西,所以我見到過一次他們的煉製,都是在陶缸之中進行。”
“大大的陶缸足足有幾千隻之多,膽礬,空青、白青、石膽被大概碾碎之後加入陶缸之中和水,一旦水清了就再加,很是神奇,我看了不明就裡也就沒太在意。”
“我的天,這就是濕法煉銅啊。兄弟所謂膽銅法又稱濕法煉銅,就是把鐵放在硫酸銅溶液裡,這種溶液稱為膽水。”
“以硫酸銅溶液中的銅離子被金屬鐵所置換而成為單質銅沉積下來的一種產銅方法。這種方法,得到銅的純度極高,難怪秦國的鑄劍如此厲害。”
實際上雷雲知道的有關膽水取銅的最早描述見於漢代成書的淮南萬畢術,其中就有曾青得鐵則化為銅的話,曾青又名空青、白青、石膽和膽礬等,指天然硫酸銅或其他可溶性銅礦物。
濕法煉銅也稱膽銅法,其生產過程就是三個步驟。一,浸銅,就是把鐵放在硫酸銅溶液中,使膽礬中的銅離子被金屬置換成單質銅沉積下來。
二,收集,即將置換出的銅粉收集起來,乾燥,再加以熔煉、鑄造。
而雷雲知道的方法就有好幾種。但總的來說主要有三種方法,第一種方法是在膽水產地就近隨地形高低挖掘溝槽。
用茅草席鋪底,把生鐵擊碎,排放在溝槽裡,將膽水引入溝槽浸泡,利用銅鹽溶液和鐵鹽溶液顏色差異。
浸泡至顏色改變後,再把浸泡過的水放去,茅草席取出,沉積在茅草席上的銅就可以收集起來。再引入新的膽水。只要鐵塊未被反應完,可周而複始地進行生產。
第二種方法是在膽水產地設膽水槽,把鐵鍛打成薄片排置槽中,用膽水浸沒鐵片,至鐵片表面有一層紅色銅粉覆蓋,把鐵片取出,刮取鐵片上的銅粉。
這種方法比第一種方法麻煩是將鐵片鍛打成薄片。但鐵鍛打成薄片,同樣質量的鐵表面積增大,增加鐵和膽水的接觸機會。能縮短置換時間,提高銅的產率。
第三種方法是煎熬法,把膽水引入用鐵質的容器中熬煮。這裡盛膽水的工具既是容器又是反應物之一。
煎熬一定時間,能在鐵容器中得到銅。此法長處在於加熱和煎熬過程中,膽水由稀變濃,可加速鐵和銅離子的置換反應,但這樣的方式要消耗燃料。成本相對比前邊的方法高。
所以宋代之前膽銅生產多采用前兩種方法,宋代對膽銅法中浸銅時間的控制,也有比較明確的了解,知道膽水越濃,浸銅時間可越短。
膽水稀,浸銅的時間要長一些。可以說在宋代已經發展從浸銅方式、取銅方法、到浸銅時間的控制等一套比較完善的工藝。
水法煉銅的優點是設備簡單、操作容易,不必使用鼓風、熔煉設備,在常溫下就可提取銅,節省燃料,只要有膽水的地方,都可應用這種方法生產銅。
此外還有膽土法,也就是說,開采銅礦時的碎礦渣及硫銅貧礦經風化氧化後而變成的硫酸銅與土質的混合物。
為取得膽土,則先開采硫銅貧礦,
堆積起來,使之風化氧化,然後再置於盆中,用水浸出膽水,再浸漬打造的薄鐵片?最後取得純銅。盡管是已經到了貧礦了,但是咱們的冶煉前輩總是有辦法將其冶煉,這並不比後世的高技術煉銅差,甚至可以說反而是更好。
當然,後世在經開采過的老銅礦區,也常可直接掘到這類膽土?然後反應出銅,但後來隨著經濟發展和大量進口銅礦石的湧入,這些方法也就慢慢消失了。
這是中國古代冶煉歷史上的一個奇跡,也是最早的化學置換的方式生產銅,堪稱世界之最,但是雷雲怎麽也沒想到, 使用濕法煉銅的居然是在這個時代的秦國。
雖然這個時候看上去還很原始,秦國還不知道增大反應面積,也不知道以稻草來富集,完全是等待沉澱,但即便如此。
這簡直太意外了,因為膽銅法一直到宋代,還是被嚴格禁止在民間使用的禁法,只有官家可以用這種方法煉銅,已獲得優質的純銅。
如果秦國現在就使用的水法煉銅,那可是把濕法煉銅的時間整整提前了至少兩三百多年,雷雲此時唯一能說的就是我草,了表敬意了。
因為西方出現濕法煉銅實在十七世紀,方法也和咱們的差不多,但時間上差了整整兩千年。
“大哥,這法子有什麽奇怪嗎?我怎麽感覺沒有你的電解法好。”
“兄弟,別胡說,人家這濕法煉銅,是最好的煉銅方法之一,是在自然,低溫條件下取得銅純度最高的辦法。”
“那比咱們的電解法是之強不差,最後人家也可以得到硫酸鐵,並且人家不消耗煤啊木炭啊這些東西。成本有很大的優勢,唯一的就是生產速度比較慢。”
“你這樣,把這個方法,發給高闕,讓高闕用水法和電解法一起煉銅,這樣銅的產量就上來了。並且平時用的銅沒必要使用電解銅如此的高純度。”
“同時把生產鋁的方法也發回去,當然,還有鋁合金的方法,告訴他們,鋁銅合金的比例從一比一開始,一直到百分之九十七的鋁和百分之三的銅這個區間。”
“逐漸減小銅的分量形成合金之後,讓他們測試一下,可以代替銅用作電線,當然,還可以代替很多東西,你讓他們自己嘗試。”