《浸铜要略》存世几百年,经南宋至元朝,一直是浸铜生产惟一权威性的技术守则。至正十二年(1352年)三月中书省报告:“张理献言:饶州德兴三处,胆水浸铁可以成铜,宜即其地各立铜冶场。直隶宝泉提举司,宜以张理就为铜冶场官。”[1]张理所言的“三处”浸铜矿产地,据《元史·百官志》可知,是北宋时已经
实行过的德兴、铅山和岑水三个铜场。张理是张潜的裔孙,张氏祖孙四五代(也许更长)从事浸铜生产,技艺相传,历久不丢。但是此后不再见到记载,至今没有找到此书,很可能是在元明更代之际的战乱中丢失毁灭了。
我们现今能对《浸铜要略》略知一二,全赖危素写的《浸铜要略序》,序文如下:
德兴张理……献其先世《浸铜要略》于朝,宰相以其书之有益经费,为复置兴利场,至正十二年三月某甲子奏授理为场官,使董其事。……理之术乃能浸铁以为铜,用费少而收功博,宜乎朝廷之所乐闻也。……书作于绍圣间,而其说始备。盖元皊元年,或言取胆泉浸铁,取矿烹铜。其泉三十有二:五日一举洗者一……七日一举洗者十有四……十日一举洗者十有七……凡为沟百三十有八。……是书理之先赠少保府君讳潜所撰……至理复因是蒙被异恩,几于古之世官。惟其父子祖孙专于一事,其讲之精、虑之熟可知已,何患乎冶铸之无功,宝藏之不兴哉……[2]危素序文介绍的是德兴的32处胆泉,整理成浸铜沟的有138处,分5日、7日、10日“举洗一次”三类,是因水中含硫酸铜之浓度不同而区别。由此沟数约略可知浸铜之盛(当然也是小生产分散性的表现)。铅山场的胆泉情况,《舆地纪胜》卷21记为“今淋铜之所二百四槽”。清人顾祖禹《读史方舆纪要》说“有沟槽七十七处”,其流量“势若瀑布”,非常宏大。
宋代浸铜的操作技术及效益状况,在李心传《建炎以来系年要录》、马端临《文献通考》中有一些记载,大致情况是:先取生铁打成薄片,称为锅铁,放进胆水槽中,排成鱼鳞状。浸了五七日之后,锅铁片上生“赤煤”——铜铁置换所得的紫红色粉末——取出铁片,刮下赤煤,入炉烹炼,凡三炼方成精铜。未化之铁片,再与新锅铁一道放入胆水槽内排浸。“大率用铁二斤四两,得铜一斤”,这在当时技术条件下,是“用费少而收功博”的最佳技术效益。主管炼铜的官员游经说:“胆水浸铜斤以钱五十为本,胆土煎铜斤以钱八十为本,比之矿铜其利已厚。”[3]
浸铜所需的时间,如危素所说按胆水浓度来决定,5日、7日、10日不等。所需耗的铁,现代理论计算,0.88公斤铁就可置换得1公斤铜,但是实际上铁不可能全部利用,现今浸铜也要用1~2.5公斤甚至更多的铁,才能得到1公斤铜。所以,宋代大致上以铁2斤4两得铜1斤,是符合实际的,也是比较先进的。
利用胆水生产金属铜还有一种方法是“胆土煎铜”。沈括、游经都提到这种技术。如前引沈括所说,取苦泉熬成胆矾,再烹胆矾成铜。或者如铅山场的貌平官山矿区,“凿坑取垢(胆土)淋铜”[4]。先采胆土,引水淋土而得胆水,再用来煎铜(或浸铜)。在“煎铜”工序中不用铁来取代,但是有“熬胆矾铁釜久之亦化为铜”的结果。胆水浸铜或煎铜,所耗成本比开采矿铜更节省,“其利已厚”,说明这是因地制宜的先进技术,有良好的经济效益。
注解:
[1] 《元史》卷42,《顺帝本纪》。
[2] 危素:《危太朴文集》卷10。
[3] 《宋会要辑稿》食货34之25。
[4] 洪迈绍兴十二年奏报,见《宋会要辑稿》食货34之25。
实习编辑 白文军 海丽苏
内容把关 白嘎达