江西开采铜矿的历史长达三千年，积累了丰富的实践经验，在冶铜技术方面取得突出的成就。
瑞昌县铜岭商周铜矿遗址，是铜矿开采和冶铜技术进步的生动证明。樟树市吴城商代文化遗址出土红石范，表明工匠们掌握了红石质地疏松、透气性比较好的特点，于是就地取材，把红石雕琢成铸范，获得浇铸时散热快
、范体不炸裂而铸件完好的效果。在这些红石范中有两块(jiǎ)足范，说明大型铸件是分部浇铸，然后熔接合成的。到了唐宋时代，人们在火法炼铜之外，进一步掌握了水法炼铜的新技术。
水法炼铜，即胆水浸铜。古代方士的“点金术”，就是胆水浸铜技术的初步运用。汉朝的文献中已有关于胆矾的记述。唐朝显庆四年(659年)修成的《新修本草》中说：“石胆，此物出铜处有……味极酸苦，磨铁作铜色，此是真者。”石胆，即胆矾。磨铁作铜色，即产生了铁与铜的置换反应。
北宋初年，信州铅山县群众已经开始将胆水浸铜的技术运用到生产实践中去。成书于此时的《太平寰宇记》卷107写道：铅山县“有胆泉，出观音石，可浸铁为铜”。北宋中期，沈括《梦溪笔谈》卷25说：“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。”这说明，使用胆水炼铜的技术已经成熟。
当时主要是用胆水浸铜，就是将生铁浸泡在胆水之中。胆水是饱含硫酸铜的泉水。硫酸铜为盐类物质，易溶于水。凡是盐类，所含金属元素能够被化学性质更活泼的另一种金属置换，生成新的盐，而原来所含的金属即被析解出来。铁在胆水中浸泡，产生铜与铁元素的置换反应，生成硫酸铁，析解出铜，化学方程式为：
北宋时期，江西饶州德兴县、信州铅山县的铜矿采冶业生产旺盛，都利用胆水浸铜。铅山县铜矿在唐以前已经开采，入宋以后进入高峰期，“尝募集十余万人，昼夜采凿”，年产胆铜达19万公斤。德兴的铜矿每年浸铜产量约2.5万公斤。将浸铜技术总结起来的是德兴人张潜。
德兴县的采矿冶金生产历史悠久，唐代以开采银矿著称。当地人有丰富的矿冶生产技术经验，加上自然蕴藏的铜矿丰富，胆水充沛，所以能熟练地运用浸铜技术。张氏是德兴的望族，有治生经验，注重资金流通，也能改善和乡邻的关系。尤其是张潜，“其治生，得与之为取之之术，故积而能散，散而复来”。他既经营农田，又兼治开矿，钻研冶炼技术，“尝读神农书，见胆矾水可浸铁为铜，试之信然，曰：此利国术也”[1]。张潜将古人的经验和本县的实际情况结合起来，组织浸铜生产，于哲宗绍圣年间(1094—1098年)写成《浸铜要略》，对胆泉以及浸铜生产过程作出了具体说明。他对这项冶铜致富技术没有封锁起来，而是争取公诸于世，命儿子张甲献交朝廷，建议推广运用。宋朝政府采纳他的意见，“行之铅山及饶之兴利、韶之岑水、潭之永兴”。《浸铜要略》问世，证明张潜对浸铜技术已达到“讲之精，虑之熟”的程度，做到使“其说始备”，能够照此施行于冶铜生产中，不再是炼丹家的“点金术”那种低级水平。这在世界冶金技术和化学史上，是一项重要贡献，远远走在欧洲人前面。
注解：
[1] 《通直郎张潜行状》，见陈柏泉：《江西出土墓志选编》，第85页，江西教育出版社1991年版。
实习编辑 白文军 海丽苏
内容把关 白嘎达
