古代如何炼铜？

古代是如何炼铜~

古人最初采集铜矿石，是用于提炼纯铜。纯铜因为是红色的，所以叫红铜。红铜虽然可锻并能熔铸工具，但质地不如石器坚硬和锋利，制作出来的工具刀口容易钝。同时，由于红铜溶液粘稠，流动性差，所以难以浇铸出造型复杂的大件容器。古人在提炼及使用红铜工具过程中，发现将红铜与锡、铅等金属熔融在一起，就能克服以上这些弱点，于是开始在红铜中掺进定量的锡、铅，炼制出一种青灰色的合金，这就是青铜。与红铜相比，青铜有熔点低，易于铸造；硬度大；融化后流动性好，少气泡等优点，适于铸造锋利的刀刃和细密的纹饰。
青铜文化的出现和发展是建立在冶金设备的发展和完善基础上的。先进的炼铜竖炉是青铜冶铸业兴起的基础之一。从湖北大冶铜绿山发现的春秋时期的炼铜竖炉看，当时的竖炉由炉基、炉缸和炉身组成，在炉的前壁下部设有金门和出渣、出铜的孔洞，炉侧还设有鼓风口，整体结构已相当先进。
在冶炼青铜的过程中，我国古代劳动人民还逐步发现了铜与锡、铜与铅的配比的改变，能够使炼制出来的青铜的属性发生变化。青铜熔点低，加进的锡越多，熔点越低。同时随着加锡量的增多，硬度也随之增高，远远超过了红铜的硬度。但是当加锡过多时，青铜反而变脆，容易断裂。后来，人们又发现在青铜中加入定量的铅，就能克服青铜较脆的弱点。通过反复的实践，到春秋战国时期，古人已经总结出配制青铜的合金规律。
战国时代的《周礼•考工记》里对于铸造各种青铜器物的合金配比，就有比较明确的记载："金有六齐，六分其金而锡居其一，谓之钟鼎之齐；五分其金而锡居其一，谓之斧斤之齐；四分其金而锡居其一，谓之戈戟之齐；三分其金而锡居一，谓之大刃之齐；五分其金而锡居二，谓之削杀矢之齐；金锡半，谓之鉴燧之齐。"这里的"金"是指青铜，"齐"是剂量的意思。
古代世界冶炼生铁的技术最早发现于中亚，但是由于炼铁炉过小，鼓风力弱，只能炼出海绵状的块炼铁。从春秋晚期开始，中国在炼铁技术上就开始独领风骚，竖式炼铁炉成了生铁冶炼的主要设备。特别是到了汉代，国家专营的冶铁作坊技艺精进，使生铁得以大量生产。
高炉的鼓风设备叫“橐”（音tuó），是一只皮制的鼓风机。这种橐，在汉代又作了进一步的改进，由皮革制作的风囊和木架构成，有入风口和排风口，把几个橐连在一起的称为排橐或排，它可以增大进风量，增强燃烧的火力，把炉温迅速提高到炼铁所需要的1200多度。最早，橐用人力畜力带动。据史书记载，当时的炼铁，需要上百匹马拉动大型排橐鼓风，加上装运矿石的成百上千的工人，真是人强马壮。但是，无论人力还是畜力鼓风机都不能满足日益发展的炼铁的需要，炼铁业呼唤更有力的鼓风机的出现，于是功率更强大的水力鼓风机——水排应运而生了。宋代的王祯在《农书》中详细记载了水排的结构和工作原理，并绘图说明。水排是在湍急的水流之滨竖立起的巨大的木轮，靠水流的冲击力带动木轮转动，再由传动机构带动橐排的转动，从而将强大的风吹入高炉。古代水力鼓风机所包括的动力机构、传动机构和工作机构三部分已经达到相当完备的程度，制作技术和尺寸大小和中国高炉的规模相适应，举世无匹。
铸铁柔化术是中国古代钢铁业的另一重大发明。铸铁炼制出来之后，因为性脆、缺乏韧性而不适合锻造优良的铁器。而适合锻造铁器的铸铁，因热处理的温度和方法的不同，分作白心可锻铸铁和黑心可锻铸铁两种。白心可锻铸铁具有比较高的硬度和强度，黑心可锻铸铁具有较好的耐冲击性。这种技术的关键是将普通铸铁长时间高温加热，使其中的化合碳发生变化，当碳的含量介于铸铁和钢之间，其性质也随之变化，具有较强的延展性并保持了一定的硬度。这种技术叫铸铁柔化术。
炒铁是古代中国钢铁冶炼的重大发明，是一种简便有效的炼铁术。方法是把含碳量过高的可锻铸铁加热到半流体状态，再和铁矿石粉混和起来不断“翻炒”，让铸铁中所含碳元素不断渗出、氧化，从而得到中碳钢或低碳钢。如果继续炒下去，就得到含碳更低的熟铁。这种方法始于西汉，东汉的《太平经》中就明确记载了炒铁技术。
两晋南北朝时，新的灌钢技术兴起了。这种方法是先将生铁炒成熟铁，然后同生铁一起加热，由于生铁的熔点低，易于熔化，待生铁熔化后，它便“灌”入熟铁中，使熟铁增碳而得到钢。这样，只要配好生熟铁用量的比例，就能比较准确地控制钢中含碳水平，再经过反复锻打，就可以得到质地均匀的钢材。这种方法比较容易掌握，工效提高较大，因此南北朝以后成为主要炼钢方法。灌钢技术在南北朝时已相当流行，这种方法是在炒钢的实践过程中逐步发展起来的。

铜矿石-粉碎，置于柴火上-随着温度的上升铜矿石融化成铜水。

在我国古代的炼铜技术中，还应特别指出的是：我国古代劳动人民很早就认识了铜
盐溶液里的铜能被铁取代，从而发明了“水法炼铜”的新途径。这一方法以我国为最早
，是水法冶金技术的起源，在世界化学史上是一项重大贡献。
　　早在西汉的《淮南万毕术》里，就有“曾青得铁则化为铜”的记载。曾青成分是2C
UCO3?CU(OH)2，易溶于苦酒（醋），又叫白青、空青。东汉时的《神农本草经》也有：
“石胆……能化铁为铜”的话，石胆或胆矾，成分是含水硫酸铜CUSO4?5H2O。南北朝时
的陶弘景则更进一步认识到不仅硫酸铜，而只要可溶性的铜盐类就能与铁置换反应。他
说：“鸡屎矾……投苦酒中（醋），涂铁，皆作铜色”。鸡屎矾可能是不纯的碱式硫酸
铜或碱式碳酸铜，难溶于水，但却能溶于醋，而与铁起置换反应。从而扩大了以前的认
识范围。
　　这种认识大约到唐末、五代间就应用到生产中去了。宋时更有发展，成为大量生产
铜的重要方法之一，这就是水法炼铜的“胆铜法”。这种方法比火法炼铜有许多优点：
它一则可以在产胆水（即硫酸铜溶液，俗称“胆水”）的地方就地取材；二则设备简单
，操作容易，不要冶炼、鼓风设备，在通常温度下就可提取铜，不须高温，节省了燃料
。
　　宋代时由于铸造钱币的大量需要，同时“胆水炼铜”又有上述优点，因此对“胆水
炼铜”甚为重视。宋代文献记载，当时南方用“水法炼铜”的约有十一处，其中以饶州
德兴、信州铅山和韶州岑水规模最为宏大。北宋每年产胆铜达一百万至一百七、八十万
斤，占当时铜总产量的白分之十五到百分之二十；南宋时铜产量虽大为减少，但胆铜比
重却大有增加，绍兴（宋高宗）年间，竟占铜总量的百分之八十五以上。
　　胆铜的生产过程包括两个方面。一是浸铜，二是收取沉积的铜。目前，我国有的地
方（如湖北黄石市）还仍用这种方法生产铜。

在冶炼青铜的过程中,我国古代劳动人民还逐步发现了铜与锡、铜与铅的配比的改变,能够使炼制出来的青铜的属性发生变化.青铜熔点低,加进的锡越多,熔点越低.同时随着加锡量的增多,硬度也随之增高,远远超过了红铜的硬度.但是当加锡过多时,青铜反而变脆,容易断裂.后来,人们又发现在青铜中加入定量的铅,就能克服青铜较脆的弱点.通过反复的实践,到春秋战国时期,古人已经总结出配制青铜的合金规律.
古代世界冶炼生铁的技术最早发现于中亚,但是由于炼铁炉过小,鼓风力弱,只能炼出海绵状的块炼铁.从春秋晚期开始,中国在炼铁技术上就开始独领风骚,竖式炼铁炉成了生铁冶炼的主要设备.特别是到了汉代,国家专营的冶铁作坊技艺精进,使生铁得以大量生产.

古人最初采集铜矿石，是用于提炼纯铜。纯铜因为是红色的，所以叫红铜。红铜虽然可锻并能熔铸工具，但质地不如石器坚硬和锋利，制作出来的工具刀口容易钝。同时，由于红铜溶液粘稠，流动性差，所以难以浇铸出造型复杂的大件容器。古人在提炼及使用红铜工具过程中，发现将红铜与锡、铅等金属熔融在一起，就能克服以上这些弱点，于是开始在红铜中掺进定量的锡、铅，炼制出一种青灰色的合金，这就是青铜。与红铜相比，青铜有熔点低，易于铸造；硬度大；融化后流动性好，少气泡等优点，适于铸造锋利的刀刃和细密的纹饰。

青铜文化的出现和发展是建立在冶金设备的发展和完善基础上的。先进的炼铜竖炉是青铜冶铸业兴起的基础之一。从湖北大冶铜绿山发现的春秋时期的炼铜竖炉看，当时的竖炉由炉基、炉缸和炉身组成，在炉的前壁下部设有金门和出渣、出铜的孔洞，炉侧还设有鼓风口，整体结构已相当先进。

在冶炼青铜的过程中，我国古代劳动人民还逐步发现了铜与锡、铜与铅的配比的改变，能够使炼制出来的青铜的属性发生变化。青铜熔点低，加进的锡越多，熔点越低。同时随着加锡量的增多，硬度也随之增高，远远超过了红铜的硬度。但是当加锡过多时，青铜反而变脆，容易断裂。后来，人们又发现在青铜中加入定量的铅，就能克服青铜较脆的弱点。通过反复的实践，到春秋战国时期，古人已经总结出配制青铜的合金规律。 战国时代的《周礼•考工记》里对于铸造各种青铜器物的合金配比，就有比较明确的记载："金有六齐，六分其金而锡居其一，谓之钟鼎之齐；五分其金而锡居其一，谓之斧斤之齐；四分其金而锡居其一，谓之戈戟之齐；三分其金而锡居一，谓之大刃之齐；五分其金而锡居二，谓之削杀矢之齐；金锡半，谓之鉴燧之齐。"这里的"金"是指青铜，"齐"是剂量的意思。

古代世界冶炼生铁的技术最早发现于中亚，但是由于炼铁炉过小，鼓风力弱，只能炼出海绵状的块炼铁。从春秋晚期开始，中国在炼铁技术上就开始独领风骚，竖式炼铁炉成了生铁冶炼的主要设备。特别是到了汉代，国家专营的冶铁作坊技艺精进，使生铁得以大量生产。

高炉的鼓风设备叫“橐”（音tuó），是一只皮制的鼓风机。这种橐，在汉代又作了进一步的改进，由皮革制作的风囊和木架构成，有入风口和排风口，把几个橐连在一起的称为排橐或排，它可以增大进风量，增强燃烧的火力，把炉温迅速提高到炼铁所需要的1200多度。最早，橐用人力畜力带动。据史书记载，当时的炼铁，需要上百匹马拉动大型排橐鼓风，加上装运矿石的成百上千的工人，真是人强马壮。但是，无论人力还是畜力鼓风机都不能满足日益发展的炼铁的需要，炼铁业呼唤更有力的鼓风机的出现，于是功率更强大的水力鼓风机——水排应运而生了。宋代的王祯在《农书》中详细记载了水排的结构和工作原理，并绘图说明。水排是在湍急的水流之滨竖立起的巨大的木轮，靠水流的冲击力带动木轮转动，再由传动机构带动橐排的转动，从而将强大的风吹入高炉。古代水力鼓风机所包括的动力机构、传动机构和工作机构三部分已经达到相当完备的程度，制作技术和尺寸大小和中国高炉的规模相适应，举世无匹。

铸铁柔化术是中国古代钢铁业的另一重大发明。铸铁炼制出来之后，因为性脆、缺乏韧性而不适合锻造优良的铁器。而适合锻造铁器的铸铁，因热处理的温度和方法的不同，分作白心可锻铸铁和黑心可锻铸铁两种。白心可锻铸铁具有比较高的硬度和强度，黑心可锻铸铁具有较好的耐冲击性。这种技术的关键是将普通铸铁长时间高温加热，使其中的化合碳发生变化，当碳的含量介于铸铁和钢之间，其性质也随之变化，具有较强的延展性并保持了一定的硬度。这种技术叫铸铁柔化术。

炒铁是古代中国钢铁冶炼的重大发明，是一种简便有效的炼铁术。方法是把含碳量过高的可锻铸铁加热到半流体状态，再和铁矿石粉混和起来不断“翻炒”，让铸铁中所含碳元素不断渗出、氧化，从而得到中碳钢或低碳钢。如果继续炒下去，就得到含碳更低的熟铁。这种方法始于西汉，东汉的《太平经》中就明确记载了炒铁技术。

两晋南北朝时，新的灌钢技术兴起了。这种方法是先将生铁炒成熟铁，然后同生铁一起加热，由于生铁的熔点低，易于熔化，待生铁熔化后，它便“灌”入熟铁中，使熟铁增碳而得到钢。这样，只要配好生熟铁用量的比例，就能比较准确地控制钢中含碳水平，再经过反复锻打，就可以得到质地均匀的钢材。这种方法比较容易掌握，工效提高较大，因此南北朝以后成为主要炼钢方法。灌钢技术在南北朝时已相当流行，这种方法是在炒钢的实践过程中逐步发展起来的。

古代炼铜分为水法炼铜技术和火法炼铜技术。
水法炼铜技术开始于秦汉之际，当时的炼丹术士
在从事炼丹中发现铁能够从硫酸溶液中置换出铜。
西汉《淮南万毕术》中记载，“白青得铁则化为铜”。
《梦溪笔谈》也说：“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。”这些记载表明当时人们已有意识地利
用化学的置换反应来获得铜。其工艺流程如下：硫酸铜从溶液中结晶出来，再人炉冶炼出铜。冶炼初期，硫酸铜、硫酸亚铁等分解成氧化亚铜、氧化亚铁等氧
化物，氧化亚铜被后期反应还原成铜，氧化亚铁再与
铜分离。到唐代后期利用水法技术炼铜得到了广泛
引用。宋代利用最为广泛。
与水法炼铜技术相比，火法炼铜技术应用时间
更长，范围更广。在《大冶赋》中就有对火法炼铜
技术的记载，分四部分：
第一部分是采矿过程。在
决定矿的分布后，根据热胀冷缩的原理，对矿脉进
行煅烧，使地表发脆解理，然后比较容易地采出矿，
即“火爆法”采矿技术。
第二部分是对矿石的焙烧过程。利用燃料对矿石进行焙烧，氧化层达到一定
厚度时，焙烧自动停止，同时脱去一部分硫。
第三部分是关于火法炼铜技术。详细地记载了在前两次的基础上如何冶炼出铜，工艺大致是焙烧后的矿石入炉，点火，启动鼓风设备，在冶炼中使矿石融化，矿石在其他添加剂的催化下，冶炼出铜。
第四部分是提纯。人们从铜中提出银后，铜的纯度更高，具体的做法是：人们向铜液中加入铅，铅提出铜中的银，铅沉入底部，脱去银的铜液在上部，达到既获高纯度铜的目的。

古人最初采集铜矿石,是用于提炼纯铜.
在冶炼青铜的过程中,我国古代劳动人民还逐步发现了铜与锡、铜与铅的配比的改变,能够使炼制出来的青铜的属性发生变化.青铜熔点低,加进的锡越多,熔点越低.同时随着加锡量的增多,硬度也随之增高,远远超过了红铜的硬度.但是当加锡过多时,青铜反而变脆,容易断裂.后来,人们又发现在青铜中加入定量的铅,就能克服青铜较脆的弱点.通过反复的实践,到春秋战国时期,古人已经总结出配制青铜的合金规律.
古代世界冶炼生铁的技术最早发现于中亚,但是由于炼铁炉过小,鼓风力弱,只能炼出海绵状的块炼铁.从春秋晚期开始,中国在炼铁技术上就开始独领风骚,竖式炼铁炉成了生铁冶炼的主要设备.特别是到了汉代,国家专营的冶铁作坊技艺精进,使生铁得以大量生产.
高炉的鼓风设备叫“橐”（音tuó）,是一只皮制的鼓风机.这
铸铁柔化术是中国古代钢铁业的另一重大发明.铸铁炼制出来之后,因为性脆、缺乏韧性而不适合锻造优良的铁器.
炒铁是古代中国钢铁冶炼的重大发明,是一种简便有效的炼铁术.方法是把含碳量过高的可锻铸铁加热到半流体状态,再和铁矿石粉混和起来不断“翻炒”,让铸铁中所含碳元素不断渗出、氧化,从而得到中碳钢或低碳钢.如果继续炒下去,就得到含碳更低的熟铁.这种方法始于西汉,东汉的《太平经》中就明确记载了炒铁技术.
两晋南北朝时,新的灌钢技术兴起了.这种方法是先将生铁炒成熟铁,然后同生铁一起加热,由于生铁的熔点低,易于熔化,待生铁熔化后,它便“灌”入熟铁中,使熟铁增碳而得到钢.这样,只要配好生熟铁用量的比例,就能比较准确地控制钢中含碳水平,再经过反复锻打,就可以得到质地均匀的钢材.这种方法比较容易掌握,工效提高较大,因此南北朝以后成为主要炼钢方法.灌钢技术在南北朝时已相当流行,这种方法是在炒钢的实践过程中逐步发展起来的.

铜矿石-粉碎-放入干埚-置于柴火上-随着温度的上升铜矿石融化成铜水。

就是用煤把铜矿练成铜水的

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农安县19235092895： 古代精铜是怎么炼出来的 - ？
源法氢溴： 自然界采得的铜矿一般是辉铜矿Cu2S和黄铁矿CuFeS2. 炼铜方法很多,这里只介绍传统的火法. 先经过选矿,提高矿物的纯度. 再通入空气进行煅烧,铜元素转化为Cu2O,加入SiO2,以矿渣的方式除去铁元素. 接下来,1:2混合Cu2S与Cu2O,高温下发生如下反应得到粗铜: Cu2S+2Cu2O=3Cu+SO2 以粗铜为阳极,精铜为阴极,在硫酸铜溶液中电解得到纯度为99%以上的精铜.

农安县19235092895： 古人有哪些炼铜的方法? - ？
源法氢溴： 一,干炼:矿石加热分解或加还原剂还原,较常用,但纯度低,多制成青铜.二,湿炼:古代曾有人铁锅煮蓝矾水,数次之后铁锅变铜锅,这是硫酸铜中的铜被铁置换了.

农安县19235092895： 古时候青铜器怎么炼制的?? - ？
源法氢溴： 熔点: 青铜是红铜和锡或铅的合金,熔点在700~900℃之间 原料来源: 古代人根据经验寻找铜矿.孔雀石的出现是铜矿最直接的找矿标志,铜草等植物成为间接的找矿标志.因无机械破碎技术与设备,为地表开采和近地表开采, 以氧化矿石为...

农安县19235092895： 古代如何炼铜 - ？
源法氢溴： 古代炼铜分为水法炼铜技术和火法炼铜技术.水法炼铜技术开始于秦汉之际,当时的炼丹术士 在从事炼丹中发现铁能够从硫酸溶液中置换出铜. 西汉《淮南万毕术》中记载,“白青得铁则化为铜”. 《梦溪笔谈》也说:“信州铅山县有苦泉,...

农安县19235092895： 古时如何炼铜? - ？
源法氢溴： 湿法炼铜 方程式: Fe+CuSO4==Cu+FeSO4

农安县19235092895： 中国是世界上最早对金属资源进行利用的国家.(1)中国古代常用的炼铜方法有两种.方法一:胆铜法,也就是“湿法炼铜”,其原理是将胆矾(硫酸铜晶体)... - ？
源法氢溴：[答案] (1)根据“将胆矾(硫酸铜晶体)溶于水,再将铁放入胆矾溶液中把铜置换出来”,则其化学方程式为:Fe+CuSO4═Cu+FeSO4;“将孔雀石【Cu2(OH)2CO3】加热分解成黑色固体、水和二氧化碳三种氧化物”,则其书写化学方...

农安县19235092895： 古人有哪些炼铜的方法 - ？
源法氢溴： 在我国商周奴隶社会,青铜的冶铸技术已有很高的水平.经过春秋战国,青铜一度 在制造兵器和生产工具方面进一步有所发展.到了秦汉,由于铁制工具的迅速进展,青 铜工具逐步被取代了.但另一方面又因为封建社会商品经济发展的要求,青铜大...

农安县19235092895： 中国古代怎样炼铜呀? - ？
源法氢溴： 2FE(OH)3 =加热=氧化铁+3 H2ONH3 + H2O = NH3? H2O 铁+铜硫酸铜== +硫酸亚铁 二钠+2 H2O = 2NaOH H2↑

农安县19235092895： 人是怎样从矿物中冶炼铜的 - ？
源法氢溴： 古人最初采集铜矿石,是用于提炼纯铜. 在冶炼青铜的过程中,我国古代劳动人民还逐步发现了铜与锡、铜与铅的配比的改变,能够使炼制出来的青铜的属性发生变化.青铜熔点低,加进的锡越多,熔点越低.同时随着加锡量的增多,硬度也随之增高

农安县19235092895： 用黄铜矿是如何炼铜的 - ？
源法氢溴： 炼铜术在人类使用的金属中,首先被加工利用的是天然红铜.从中国甘肃齐家文化遗址中发掘出铜刀、铜锥、铜凿和铜环等多种天然红铜器,经分析其含铜量达99.8%.在埃及和美索布达米亚的最古老的文化遗址中,也曾发现被熔铸和冷锻而...