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古代挖礦煉銅過程

發布時間: 2023-02-14 12:43:31

『壹』 古代是怎麼進行冶煉的

先秦到西漢中晚期,主要的制鋼工藝是塊鐵滲碳法,此法首先由礦石煉得塊煉鐵,其次再由塊煉鐵滲碳煉製成鋼。當然也有不經第二步一次還原煉製成鋼的,此鋼也叫塊煉鋼或自然鋼。當時,煉鋼技術首先在南方的楚國達到較高水平,就連秦昭王都稱贊「楚之鐵劍利」。

為了獲得更加鋒利和堅韌的武器,工匠們又發明了「百煉鋼」。「百煉鋼」,是將塊煉鐵反復加熱折疊鍛打,讓鋼體成分更均勻,雜質更少,從而提高鋼鐵器物的質量。1974年山東省臨沂地區蒼山漢墓出土的一把東漢永初六年(公元112年)的鋼刀,是迄今為止發掘出最早的百煉鋼。

我國古代炒鋼技術約發明於西漢中晚期,一直沿用到明清。此法乃是一種半液態的冶煉方法,需先將生鐵加熱到半液態後,利用鼓風中的氧使生鐵脫碳為鋼和熟鐵成分范圍。因為在其過程中需要不斷炒動金屬,因此被成為「炒鋼」。

(1)古代挖礦煉銅過程擴展閱讀

我國古代煉鋼技術最早發明於春秋晚期。目前發現最早的鋼制器物是長沙楊家山出土的春秋晚期鋼劍,而這已經證明了我國的煉鋼歷史至少有2500年!

中國古代最初是使用自然銅,商代早期已能用火法煉制銅錫合金的青銅。冶煉青銅的過程較復雜,大概是先把選好的礦石加入熔劑,再放在煉爐內,燃木炭熔煉,等火候成熟,取精煉銅液,棄去煉渣,即得初銅。初銅仍比較粗,需再經提煉才能獲得純凈的紅銅。紅銅加錫、鉛熔成合金,即是青銅。

『貳』 古代煉銅是什麼時期發現的

商朝,那時候開始煉銅,有青銅等。

『叄』 我國古代冶煉銅的步驟有哪些

古代冶金技術始於煉銅。銅礦冶煉工藝一般至少要分兩步走,首先得通過氧化焙燒,除去其中的一部分硫和鐵,在此過程中會生成冰銅;第二步則是冰銅冶煉,在豎爐中以木炭焙燒,而得到金屬粗銅。

在古代的技術條件下,用硫化銅所冶煉出的金屬銅中,往往會含有明顯量的鐵和硫,還有由共生礦物引入的砷、鉛、錫、鋅、銀、銻,以及殘余的冰銅和氧化焙燒的中間產物等元素。

冶煉硫化礦大約在春秋時期,當時個別地區的冶煉技術已經進步到這個階段。如對內蒙古自治區昭烏達盟赤峰市林西縣大井古礦冶遺址的發掘和研究表明,它屬於夏家店上層文化,相當於春秋早期。

在該遺址,當年的工匠曾用石質工具較大規模地開采了銅、錫、砷共生硫化礦石,礦石經焙燒後直接還原熔煉出了含錫、砷的金屬銅合金。

該遺址在赤峰市林西縣官地鄉,銅礦區的礦石主要類型為含錫石、毒砂的黃鐵礦黃銅礦,少量為黃錫礦。遺址發掘中出土了多座煉爐以及爐渣、爐壁、礦石,對當時的冶煉技術提供了相當豐富的實物資料。

『肆』 古代人怎麼提取銅的

濕法煉銅
CuO + H2SO4 == CuSO4 + H2O

CuSO4 + Fe == Cu + FeSO4
用硫酸將銅礦中的銅轉變成可溶性的硫酸銅,再將鐵放入硫酸銅溶液中把銅置換出來,這種方法叫濕法煉銅。我國是最早使用這種方法煉銅的國家,一直沿用。 在歐洲,濕法煉銅出現比較晚。15世紀50年代,人們把鐵片浸入硫酸銅溶液,偶爾看出銅出現在鐵表面,還感到十分驚訝,更談不上應用這個原理來煉銅了。

『伍』 古代煉銅什麼時候開始的

從考古發掘的結果及考古遺址來看:
(1)彩陶馬家窯型(甘肅東鄉林家,1977年):青銅刀一件
(2)彩陶馬廠型(甘肅永登連城蔣家坪,1975年):青銅刀一件
上述數量雖少,卻是中國考古出土最早的青銅製品
(3)齊家文化
(公元前2000年左右,甘肅青海一帶):銅制相關遺品已經比較多,經成份分析,約以紅銅、含鉛青銅及含錫青銅為主
(4)龍山文化
(公元前3000年~1080年,山東、山西、河北、河南):亦有大量銅制遺品出土,成份上均屬紅銅、青銅並用
總而言之,到了新石器時代的晚期,基本上已經是銅石並用的時代,只是當時對於青銅合金的冶煉技術,還未能成熟地掌握。換句話說從夏王朝(傳說)→商
朝(信史),應該還有「紅銅藝術」(合金成份較少)→「青銅藝術」(合金冶煉之表現)的階段。
銅綠山古礦冶遺址
可與秦兵馬俑媲美的銅綠山古礦冶遺址,是迄今世界上最古老的銅礦採掘、冶煉遺址。
據測定,這個古礦採掘、治煉的時間距今已有三千一百餘年。同時連續採掘冶煉了十三個世紀(從西周到東漢)。
古礦冶遺址位於大冶縣大冶湖畔。1973年深秋大冶有色金屬公司的礦工在這里進行露天采礦,當電鏟剝離到四十米深處時,出現了密如蛛網,迷宮般神奇的古代礦井,於是一場規模巨大的考古發掘便揭開序幕。
目前清理出來的古礦井,面積約有兩平方公里,當時地下二十米至六十米幾乎全被掏空,地面上的爐渣堆積如山。估計先後冶煉了八至十萬噸銅。
古礦冶遺址可勾勒出一幅氣勢磅薄的采礦圖:四百多座豎井、斜井與上面的條平巷縱橫交錯,層層迭壓;礦井內整木鑿成的排水槽蜿蜒連綿,四通八達;一根根圓木棰接或搭接成固定的方框,支護著中壁,提升礦石用的木製絞車,結構巧妙,製作精細……

『陸』 古代如何煉銅

1、火法煉銅:
例如以孔雀石(鹼式碳酸銅CuCO3.Cu(OH)2,或寫作Cu2(OH)2CO3)為原料煉銅。殷墟考古發現,3000多年前我國古代勞動人民已用此法。
孔雀石與點燃的木炭接觸而被分解為氧化銅,繼而被還原為金屬銅:
方程式CuCO3.Cu(OH)2=2CuO+CO2+H2O
C+2CuO=2Cu+CO2
或CuCO3.Cu(OH)2+C==2Cu+2CO2+H2O
2、濕法煉銅:
中國人最早利用天然銅的化合物進行濕法煉銅,西漢時先用硫酸與氧化銅反應,再用鐵置換出銅。
劉安《淮南萬畢術》「曾青得鐵則化為銅」,「曾青」指可溶性銅鹽,即銅鹽遇到鐵時,就有銅生成。
CuSO4+Fe=FeSO4+Cu

『柒』 古人有哪些煉銅的方法

在我國商周奴隸社會,青銅的冶鑄技術已有很高的水平.經過春秋戰國,青銅一度
在製造兵器和生產工具方面進一步有所發展.到了秦漢,由於鐵制工具的迅速進展,青
銅工具逐步被取代了.但另一方面又因為封建社會商品經濟發展的要求,青銅大量地被
用於鑄造錢幣,而無法用鐵器、漆器取代的青銅鏡,其製作技術也在提高.總之,在我
國進入封建社會後,煉銅技術的發展並沒有停頓,而在某些製造業中繼續發展.
秦、漢以後,除青銅外,還出現了一些其他的銅合金.首先應指出的是銅鋅合金,
也就是「黃銅」.最初冶煉這種銅鋅合金,是通過將銅與含鋅的爐甘石防在還原爐中冶
煉而製成的,後來在我國製造出單質鋅以後,便直接將紅銅與鋅冶煉成黃銅合金.關於
這方面的可靠記載,見於宋代人崔昉的《外丹本草》,其中說:「用銅一斤,爐甘石一
斤,煉之即成黃銅一斤半」.元代著作《格致粗談》也說:「赤銅入爐甘石煉為黃銅,
其色如金」.
明代李時珍《本草綱目》曾提到:「爐甘石大小不一,狀如羊腦,松如石脂,赤銅
得之,即化為黃.今之黃銅皆此物點化也」.以上記載清楚地表明,早期黃銅的冶煉是
由碳酸鋅礦石(古稱爐甘石)與銅在還原爐中煉出的.盡管關於黃銅冶煉技術的最早記
載出現於宋、元人的著作中,但應該說在此以前我國已具備冶煉這種合金的技術條件了
,不能由此說冶煉銅鋅合金是從宋以後才開始的.
特別應指出的是,在《天工開物》中,更具體而詳細地記載了煉制金屬鋅(當時叫
「倭鉛」)及黃銅的方法,談到煉制黃銅時說:「每紅銅六斤,入倭鉛四斤,先後入罐
熔化,冷定取出,即成黃銅」.稍後,在《物理小識》中也有同樣記載.
繼黃銅之後,又出現了白銅即銅鎳合金.在北宋末何芫的《春渚紀聞》中已有關於
用銅與砒石冶煉白銅的記載.元代著作《格物粗談》中有「砒石煉為白銅,雜錫煉為響
銅」之語.明代李時珍在其《本草綱目》中說:「白銅出雲南,赤銅以砒石煉為白銅」
.宋應星在其《天工開物》中亦說:銅「以砒霜等葯制煉為白銅」.這些宋、元、明人
著作中提到的用砒石及赤銅煉制的白銅,很可能是指含鎳的砷鎳礦與赤銅煉制者.白銅
很可能在宋、元以前就已有了.
明、清以後我國製造的白銅器物遠銷於國外.到十七、十八世紀,東印度公司從我
國購買白銅器物,再遠銷於歐洲各國,歐洲語中Packtong(白銅)就導源於中國詞「白
銅」.在這以前的唐代,波斯語、阿拉伯語中也把白銅稱為「中國石」,可見也是來自
我國.但其成分及製法,則記載得很少.
在我國古代的煉銅技術中,還應特別指出的是:我國古代勞動人民很早就認識了銅
鹽溶液里的銅能被鐵取代,從而發明了「水法煉銅」的新途徑.這一方法以我國為最早
,是水法冶金技術的起源,在世界化學史上是一項重大貢獻.
早在西漢的《淮南萬畢術》里,就有「曾青得鐵則化為銅」的記載.曾青成分是2C
UCO3?CU(OH)2,易溶於苦酒(醋),又叫白青、空青.東漢時的《神農本草經》也有:
「石膽……能化鐵為銅」的話,石膽或膽礬,成分是含水硫酸銅CUSO4?5H2O.南北朝時
的陶弘景則更進一步認識到不僅硫酸銅,而只要可溶性的銅鹽類就能與鐵置換反應.他
說:「雞屎礬……投苦酒中(醋),塗鐵,皆作銅色」.雞屎礬可能是不純的鹼式硫酸
銅或鹼式碳酸銅,難溶於水,但卻能溶於醋,而與鐵起置換反應.從而擴大了以前的認
識范圍.
這種認識大約到唐末、五代間就應用到生產中去了.宋時更有發展,成為大量生產
銅的重要方法之一,這就是水法煉銅的「膽銅法」.這種方法比火法煉銅有許多優點:
它一則可以在產膽水(即硫酸銅溶液,俗稱「膽水」)的地方就地取材;二則設備簡單
,操作容易,不要冶煉、鼓風設備,在通常溫度下就可提取銅,不須高溫,節省了燃料
.
宋代時由於鑄造錢幣的大量需要,同時「膽水煉銅」又有上述優點,因此對「膽水
煉銅」甚為重視.宋代文獻記載,當時南方用「水法煉銅」的約有十一處,其中以饒州
德興、信州鉛山和韶州岑水規模最為宏大.北宋每年產膽銅達一百萬至一百七、八十萬
斤,占當時銅總產量的白分之十五到百分之二十;南宋時銅產量雖大為減少,但膽銅比
重卻大有增加,紹興(宋高宗)年間,竟占銅總量的百分之八十五以上.
膽銅的生產過程包括兩個方面.一是浸銅,二是收取沉積的銅.目前,我國有的地
方(如湖北黃石市)還仍用這種方法生產銅.

『捌』 古代如何煉銅

銅礦石-粉碎,置於柴火上-隨著溫度的上升銅礦石融化成銅水。

在我國古代的煉銅技術中,還應特別指出的是:我國古代勞動人民很早就認識了銅
鹽溶液里的銅能被鐵取代,從而發明了「水法煉銅」的新途徑。這一方法以我國為最早
,是水法冶金技術的起源,在世界化學史上是一項重大貢獻。
早在西漢的《淮南萬畢術》里,就有「曾青得鐵則化為銅」的記載。曾青成分是2C
UCO3?CU(OH)2,易溶於苦酒(醋),又叫白青、空青。東漢時的《神農本草經》也有:
「石膽……能化鐵為銅」的話,石膽或膽礬,成分是含水硫酸銅CUSO4?5H2O。南北朝時
的陶弘景則更進一步認識到不僅硫酸銅,而只要可溶性的銅鹽類就能與鐵置換反應。他
說:「雞屎礬……投苦酒中(醋),塗鐵,皆作銅色」。雞屎礬可能是不純的鹼式硫酸
銅或鹼式碳酸銅,難溶於水,但卻能溶於醋,而與鐵起置換反應。從而擴大了以前的認
識范圍。
這種認識大約到唐末、五代間就應用到生產中去了。宋時更有發展,成為大量生產
銅的重要方法之一,這就是水法煉銅的「膽銅法」。這種方法比火法煉銅有許多優點:
它一則可以在產膽水(即硫酸銅溶液,俗稱「膽水」)的地方就地取材;二則設備簡單
,操作容易,不要冶煉、鼓風設備,在通常溫度下就可提取銅,不須高溫,節省了燃料

宋代時由於鑄造錢幣的大量需要,同時「膽水煉銅」又有上述優點,因此對「膽水
煉銅」甚為重視。宋代文獻記載,當時南方用「水法煉銅」的約有十一處,其中以饒州
德興、信州鉛山和韶州岑水規模最為宏大。北宋每年產膽銅達一百萬至一百七、八十萬
斤,占當時銅總產量的白分之十五到百分之二十;南宋時銅產量雖大為減少,但膽銅比
重卻大有增加,紹興(宋高宗)年間,竟占銅總量的百分之八十五以上。
膽銅的生產過程包括兩個方面。一是浸銅,二是收取沉積的銅。目前,我國有的地
方(如湖北黃石市)還仍用這種方法生產銅。

在冶煉青銅的過程中,我國古代勞動人民還逐步發現了銅與錫、銅與鉛的配比的改變,能夠使煉制出來的青銅的屬性發生變化.青銅熔點低,加進的錫越多,熔點越低.同時隨著加錫量的增多,硬度也隨之增高,遠遠超過了紅銅的硬度.但是當加錫過多時,青銅反而變脆,容易斷裂.後來,人們又發現在青銅中加入定量的鉛,就能克服青銅較脆的弱點.通過反復的實踐,到春秋戰國時期,古人已經總結出配製青銅的合金規律.
古代世界冶煉生鐵的技術最早發現於中亞,但是由於煉鐵爐過小,鼓風力弱,只能煉出海綿狀的塊煉鐵.從春秋晚期開始,中國在煉鐵技術上就開始獨領風騷,豎式煉鐵爐成了生鐵冶煉的主要設備.特別是到了漢代,國家專營的冶鐵作坊技藝精進,使生鐵得以大量生產.

『玖』 古代青銅是如何冶煉出來的

青銅冶煉之熔模鑄造

熔模鑄造又稱失臘法。失臘法是用臘製作所要鑄成器物的模子,然後在臘模上塗以泥漿,這就是泥模。泥模晾乾後,在焙燒成陶模。一經焙燒,臘模全部熔化流失,只剩陶模。一般制泥模時就留下了澆注口,再從澆注口灌入銅液,冷卻後,所需的器物就製成了。
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我國的失臘法至遲起源於春秋時期。河南淅川下寺2號楚墓出土的春秋時代的銅禁是迄今所知的最早的失臘法鑄件。此銅禁四邊及側面均飾透雕雲紋,四周有十二個立雕伏獸,體下共有十個立雕狀的獸足。透雕紋飾繁復多變,外形華麗而莊重,反映出春秋中期我國的失臘法已經比較成熟。戰國、秦漢以後,失臘法更為流行,尤其是隋唐至明、清期間,鑄造青銅器採用的多是失臘法。

失臘法一般用於製作小型鑄件。用這種方法鑄出的銅器既無范痕,又無墊片的痕跡,用它鑄造鏤空的器物更佳。中國傳統的熔模鑄造技術對世界的冶金發展有很大的影響。現代工業的熔模精密鑄造,就是從傳統的失臘法發展而來的。雖然無論在所用臘料、制模、造型材料、工藝方法等方面,它們都有很大的不同,但是它們的工藝原理是一致的。四十年代中期,美國工程師奧斯汀創立以他命名的現代熔模精密鑄造技術時,曾從中國傳統失蠟法得到啟示。1955年奧斯汀實驗室提出首創失蠟法的呈請,日本學者鹿取一男根據中國和日本歷史上使用失蠟法的事實表示異議,最後取得了勝訴。

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