基本介绍

铜锍

摘要铜锍山古铜矿冶遗址是我国最重要的矿冶遗迹，以往的研究认定其开采的是氧化矿石，使用的冶炼技术是氧化矿石直接还原冶炼成铜，这一结论主要是根据铜锍山矿区赋存有大量的氧化矿石，考古发掘的古矿井位于氧化带并出土有氧化矿石等事实获得的，并因用铜锍山氧化矿石进行的模拟实验成功地炼出铜而得到强化。为复原冶炼技术对X1矿体上的炉渣堆积进行的发掘，获得了炼炉和大量层位清楚的炉渣样品，但对这些样品的分析是在冶炼氧化矿石的结论之下进行的，最能反映冶炼性质的炉渣分析数据未被充分利用来确定矿石和产品类别。本文根据铜冶金基本原理对X1矿体炉渣所代表的冶炼过程的性质提出了疑问，进而建立通过炉渣分析判定冶炼过程的方法，并以此方法配之以模拟实验对铜绿山XI矿体和动力科仓库院内的古炉渣进行了研究，认定前者是冶炼品位为65%的冰铜的炉渣，后者才是真正的直接冶炼氧化矿石成铜的炉渣.关锐词古RZ,冶炼氧化矿石til`A1!"-tcAb铜绿山古铜矿冶遗址是我国最重要的矿冶遗迹，以往的研究认定其开采的是氧化矿石，使用的冶炼技术是氧化矿石直接还原熔炼成铜。这一结论主要是根据铜绿山矿区赋存有大量的氧化矿石。考古发掘的古矿井位于氧化带出土有氧化矿石等事实获得，并因模拟实验成功地出铜而得到强化。为复原冶炼技术对XI矿体上的炉渣堆积(简称X1矿体炉渣)进行的发掘，获得了炼炉和大量层位清楚的炉渣样品，但对这些样品的分析是在已有结论之下进行的，最能反映熔炼性质的炉渣分析数据末被充分利用来确定矿石和产品类别。见诸文献的XI矿体炉渣并不符合冶炼氧化矿石成铜的炉渣特征。首先，据说分析过数百个铜绿山渣样,

含铜平均为..7%0'.熔炼氧化矿石的炉渣含铜如此低。须有极高的熔炼技术水平，近代工业熔炼实践也难以达到，故有人称其为一谜。其次，见诸文献的XI矿体炉渣样品有15个分析了硫含量卜月，平均含铺..75%,硫0.62%.作为冶炼氧化矿石成铜的炉渣，它们的硫含量明显偏高，己经达到了现代冰铜吹炼第一期炉渣的含硫水平。按报道的铜绿山氧化矿石的成分。即使冶炼过程1119不脱硫且所有硫都进人炉渣，炉渣含硫量也不会如此高，这表明铜绿山氧化矿石与

XI矿体铲渣之间存在着硫的不平衡，即XI

矿体炉渣不应是氧化矿石的冶炼产物.

第三，模拟实验中最为成功的是第二

次模拟实验的第二炉，先后排渣14次，排

铜2次，粗铜约含铁3%,硫0.1%ui,这14次

排渣，毫无疑问地是铜绿山氧化矿石还原

熔炼成铜的炉渣。作者对14次排渣中的前5

次炉渣进行了分析，发现其平均含铜

0.83%,硫0.044%,模拟实验渣含硫量比XI

矿体炉渣低一个数量级。可以说模拟实验

并末炼出与X1矿体炉渣相同的炉渣.

XI矿体炉渣的性质及其熔炼产物，必

须根据炼铜学原理，从炼铜炉渣与熔炼过

程及产物的关系方面入手，才能予以准确

判定.

1炉沈与熔嫉过程

在古代还原性气氛下,火法炼铜技术

可划分为三种原则工艺:'引

(1)氧化矿石还原熔炼成铜，简称

"氧化矿一铜"工.

(2)硫化矿石经死焙烧理论上脱除全

部硫后再还原熔炼成铜，简称"硫化矿-

铜"工艺.

(3)硫化矿石先炼成冰铜，再将冰铜

经多次部分脱硫焙烧，熔炼浓缩成高品位

冰铜，最终将冰铜死焙烧后再熔炼成铜,

简称"硫化矿一冰铜一铜"工艺.

各工艺所进行的熔炼过程只有两种,

即对氧化矿石(包括硫化矿石或冰铜的死