中國古代濕法煉銅用的是什麽酸?
勞動人民很早就會施法煉銅。用的是什麽酸?
先給出答案,用硫酸。所謂濕法煉銅法,又稱膽銅法,是用硫酸將銅礦石中的銅轉化為可溶性硫酸銅,然後將鐵放入硫酸銅溶液中置換銅。事實上,濕法煉銅在很早的時候就被我們的古人掌握了。漢代的許多著作都記載“石膽能化鐵為銅”,晉的《抱樸子·黃白》中也曾記載“鐵塗曾青,鐵紅如銅”。
南北朝時期的人們進壹步認識到,不僅硫酸銅,其他可溶性銅鹽也能與鐵發生反應。如南北朝陶弘景曾說:“雞屎礬倒入苦醋中,外面包鐵,為銅色”,意思是不純的堿式硫酸銅或堿式碳酸銅不溶於水,而溶於醋,溶於醋後還能與鐵反應,說明當時的認知範圍擴大了很多。
先說濕法煉銅的生產工藝。濕法煉銅的生產過程主要包括兩個方面。1步驟是銅浸出。壹個簡單的理解是將銅礦石浸泡在硫酸中,使銅礦石中的銅轉化為可溶性硫酸銅,然後將鐵放入硫酸溶液(俗稱膽汁水)中,使膽汁水中的銅離子被金屬取代,以單質銅的形式沈積下來。第二步是收集,簡單來說就是收集被替換的銅粉,然後進行熔煉或鍛造。
當然,古人的具體操作因地而異。在壹些地區,用足夠的膽汁水在附近挖壕溝,然後底部鋪上墊子,將生鐵碾碎並排入壕溝,並將膽汁水引入壕溝浸泡。在使用銅鹽溶液和鐵鹽溶液之間的色差浸泡直到顏色改變後,釋放浸泡的水,並取出墊子。可以收集沈積在墊子上的銅,並壹次又壹次地引入新的膽汁水。
除了這種方法外,還有壹種方法,即在膽囊水生區設置壹個膽囊水箱,將鐵鍛造成薄片放入水箱中,將鐵片浸泡在膽囊水中,直到鐵片表面覆蓋壹層紅色銅粉,取出鐵片並刮去鐵片上的銅粉。雖然這種方法比前壹種方法更麻煩,麻煩的是鐵碎片被切片,但這種方法的優點是增加了鐵片的表面積,這大大增加了鐵與膽汁水的接觸表面,縮短了置換時間,提高了銅的產量,提取的銅純度更高。