基本介紹

銅锍

摘要銅锍山古銅礦冶遺址是我國最重要的礦冶遺跡，以往的研究認(rèn)定其開采的是氧化礦石，使用的冶煉技術(shù)是氧化礦石直接還原冶煉成銅，這一結(jié)論主要是根據(jù)銅锍山礦區(qū)賦存有大量的氧化礦石，考古發(fā)掘的古礦井位于氧化帶并出土有氧化礦石等事實(shí)獲得的，并因用銅锍山氧化礦石進(jìn)行的模擬實(shí)驗(yàn)成功地?zé)挸鲢~而得到強(qiáng)化。為復(fù)原冶煉技術(shù)對X1礦體上的爐渣堆積進(jìn)行的發(fā)掘，獲得了煉爐和大量層位清楚的爐渣樣品，但對這些樣品的分析是在冶煉氧化礦石的結(jié)論之下進(jìn)行的，最能反映冶煉性質(zhì)的爐渣分析數(shù)據(jù)未被充分利用來確定礦石和產(chǎn)品類別。本文根據(jù)銅冶金基本原理對X1礦體爐渣所代表的冶煉過程的性質(zhì)提出了疑問，進(jìn)而建立通過爐渣分析判定冶煉過程的方法，并以此方法配之以模擬實(shí)驗(yàn)對銅綠山XI礦體和動力科倉庫院內(nèi)的古爐渣進(jìn)行了研究，認(rèn)定前者是冶煉品位為65%的冰銅的爐渣，后者才是真正的直接冶煉氧化礦石成銅的爐渣.關(guān)銳詞古RZ,冶煉氧化礦石til`A1!"-tcAb銅綠山古銅礦冶遺址是我國最重要的礦冶遺跡，以往的研究認(rèn)定其開采的是氧化礦石，使用的冶煉技術(shù)是氧化礦石直接還原熔煉成銅。這一結(jié)論主要是根據(jù)銅綠山礦區(qū)賦存有大量的氧化礦石。考古發(fā)掘的古礦井位于氧化帶出土有氧化礦石等事實(shí)獲得，并因模擬實(shí)驗(yàn)成功地出銅而得到強(qiáng)化。為復(fù)原冶煉技術(shù)對XI礦體上的爐渣堆積(簡稱X1礦體爐渣)進(jìn)行的發(fā)掘，獲得了煉爐和大量層位清楚的爐渣樣品，但對這些樣品的分析是在已有結(jié)論之下進(jìn)行的，最能反映熔煉性質(zhì)的爐渣分析數(shù)據(jù)末被充分利用來確定礦石和產(chǎn)品類別。見諸文獻(xiàn)的XI礦體爐渣并不符合冶煉氧化礦石成銅的爐渣特征。首先，據(jù)說分析過數(shù)百個銅綠山渣樣,

含銅平均為..7%0'.熔煉氧化礦石的爐渣含銅如此低。須有極高的熔煉技術(shù)水平，近代工業(yè)熔煉實(shí)踐也難以達(dá)到，故有人稱其為一謎。其次，見諸文獻(xiàn)的XI礦體爐渣樣品有15個分析了硫含量卜月，平均含鋪..75%,硫0.62%.作為冶煉氧化礦石成銅的爐渣，它們的硫含量明顯偏高，己經(jīng)達(dá)到了現(xiàn)代冰銅吹煉第一期爐渣的含硫水平。按報道的銅綠山氧化礦石的成分。即使冶煉過程1119不脫硫且所有硫都進(jìn)人爐渣，爐渣含硫量也不會如此高，這表明銅綠山氧化礦石與

XI礦體鏟渣之間存在著硫的不平衡，即XI

礦體爐渣不應(yīng)是氧化礦石的冶煉產(chǎn)物.

第三，模擬實(shí)驗(yàn)中最為成功的是第二

次模擬實(shí)驗(yàn)的第二爐，先后排渣14次，排

銅2次，粗銅約含鐵3%,硫0.1%ui,這14次

排渣，毫無疑問地是銅綠山氧化礦石還原

熔煉成銅的爐渣。作者對14次排渣中的前5

次爐渣進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)其平均含銅

0.83%,硫0.044%,模擬實(shí)驗(yàn)渣含硫量比XI

礦體爐渣低一個數(shù)量級?？梢哉f模擬實(shí)驗(yàn)

并末煉出與X1礦體爐渣相同的爐渣.

XI礦體爐渣的性質(zhì)及其熔煉產(chǎn)物，必

須根據(jù)煉銅學(xué)原理，從煉銅爐渣與熔煉過

程及產(chǎn)物的關(guān)系方面入手，才能予以準(zhǔn)確

判定.

1爐沈與熔嫉過程

在古代還原性氣氛下,火法煉銅技術(shù)

可劃分為三種原則工藝:'引

(1)氧化礦石還原熔煉成銅，簡稱

"氧化礦一銅"工.

(2)硫化礦石經(jīng)死焙燒理論上脫除全

部硫后再還原熔煉成銅，簡稱"硫化礦-

銅"工藝.

(3)硫化礦石先煉成冰銅，再將冰銅

經(jīng)多次部分脫硫焙燒，熔煉濃縮成高品位

冰銅，最終將冰銅死焙燒后再熔煉成銅,

簡稱"硫化礦一冰銅一銅"工藝.

各工藝所進(jìn)行的熔煉過程只有兩種,

即對氧化礦石(包括硫化礦石或冰銅的死