铜矿与炼铜

世间所用到的铜，无论是采自山上还是经过熔炼而得的，只有红铜一种。但如果加入炉甘石或锌共同熔炼的话，就会转变为黄铜，而如果加入砒霜等药物，则可以炼成白铜，加入明矾和硝石等物质后可炼得青铜，若加入锡一起炼制，便可得到响铜，加入锌则还可得到铸铜。然而其最基本的原料，不过只是红铜这一种而已。

红铜、黄铜样钱各一枚　清代　直径5.15厘米

铜的种类极多，红铜就是成分较纯的铜，而具有其他色泽的铜则分别含有不同的元素，比如黄铜中含有一定的锌，青铜中含有一定的锡，而钴与镍则是共同影响了白铜的色泽。古人很早就懂得利用不同性质的铜的特点，这是清代咸丰年间元宝宝伊局监制的红铜、黄铜样钱各一枚。

熔铜坩埚　商代后期　熔铜工具

天然红铜是中国先民最早利用的金属。由于当时烧制陶器的技术已相当成熟，能提供1000℃以上的窑温，已具备了用矿石冶炼金属的条件。大约在距今5000年前，中国进入了冶炼红铜的时期，最初是利用孔雀石类氧化铜矿石，将它与木炭混合加热还原，得到金属铜。目前在中国发现最早的坩埚残片是夏代的，图中的“将军盔”式坩埚是草拌泥制成的炼炉，一次能熔铜约12.5千克。

化铜

最初，古代人还没有选矿知识，他们把一些铜和铅、锡、锌等共生的矿石混合在一起，经过温度并不太高的柴火燃烧之后，矿石熔化了，冷却后就凝结成青铜的饼块。随后又发现这些青铜饼块是可以再熔化，再凝结，从而制成硬度很高的兵器和工具。我国最早的青铜器就由此诞生了。

青铜尊盆　东周

中国几乎在开始冶炼红铜的同时就出现了青铜，青铜主要是铜锡合金，其中往往含有铅和其他金属。由于其硬度比铜大而且坚韧，熔点也较低，容易铸造，所以得到了较快发展。随葬于公元前433年的青铜尊盆，证明了早在东周时期人们就已开始应用失蜡法铸造青铜器皿了。

铜矿在各处都有。《山海经》一书中提到全国总共有四百三十七处产铜的地方，或许是有根据的。中国供人们使用的铜中，要属西部的四川、贵州两省所出产的数量最多，东南地区的铜多是从国外运来的，在湖北省的武昌以及江西省的广信，也有很多铜矿，而湖南衡州、瑞州等地出产的蒙山铜，其品质低劣，仅可以在铸造时掺入来骗人，而不能熔炼成真正坚实的铜块。

产铜的山一般都是夹土带石的，要挖到几丈深时才能看得到有围岩包在其外层的矿石。围岩的形状就好像生姜一般，表面会呈现出一些铜质的斑点，因此这些围岩又叫做铜璞。若把它拿到炉里去冶炼，依然也会有一些铜流出来，并不像银矿的围岩那样完全是废物。铜砂在矿里的形状不一，有的大，有的小；有的亮，有的暗；有的像输石（黄铜矿石），有的则像姜铁。把铜砂中夹杂着的土渣洗去后，便可以入炉熔炼，经过熔化后，从炉里流出来的就是自然铜，也叫做石髓铅。铜矿石有一些不同的品种，其中有些全部都是铜而不夹杂其他物质，有的则与铅混杂在一起。前者只要入炉炼制便可，而后面这种铜矿的冶炼则要复杂一些，其方法是在炉旁留出高低两个孔，先熔化的铅将从高的孔流出，而后熔化的铜则从低的孔流出。日本等国出产的铜矿，也有与银矿混杂在一块的，当把它放进炉里去熔炼时，银会浮在上层，而铜则沉在下面。这种由商船运输到中国的铜，被称为日本铜，都是被铸成长方形板条状的。福建的漳州人得到这种铜后，将其放入熔炉中再炼，便可取出其中少量的银，然后再将剩下的铜铸成薄饼的模样，像四川的铜品那样出卖。

若需由红铜炼制出可以锤锻的黄铜，则要用掉一百斤自来风煤（前面已经提到过这种粉末状的碎煤，应将它与泥和在一起而做成煤饼来烧，燃烧起来时不需要鼓风，可从早到晚炉火通红，多产于江西省宜春、新余等县）。在一个泥瓦罐里装入十斤铜、六斤炉甘石，将其放入炉内，使其自然熔化。后来因为炉甘石在燃烧时挥发得太厉害，致使损耗太大，人们就改用锌为配料。每六斤红铜，配四斤锌，先后放入罐里熔化，冷却后所得到的即是黄铜，可供人们打造各种铜制器物。

制造乐器时所用的响铜，是把一种不含铅的、出产自两广地区的锡放进炉子里与铜一起烧熔。制造锣、鼓一类的乐器时，一般是用红铜八斤，再掺入两斤广锡。锤制铙、钹时，所用的铜和锡还须进一步精炼。铸造器物时，一般质量比较差的铜，会含红铜和锌各一半，甚至锌占六成而铜占四成。而好的铜器则要经过三次或四次熔炼，即所谓的“三火黄铜”或“四火熟铜”才能制成，其中含铜七成，而锌仅占三成。