古人有哪些炼铜的方法
在我国商周奴隶社会,青铜的冶铸技术已有很高的水平.经过春秋战国,青铜一度 在制造兵器和生产工具方面进一步有所发展.到了秦汉,由于铁制工具的迅速进展,青 铜工具逐步被取代了.但另一方面又因为封建社会商品经济发展的要求,青铜大量地被 用于铸造钱币,而无法用铁器、漆器取代的青铜镜,其制作技术也在提高.总之,在我 国进入封建社会后,炼铜技术的发展并没有停顿,而在某些制造业中继续发展. 秦、汉以后,除青铜外,还出现了一些其他的铜合金.首先应指出的是铜锌合金,也就是“黄铜”.最初冶炼这种铜锌合金,是通过将铜与含锌的炉甘石防在还原炉中冶 炼而制成的,后来在我国制造出单质锌以后,便直接将红铜与锌冶炼成黄铜合金.关于 这方面的可靠记载,见于宋代人崔昉的《外丹本草》,其中说:“用铜一斤,炉甘石一 斤,炼之即成黄铜一斤半”.元代著作《格致粗谈》也说:“赤铜入炉甘石炼为黄铜,其色如金”. 明代李时珍《本草纲目》曾提到:“炉甘石大小不一,状如羊脑,松如石脂,赤铜 得之,即化为黄.今之黄铜皆此物点化也”.以上记载清楚地表明,早期黄铜的冶炼是 由碳酸锌矿石(古称炉甘石)与铜在还原炉中炼出的.尽管关于黄铜冶炼技术的最早记 载出现于宋、元人的著作中,但应该说在此以前我国已具备冶炼这种合金的技术条件了 ,不能由此说冶炼铜锌合金是从宋以后才开始的. 特别应指出的是,在《天工开物》中,更具体而详细地记载了炼制金属锌(当时叫 “倭铅”)及黄铜的方法,谈到炼制黄铜时说:“每红铜六斤,入倭铅四斤,先后入罐 熔化,冷定取出,即成黄铜”.稍后,在《物理小识》中也有同样记载. 继黄铜之后,又出现了白铜即铜镍合金.在北宋末何芫的《春渚纪闻》中已有关于 用铜与砒石冶炼白铜的记载.元代著作《格物粗谈》中有“砒石炼为白铜,杂锡炼为响 铜”之语.明代李时珍在其《本草纲目》中说:“白铜出云南,赤铜以砒石炼为白铜” .宋应星在其《天工开物》中亦说:铜“以砒霜等药制炼为白铜”.这些宋、元、明人 著作中提到的用砒石及赤铜炼制的白铜,很可能是指含镍的砷镍矿与赤铜炼制者.白铜 很可能在宋、元以前就已有了. 明、清以后我国制造的白铜器物远销于国外.到十七、十八世纪,东印度公司从我 国购买白铜器物,再远销于欧洲各国,欧洲语中Packtong(白铜)就导源于中国词“白 铜”.在这以前的唐代,波斯语、阿拉伯语中也把白铜称为“中国石”,可见也是来自 我国.但其成分及制法,则记载得很少. 在我国古代的炼铜技术中,还应特别指出的是:我国古代劳动人民很早就认识了铜 盐溶液里的铜能被铁取代,从而发明了“水法炼铜”的新途径.这一方法以我国为最早 ,是水法冶金技术的起源,在世界化学史上是一项重大贡献. 早在西汉的《淮南万毕术》里,就有“曾青得铁则化为铜”的记载.曾青成分是2C UCO3?CU(OH)2,易溶于苦酒(醋),又叫白青、空青.东汉时的《神农本草经》也有:“石胆……能化铁为铜”的话,石胆或胆矾,成分是含水硫酸铜CUSO4?5H2O.南北朝时 的陶弘景则更进一步认识到不仅硫酸铜,而只要可溶性的铜盐类就能与铁置换反应.他 说:“鸡屎矾……投苦酒中(醋),涂铁,皆作铜色”.鸡屎矾可能是不纯的碱式硫酸 铜或碱式碳酸铜,难溶于水,但却能溶于醋,而与铁起置换反应.从而扩大了以前的认 识范围. 这种认识大约到唐末、五代间就应用到生产中去了.宋时更有发展,成为大量生产 铜的重要方法之一,这就是水法炼铜的“胆铜法”.这种方法比火法炼铜有许多优点:它一则可以在产胆水(即硫酸铜溶液,俗称“胆水”)的地方就地取材;二则设备简单 ,操作容易,不要冶炼、鼓风设备,在通常温度下就可提取铜,不须高温,节省了燃料 . 宋代时由于铸造钱币的大量需要,同时“胆水炼铜”又有上述优点,因此对“胆水 炼铜”甚为重视.宋代文献记载,当时南方用“水法炼铜”的约有十一处,其中以饶州 德兴、信州铅山和韶州岑水规模最为宏大.北宋每年产胆铜达一百万至一百七、八十万 斤,占当时铜总产量的白分之十五到百分之二十;南宋时铜产量虽大为减少,但胆铜比 重却大有增加,绍兴(宋高宗)年间,竟占铜总量的百分之八十五以上. 胆铜的生产过程包括两个方面.一是浸铜,二是收取沉积的铜.目前,我国有的地 方(如湖北黄石市)还仍用这种方法生产铜.
古代如何炼铜
古代方法有火法和湿法两种。
1、火法炼铜例如以孔雀石式碳酸铜CuCO3.Cu(OH)2,或写作Cu2(OH)2CO3)为原料炼铜。
殷墟考古发现,3000多年前我国古代劳动人民已用此法。
孔雀石与点燃的木炭接触而被分解为氧化铜,继而被还原为金属铜:方程式CuCO3.Cu(OH)2=2CuO+CO2+H2O C+2CuO=2Cu+CO2或CuCO3.Cu(OH)2+C==2Cu+2CO2+H2O 2、湿法炼铜:中国人最早利用天然铜的化合物进行湿法炼铜,西汉时先用硫酸与氧化铜反应,再用铁置换出铜。
刘安《淮南万毕术》“曾青得铁则化为铜”,“曾青”指可溶性铜盐,即铜盐遇到铁时,就有铜生成。
CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
古代如何炼铜
古代炼铜分为水法炼铜技术和火法炼铜技术。
水法炼铜技术开始于秦汉之际,当时的炼丹术士 在从事炼丹中发现铁能够从硫酸溶液中置换出铜。
西汉《淮南万毕术》中记载,“白青得铁则化为铜”。
《梦溪笔谈》也说:“信州铅山县有苦泉,流以为涧,挹其水熬之,则成胆矾,烹胆矾则成铜,熬胆矾铁釜,久之亦化为铜。
”这些记载表明当时人们已有意识地利 用化学的置换反应来获得铜。
其工艺流程如下:硫酸铜从溶液中结晶出来,再人炉冶炼出铜。
冶炼初期,硫酸铜、硫酸亚铁等分解成氧化亚铜、氧化亚铁等氧 化物,氧化亚铜被后期反应还原成铜,氧化亚铁再与 铜分离。
到唐代后期利用水法技术炼铜得到了广泛 引用。
宋代利用最为广泛。
与水法炼铜技术相比,火法炼铜技术应用时间 更长,范围更广。
在《大冶赋》中就有对火法炼铜 技术的记载,分四部分:第一部分是采矿过程。
在 决定矿的分布后,根据热胀冷缩的原理,对矿脉进 行煅烧,使地表发脆解理,然后比较容易地采出矿, 即“火爆法”采矿技术。
第二部分是对矿石的焙烧过程。
利用燃料对矿石进行焙烧,氧化层达到一定 厚度时,焙烧自动停止,同时脱去一部分硫。
第三部分是关于火法炼铜技术。
详细地记载了在前两次的基础上如何冶炼出铜,工艺大致是焙烧后的矿石入炉,点火,启动鼓风设备,在冶炼中使矿石融化,矿石在其他添加剂的催化下,冶炼出铜。
第四部分是提纯。
人们从铜中提出银后,铜的纯度更高,具体的做法是:人们向铜液中加入铅,铅提出铜中的银,铅沉入底部,脱去银的铜液在上部,达到既获高纯度铜的目的。
湿法炼铜的原理
原理简介 炼铜的化程式是: 1.CuO + H2SO4 == CuSO4 + H2O 基本反应类型:复分解 2.CuSO4 + Fe == Cu + FeSO4 基本反应:置换反应 湿法炼铜简介:湿法炼铜用硫酸将铜矿中的铜转变成可溶性的硫酸铜,再将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来,这种方法叫湿法炼铜。
湿法炼铜技术是我国古代人发明的,其原理就是用置换反应制取金属。
我国是世界上最早使用湿法炼铜的国家。
古代最早是什么方法练铜
1、火法炼铜: 例如以孔雀石(碱式碳酸铜CuCO3.Cu(OH)2,或写作Cu2(OH)2CO3)为原料炼铜。
殷墟考古发现,3000多年前我国古代劳动人民已用此法。
孔雀石与点燃的木炭接触而被分解为氧化铜,继而被还原为金属铜: 方程式CuCO3.Cu(OH)2=2CuO+CO2+H2O C+2CuO=2Cu+CO2 或CuCO3.Cu(OH)2+C==2Cu+2CO2+H2O 2、湿法炼铜: 中国人最早利用天然铜的化合物进行湿法炼铜,西汉时先用硫酸与氧化铜反应,再用铁置换出铜。
刘安《淮南万毕术》“曾青得铁则化为铜”,“曾青”指可溶性铜盐,即铜盐遇到铁时,就有铜生成。
CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
赤铜矿炼铜
赤铜矿化学成分为氧化亚铜(Cu2O)的矿物。
道理上用碳还原即可。
Cu2O + C ==高温== 2 Cu + CO但常见的是交互反应:Cu2O + FeS ==高温== Cu2S + FeO 2 Cu2O + Cu2S ==高温== 6 Cu + SO2
炼铁、炼铜的方法
物理层面就是喽。
根据《中华人和国刑法》第三百四十三定违反矿产资源规定,未取得采矿许可证擅自采矿的,经责令停止开采后拒不停止开采,造成矿产资源破坏的,处三年以下有期徒刑、拘役或者管制,并处或者单处罚金;造成矿产资源严重破坏的,处三年以上七年以下有期徒刑,并处罚金。
化学层面就是冶炼喽。
根据环境保护法,冶炼过程中产生的废气和废水,如果超标的话,根据排放的量和造成的实际后果,三年到无期不等。