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关于秦时黄金的生产与制作一
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1、采金与选矿

砂金的淘采是黄金工业的首道工序,从周代铜矿遗址的发掘并研究中,发现了当时选矿用的木淘砂盘、木淘沙船及木溜槽。可知当时已使用重力选矿法,其中包括重砂淘洗选矿法、溜槽选矿法。淘选的原理是利用矿物的比重差(一般石英砂的比重为2。65、金的比重为19。3、铁砂的比重为7。8以下),在水介质中,借助外力作用,产生不同的运动效果,使矿物按比重分层分带,从而使矿物分离。砂金的淘采理应采用同样的方法。因为砂金的比重更大,更易分离。后世相当长的时期,淘采砂金仍使用类似的方法。宋朱或萍州可谈卷2载:“两川冶金,沿溪取砂,以木盘淘,得之甚微,且费力。登、莱金坑户止用大木,锯剖之,留刃痕。投沙其上,泛以水,沙去,金著锯纹中,甚易得”此处可以看到直到宋代,类似先秦时代采砂金的两种工具和方法,在不同地区仍在使用,实际上直至近代也还有延用大体类似的冶金工具和方法的。卢本珊先生等利用铜绿山的古选矿工具进行淘洗法的模拟试验后指出:“其选矿工艺流程与史料记载及现代保留的传统淘金工艺流程则相似”

商周时代主要淘采砂金,但是到了东周,特别是战国时代,脉金的采选似亦开始。成书于战国的山海经中提到有金和多金的山106处,另外还有以金命名的山,如金之山、金门之山、金星之山等。上述产金之地,有些与河流有关,大部分与河流无关;有些山上产的金可能为残积型、坡积型砂金矿床,但有相当一部分为脉金,即岩金矿床。其中有7处说“其阳多金,其阴多铁”这种带规律性的认识应该是从多次开采上述两种矿床的实践中获得的。

1984年在河北兴隆县兴隆镇东北60公里深山区的西沟庄东南发现战国金矿遗址两处,并在矿坑内出土采掘工具铁锄、铁斧、苇席、木条簸箕等。两处矿坑相距约200米,其中一处矿坑长约30米,宽约0。3—0。5米,深2—3米。另一处东西长约20米,南北宽约0。5—1米,深约0。5—3米,无矿道,沿金矿露天开采,除将金矿采出外,没有加宽开凿岩基,方法简单实用。距金矿遗址约10公里左右的寿王坟古洞沟战国遗址,1953年出土铁铸范87件,并发现两个古代铁矿井。

商周时代,青铜矿床冶炼业已高度发展,东周开始铁矿冶炼也相当的发达。铜的熔点为1084。5c、铁的熔点为1146c(生铁为1537c)、金的熔点为1064。43c,铜铁皆高于金。中国矿藏不少是铜铁与金、银的共生矿,开采铜铁时获得黄金、白银并掌握其冶炼方法是很自然的事。

2、混汞提金法的使用

金主要以单质自然金形态存在于自然界,自然金中的主要杂质为银、铜、铁、碲、硒,另含少量的铋、钼、铱、钯。在原生条件下,金矿物常与黄铁矿、毒砂等硫化矿物共生。与金共生的主要金属矿物为黄铁矿、磁黄铁矿、辉锑矿和黄铜矿等。在冶炼中如何去掉单质自然金中的杂质及从共生矿中提取黄金是又一个必须解决的问题。大概到了东周,特别是战国时代,我国已使用了混汞法提金。此法的原理是基于矿浆中的单体金粒表面和其他矿粒表面被汞润湿性的差异,金粒表面亲汞疏水,其他矿粒表面疏汞亲水,金粒表面被汞润湿后,汞继续向金粒内部扩散生成金汞合金,从而汞能捕捉金粒,使金粒与其他矿物及脉石分离。混汞后刮取工业汞膏,经洗涤、压滤和蒸汞等作业,使汞挥发而获得海绵金,海绵金经熔铸得金锭。

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