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Extracting Copper from Water: The Earliest Hydrometallurgy

Extracting Copper from Water: The Earliest Hydrometallurgy Global Innovation
2023-08-16
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导读:Extracting Copper from Water: The Earliest Hydrometallurgy

中国最早的湿法炼铜技术:源自江西的古代冶金智慧

沈括《梦溪笔谈》记载的“胆水炼铜”工艺,展现宋代已成熟的化学提取技术

By ZONG Shihan

Dream Pool Essays 04

据记载,今江西省铅山县曾有一处泉水,味苦而非甘甜。当地村民发现,将这种苦泉之水煮沸后,可析出闪亮的黄色铜。北宋科学家沈括(1031–1095)亲赴实地考察,并在其著作《梦溪笔谈》中详细记录了这一现象。

▲ 江西德兴铜矿是亚洲最大的露天铜矿,卡车正在开采运输矿石。唐代至宋代,该地已采用湿法炼铜技术。(图片来源:VCG)

铅山县铜矿资源丰富,矿石富含硫化物。经氧化与风化等自然化学反应,形成硫酸铜并渗入地下水,使泉水变苦。通过向苦水中投入铁片,利用铁的化学活性置换出铜离子,从而实现铜的沉淀回收。这一工艺被称为“湿法炼铜”,亦称“胆水炼铜”。

该方法具有显著优势:无需复杂设备,操作简便,成本低廉;可在常温下进行,节省燃料;适用于高品位与低品位铜矿的提取。

但其局限性也明显:依赖春夏季节充足的苦泉水量,受气候和降雨影响较大。干旱时期水量减少,难以支撑大规模生产。随着现代火法冶炼技术的发展,高温熔炼逐渐成为主流。

尽管如此,作为世界上最早有记载的湿法冶金实践,中国宋代的胆水炼铜在世界冶金史上具有重要地位,体现了古代中国的科技领先水平。

END

Editor | SONG Ziyan

Supervisor | TIAN Xueke

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