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風磨銅釋解

每一位銅器愛好者和收藏者都知道,宣德三年鑄制的香爐是選用了暹邏國朝貢的風磨銅,結合明朝皇宮的工藝匠冶煉銅料的精道和參照歷代名器造型而問世的。幾百年來一直受到各類人的喜好,上至王公貴族,下至黎民百姓,為什麼宣德爐如此受歡迎呢?仿歷代名器造型是一個原因,冶煉銅料的精道也是一個原因,傳說風磨銅這種銅料名貴又是一個原因。
  
  那麼什麼銅是『風磨銅』呢?它的通常叫法是什麼?它的學名又叫什麼?它的化學名稱又怎麼寫?反正現在這個風磨銅被傳說的神乎其神,不但收藏愛好者在添油加醋,甚至有名望的學者也在顧弄玄虛,真有點誤人子弟的味道。要確切的弄明白這個風磨銅的來歷,我們可先從銅元素的開採和冶煉過程來談起:

  在自然界中出現的含銅礦物約有280種,其中16種具有工業意義。主要分為三部份:1﹑自然銅;2﹑銅的硫化礦物;3﹑銅的氧化礦物。其中自然銅和銅的氧化礦物在自然界中存在的很少,銅主要以化合物的形式出現。銅的硫化礦物主要是硫化銅鐵礦,也就是銅鐵的伴生礦,包括黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦等8種。銅的氧化礦物,也就是硫酸鹽類、碳酸鹽類、和矽酸鹽類,包括赤銅礦、藍銅礦、孔雀石、膽礬等7種。含銅品位的礦石,能達2%以上已經是富礦了,那能不能直接進爐冶煉呢?不能,熔爐冶煉的銅礦,含銅必須達10~30%,因此銅礦石必須粉碎選精,這是一個程式。(此段文字摘自[銅礦地質勘探操作規範]第一章)

  從以上可以看出,風磨銅這個名稱和現代的銅礦規範規定的通常叫法和學名都對應不起來,那一定是一種操作方法名稱,從字面上我們可這樣解釋:利用風動力磨細礦石精選得到的銅。

  我們可從另外一個方面來證明這個解釋的正確性,暹邏國也就是現在的泰國(以下稱泰國),地處我國雲南省的南面,相距邊境一百多公里,泰國北部山脈屬衰勞山、無量山山脈的餘脈。在地質構造上,同屬一個地質年代和板塊。

  根據新華社雲南頻道03年5月15日報導,經雲南省地質工作者艱苦努力,我國著名的“三江成礦帶”區域越來越大,由原來劃定南北長800公里延長到1200多公里,被國家確定為我國有色找礦基地。發源於西藏和青海省的怒江、瀾滄江、金沙江,流經西藏後在橫斷山區並流南下進入雲南西北,被稱為“三江並流地區”,具有良好的金屬礦物生成條件,地質學家稱為“三江成礦帶”。在原來劃定的“三江成礦帶”找礦取得累累碩果後,雲南省地質工作者乘勝向南推進至少400多公里,把“三江成礦帶”擴展到到中越、中老、中緬邊境。在紅河、元江以西的瀾滄江、怒江中下游廣大地區,又找到了一批大型、超大型的多種金屬礦產。在明朝,雲南就是我國產銅大省,到清代乾隆年間達到了最輝煌。雲南的銅礦,多屬硫化銅鐵礦,泰國北部地區屬瀾滄江流域,相比較泰國的銅礦也因屬同一礦藏。

  因此『風磨銅』只不過是精選銅礦的一種方法。

  對於宣德爐銅料經6~12煉後鑄制,以前也被炒的沸沸揚揚,初入門者給弄得雲裏霧裏,一說經6煉後,銅就會出現珠光寶色,二說經12煉後,銅分子就更加緊密,手感就更沉。這種說法科學上是否成立?

  現代銅的冶煉工藝,也經歷了漫長的發展過程,但至今銅的冶煉仍以火法治煉為主,其產量約占世界銅總產量的85%,現代濕法冶煉的技術正在逐步推廣,濕法冶煉的推出使銅的冶煉成本大大降低。

  銅礦石冶煉銅的過程比較複雜。以黃銅礦為例,首先?把精礦砂、熔劑(石灰石、砂等)和燃料(焦炭、木炭或無煙煤)混合,投入“密閉”鼓風爐中,在1000℃左右進行熔煉。於是礦石中一部分硫成為SO2(用於制硫酸),大部分的砷、銻等雜質成為As2O3、Sb2O3等揮發性物質而被除去:2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2↑。一部分鐵的硫化物轉變為氧化物:2FeS+3O2=2FeO+2SO2↑。Cu2S跟剩餘的FeS等便熔融在一起而形成“冰銅”(主要由Cu2S和FeS互相溶解形成的,它的含銅率在20%~50%之間,含硫率在23%~27%之間),FeO跟SiO2形成熔渣:FeO+SiO2=FeSiO3。熔渣浮在熔融冰銅的上面,容易分離,藉以除去一部分雜質。?然後把冰銅移入轉爐中,加入熔劑(石英砂)後鼓入空氣進行吹煉(1100°~1300℃)。由於鐵比銅對氧有較大的親和力,而銅比鐵對硫有較大的親和力,因此冰銅中的FeS先轉變為FeO,跟熔劑結合成渣,而後Cu2S才轉變為Cu2O,Cu2O跟Cu2S反應生成粗銅(含銅量約為98.5%)。2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2↑,2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑,?再把粗銅移入反射爐,加入熔劑(石英砂),通入空氣,使粗銅中的雜質氧化,跟熔劑形成爐渣而除去。?在雜質除到一定程度後,再噴入重油,由重油燃燒產生的一氧化碳等還原性氣體使氧化亞銅在高溫下還原為銅。得到的精銅約含銅99.7%。(摘自銅物理屬性文章)

  這就是現代火法冶煉的四個步驟。宣德年間是沒有這種先進的冶煉工藝的,沒有轉爐,沒有富氧吹煉,沒有反射爐,因此要得到比較純的銅必須重複第一個步驟。銅經12煉後,銅分子會緊密,更是無稽之談,那煉120次,分子密度會達到金的密度嗎?那就黃銅變成金了。

  再者從暹邏國過來的銅是選精銅礦還是“冰銅”,或是更進一步的粗銅,也沒有文字記載,從12煉後只得到4成看來,最多也只能達到“冰銅”的含銅成份,可見風磨銅需經6~12煉後鑄制,是為了保證香爐澆鑄品質而在工藝上採取的措施。

  以上是筆者參照了現代科普文章後對『風磨銅』這種銅物質的一種解釋。僅供大家參考。
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