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关于对“冰铜”的研究
发布日期:2019-8-1 15:36:20 点击数:347

铜陵,世界青铜文化发祥地之一,有3000年的悠久历史和灿烂的青铜文化,是当之无愧的“中国古铜都,当代铜基地”。

1953年51日上午7时,中华人民共和国成立后的第一炉铜水在铜陵的冶炼厂出炉,新中国的第一块铜锭在这里浇铸成功,这第一炉铜水它还有一个美丽的名子,叫:冰铜。

自上世纪的七十年代中后期开始,铜陵陆续发现了一批西周至春秋时期的铜锭,其中年代最早、数量最多的就是铜陵县天门镇木鱼山出土的铜锭,均为菱形,大小不一,表面粗糙,呈铁锈色。这些铜锭经化验均为硫化铜冶炼的遗物——也是冰铜。

2010年3月,为配合京福高铁建设,安徽省文物考古所对铜陵钟呜镇附近的师姑墩古采铜、炼铜遗址进行了发掘,出土了大量的夏商时期的铜渣和一些炼铜残块 通过检测表明,这批铜渣和炼铜残块其含铜量在28%~60%,含铁量在18%~30%,都属于冰铜。   

这冰铜到底是不是铜?它和铜有什么不同?为什么叫作冰铜?

我们先来说说铜。铜是一种化学元素,是自然界中存在的一种形态分类,它的化学符号是Cu,它的原子序数是29,是一种过渡金属;铜已经成为老百姓的生产、生活、国家的经济建设、国防建设和科技发展的不可缺少的一种金属物质。

铜是由铜矿石冶炼而成的,由于铜矿石的含铜量很低,只有百分之零点几,要经过多次的冶炼加工才能得到99,99%以上的纯铜。

铜在自然界里主要以氧化铜和硫化铜两种形式存在,其中主要的是以硫化铜的形式存在。氧化铜则是由硫化铜的缓慢氧化而产生的。

古代时,火法炼铜主要采用两种工艺:一是将氧化铜矿石直接还原熔炼成铜,即“氧化铜”工艺;二是硫化铜矿石经多次焙烧脱硫炼成冰铜,再将其还原熔炼成铜,即“硫化铜”工艺。

传统铜的冶炼是将含铜量达到一定比例(一般为0.4-0.5%)的原矿石和一定比例的添加剂直接投入到炉子里进行冶炼;现在是经过磨碎,再经过浮选将其的含铜量提高至20%至30%的精铜(俗称铜精砂),投入到炉子里进行冶炼,得到的产品即是:冰铜。将冰铜进行再冶炼(现在一般为吹炼)得到的产品就是粗铜,将粗铜再进行精炼提纯,现在一般都采用电解的方法,产出来的就是含铜量极高的纯铜,

冰铜,又叫:铜锍,是铜与硫的化合物。将含铜、含硫的铜矿石,或是硫化铜精矿和培烧矿放在1150℃~1250℃的温度下进行熔炼,便产出两种互不相溶的液态物质:冰铜和炉渣。因冰铜较重,沉在下面,炉渣较轻浮在上面,冰铜和炉渣从各自的出口处排出。

 冰铜 ,既是炼铜工序中的第一道产品,也是冶炼下一道产品粗铜的原料。其外观呈黑色、棕色小颗粒或块状, 它的含铜率在20%~70%之间,含硫率在15%~25%之间。 

对冰铜进行再次冶炼才能得到粗铜。主要是经吹炼炉进行吹炼,吹炼是火法生产粗铜的最后一道工序。吹炼能最大限度地去除冰铜中的铁和硫两种有害物质外,还通过造渣和挥发,进一步降低冰铜中的其它有害杂质,以防止或减少这些杂质进入粗铜;

粗铜,又称泡铜,含铜量达99.2%~99.7%,可铸成铜锭,或将其加工制成板、管、丝、带和型材使用;还可以再进一步的精炼提纯,以达到更高的纯度。现在采用的就是电解的方法,将粗铜浇铸成阳极板,最后将其电解成含铜量高达99.99%的阴极铜,就是我们所需要的纯铜,我们称其为:电解铜。

冰铜,按其含铜量又可分为:白冰铜(Cu2S含铜80%左右)、高冰铜(含铜60%左右)、低冰铜(含铜40%以下)三种。

冰铜,那为什么叫作“冰”铜呢?

我查阅了很多关于冰铜的材料,都没有查找到一个标准的答案;我也询问了几名从事炼铜行业的专业人士,有的人说冰铜因为含铜量很低,它的结晶体便显得较粗,在显微镜下显示出冰花状的纹理,故而叫作“冰”铜;有人说冰铜在出炉后还没有冷却时外观呈现冰花状,因而得此名。我想,任何一种物体被命名,肯定有它的道理,既然它的名字中有一个“冰”字,那一定与冰有着一定的关连,不是温度就是形象,在这里肯定是形象而不是温度;还有一位人士说,现在在炼铜行业里,由于冶炼科学技术的提高,炼铜设备的改进,作为冰铜这一形态已不再呈现在人们眼前了,它在炼铜炉内就立即进入到下一道环节——即吹炼的环节,最后呈现在人们眼前的就是粗铜了。因为作为冰铜这一形态我们已经看不到了,它在炉内的液态过程就是“铜与硫的化合物”,因而被叫作“铜锍”了。

过去能看得到实实在在的“冰铜”,现在则看不到了;过去的冰铜,就是现在的“铜锍”,现在的铜锍就是过去的“冰铜”。

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