有关硫酸铜溶液的问题

2007年06月22日 0:0 3097次浏览 来源:   分类: 铜资讯

一、胆铜法的起源与北宋时期的有关记载
“胆铜法”又称“胆水浸铜法”,是指把铁放在胆矾(硫酸铜的古称,又称石胆)水中浸泡,胆矾水与铁发生化学反应,水中的铜离子被铁置换而成为单质铜沉积下来的一种产铜方法。〔1 〕生产胆铜的原料主要是铁和胆矾水。据夏湘蓉等人撰写的《中国古代矿业开发史》所言:胆矾“系由黄铜矿、辉铜矿等硫化铜矿物,受氧化作用分解而成,或从天然胆水中沉淀(结晶)出来……易溶于水”〔2〕(第248页)。这种胆矾水在古代被称为“胆水”。宋人记载胆水浸铜法的过程如下:“浸铜之法,先取生铁打成薄片,目为锅铁,入胆水槽排次如鱼鳞,浸渍数日,铁片为胆水所薄,上生赤煤,取出刮洗钱(铁?)煤,入炉烹炼。凡三炼方成铜,其未化铁,却添新铁片再下槽排浸。”〔3 〕(食货——之三)由于这种产铜方法不需采凿铜矿石,生产工艺与熔炼矿铜也不同,故现代又称其为湿法冶金〔4〕(第559页《湿法冶金》)或水法冶金〔5〕(第105页)。
我国早在汉代时期就已经认识到胆矾水与铁之间的化学反应,淮南王刘安撰写的《淮南万毕术》中就有“白青得铁,即化为铜”的记载。魏晋时期,《神农本草经》记载“石胆……能化铁为铜,合成金银,练饵食之不老”〔6〕(卷一《石胆》); 葛洪所著《抱朴子》中也有记载,他提到:“诈者谓以曾青涂铁,铁赤色如铜。”〔7 〕(卷一六《黄白》)对于上述史料中名目繁多的称呼,张子高在《中国化学史稿》中指出:“曾青又有空青、白青、石胆、胆矾等名称,其实都是天然的硫酸铜,它是从辉铜矿(cu[,2]s)或黄铜矿(cufes[,2])与潮湿空气接触所形成的。”〔5〕(第74页)汉魏以来的记载确凿无疑地说明,当时人们已发现了铁与胆矾结合后能置换出铜这一现象,并为后人探索胆铜法生产提供了依据。但是,当时人们对胆铜的实践还局限在道家炼丹术和医家药方的范围内。
燕羽在1957年撰写了《宋代胆铜的生产》一文,对宋代胆铜法生产及其起源进行了探讨。他指出:“石胆即胆矾的能够化铁为铜的金属置换作用现象,远在秦汉间就已知道。”“胆水‘浸铜法’的发明,至少当开始在唐末和五代初。五代初年轩辕述著作的《宝藏论》(注:《宝藏论》的作者,除记有轩辕述外,《宋史》卷二○五《艺文志》载有:“青霞子《宝藏论》一卷。”此书已不存于世。另外,《丛书集成初编》还收有唐朝僧人释僧肇写的《宝藏论》,是一部不同内容的书。)称‘以苦胆水’浸熬而成的铜为‘铁铜’,并列为当时流行的十种铜的一种”〔8〕。
燕羽引述的《宝藏论》一书,现在已不存于世,其中关于十种铜的记载,存留于李时珍的《本草纲目》卷八《赤铜》条中。〔9 〕全文如下:
宝藏论云:赤金一十种。丹阳铜。武昌白慢铜。一生铜,生银铜,皆不由陶冶而生者。无毒,宜作鼎器。波斯青铜,可为镜。新罗铜,可作锺。石绿、石青、白青等铜并是药制成。铁铜,以苦胆水浸至生赤煤,熬炼而成黑坚。锡坑铜,大软,可点化。自然铜,见本条。文中“见本条”是李时珍所言,是指在《本草纲目》卷八《自然铜》条中引述了《宝藏论》的内容。故此,《赤铜》条中就没有必要再重复了。综观全文,并无“流行的十种铜”之句,可见此句是出自燕羽的判断。我认为,这一判断并不准确。《宝藏论》虽然记载了十种铜,但至多只能表明这是当时作者所能见到的铜的种类,而并不能说明这十种铜均流行于世。其中,以出产之地(包括出产国家)命名的铜,如丹阳铜、波斯青铜、新罗铜或可因其蜚名远扬而被视为“流行”的铜,至于铁铜、自然铜、石绿、石青、白青等铜则绝不可能成为“流行的十种铜的一种”。事实上,直到北宋前期,对胆水浸铁成铜这一现象的认识仍仅仅限于极少数人,他们只能在民间极小范围内采取私下生产的方式付诸实践。从遗留下的史籍记载看,这种实践活动多出自信州铅山县一地。宋太宗时期成书的《太平寰宇记》中曾记载:“(信州铅山县)有胆泉,出观音石,可浸铁为铜。”〔10〕(卷一○七)这之后的宋仁宗景yòu@①四年(1037年)九月,东头供奉官钱逊上奏时也提到“信州铅山产石碌,可烹炼为铜”。由于当时池、饶、江三州的铜钱监正缺少铸钱的铜原料,在三司的请求下,朝廷派遣钱逊与江南东路转运使进行试验,以期解决铜料供应问题〔11〕(卷一二○景yòu@①四年九月丙寅),但这次试验结果如何,却无明文记载。再往后就是宋哲宗元yòu@①时期沈括写就的《梦溪笔谈》中提到的:“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。水能为铜,物之变化,固不可测。”〔12〕(卷二五《杂志二》)关于这段文字记载是否为沈括亲身考察的记录,郭正谊在《水法炼铜史料溯源》一文中进行了考证。他认为不是沈括亲眼所见,而应该是沈括的读书笔记,录自中唐时期成书的《丹房镜源》〔13〕(第67页)。这条记载虽然说明中唐时期在生产胆矾的过程中已获知了铁经过与胆矾接触后可以置换出铜,但是沈括引录这段话时并没有加入任何新的内容,这种情况恰恰说明,直到宋哲宗初期,官府尚未推行胆铜法生产,信州一地公开从事的只是胆矾的生产而已。
二、宋仁宗时期许申是否试行了胆铜法
对宋政府开始推行胆铜法生产的时期,现在基本上有两种看法,一种认为始于宋哲宗时期,另一种认为始于北宋前期或宋仁宗时期。
前面曾提到,宋仁宗景yòu@①四年(1037年),政府命钱逊试验用石碌“烹炼为铜”,但试验的结果如何,是不是加以推广,史料中都没有提到。因此这条材料充其量只能说明官府曾对胆铜法生产进行了一次试验。
容易引起歧异的,是另外一些记载了许申的建议的材料,其中,《宋史·孙祖德传》中有如下一段话:“时三司判官许申因宦官阎文应献计,以药化铁成铜,可铸钱,裨国用。祖德言:‘伪铜,法所禁而官自为,是教民欺也。’固争之,出知兖(州)……”〔14〕(卷二九九《孙祖德传》)这段话中,最关键的是“以药化铁成铜”一句,元末明初人危素的《浸铜要略序》中也有同样的词句:“当宋之盛时,有三司度支判官许申,能以药化铁成铜,久之,工人厌苦之,事遂寝。”〔15〕(卷三《浸铜要略序》)如果将“药”理解为是胆矾水,许申的建议无疑是指以胆铜作为制造铜钱的原料。
但是,关于许申的建议与活动,《续资治通鉴长编》中则有更为详细的含义不同的记载。宋仁宗景yòu@①二年(1035年)正月壬寅,度支判官、工部郎中许申被任命为江南东路转运使。〔11〕(卷一一六景yòu@①二年正月壬寅)在此之前,他曾建议采用新的方法铸造铜钱,由于汴京没有取得成效,故被派任江南东路转运使,以期在江州继续试验。下面是《续资治通鉴长编》中的有关记载:
凡铸铜钱,用剂八十八两,得钱千,重八十两。(注:中华书局点校本将此句断为“重八十两十分。其剂,……”断句有误。据《鸡肋编》卷中《蒋仲本论铸钱事》云:铸钱“用铜、铅、锡五斤八两,除火耗,收净五斤”。宋制,一斤为十六两,用料八十八两,除去火耗,铸成铜钱正好是八十两。故改正标点如上。)十分其剂,铜居六分,铅、锡居三分,皆有奇赢。……申在三司,乃建议以药化铁与铜杂铸,轻重如铜钱法,而铜居三分,铁居六分,皆有奇赢,亦得钱千,费省而利厚。因入内都知阎文应以纳说,朝廷从之,即诏申用其法铸于京师。然大率铸钱杂铅锡则其液流速而易成,杂以铁则流涩而多不就,工人苦之。初命申铸万缗,逾月才得万钱。申性诡谲,自度言无效,乃求为江东转运使,欲用其法铸于江州。朝廷又从之,诏申就江州铸百万缗,无漏其法。中外知其非是,而执政主之,以为可行,然卒无成功。
先是盐铁副使任布请铸大钱一当十,而申欲以铜铁杂铸,朝廷下其议于三司。程琳奏曰:“布请用大钱,是诱民盗铸而陷之罪。唐第五琦尝用此法,讫不可行。申欲以铜铁杂铸,理恐难成,当令申试之。”申诈得售,盖琳亦主其议故也。
天章阁待制孙祖德言:“伪铜,法所禁,而官自为之,是教民欺也。”固争之,不从,遂出知兖州。
对于这条材料中的“以药化铁与铜杂铸”、“铜居三分,铁居六分”、“杂以铁则流涩而多不就”、“申欲以铜铁杂铸”等句该如何理解呢?学者们有两种不同的看法。张子高先生认为:“很可能他(指许申)是以药化铁,使铁掺在铜内成合金来铸钱币。铁掺在铜内,可以大大节省铜,因此许申的实验曾经为统治者所重视。”〔5〕(第107页)汪圣铎先生则认为许申的建议是指胆铜法生产。他还援引了《宋史全文》卷三二端平元年(1234年)五月壬戌条中“绍圣间以铅山胆泉浸铁为之,令泉司鼓铸,和以三分真铜,所以钱不耐久”之句,认为:“《长编》所谓‘铜居三分,铁居六分,皆有奇’,实际乃是胆水(“药”)浸铁产出的铜六分有余,加上“真铜三分”有余,熔在一起来铸钱。……只是由于史官对胆铜不了解,不承认胆铜是铜,仍然认为胆铜是铁,是‘伪铜’,故而在记述上有些失误”〔16〕。
我认为汪先生的推论还是有值得推敲的地方。其一,所有上述材料中,李焘的《续资治通鉴长编》是最为原始的材料,可信度最高。是书始撰于宋高宗时期,完成于宋孝宗时期,而那个时期胆铜法生产早已在铜业生产中占据了重要的位置。如果说宋仁宗时期的官员因不了解胆铜而记述有误,这还是可以理解的;但是如果南宋人李焘也不知胆铜为何物而在编书时对屡次出现的“铜铁杂铸”之意不加考辨,显然就不合情理了。虽然现存《续资治通鉴长编》内容中并无胆铜记载,但是这一情况并不能证明李焘对胆铜不了解。政府开始大力推行胆铜法生产是在宋哲宗绍圣年间以及宋徽宗统治时期,而现存的《续资治通鉴长编》恰恰缺失哲宗元yòu@①八年(1093年)七月至绍圣四年(1097年)三月的内容以及徽宗、钦宗两朝的全部内容,致使我们无法从现存的《续资治通鉴长编》中看到有关胆铜生产的记载。然而,章如愚的《群书考索》中引用了一条现已佚失的《续资治通鉴长编》内容,其中就明确提到了胆铜。引文如下:“(崇宁五年中书省勘会诸路岁收铜数)每年约收诸色铜六百六十余万斤,旧铜锡约收四百六十余万斤,胆铜约收一百万斤……”紧接其后的一条材料也是引自现已佚失的《续资治通鉴长编》内容,材料记录了开封尹兼提举京畿钱监宋乔年在大观二年的上言,其中更是多次提到“漉铜钱(用胆铜铸造的钱)”,由于胆铜铸钱成本低,宋乔年还建议:“户部上供之数,可以漉铜钱下诸路令依样铸。”〔17〕(后集卷六○《财用门·铜钱类》)从这些记载中可以得知,李焘的原书是记述过胆铜的,他对胆铜与矿铜的区别应该有所了解。基于此,似不应将“铜铁杂铸”等内容视为“失误”的记述。其二,宋代铸造铜钱的主要原料是铜,辅料是铅和锡,北宋的铜钱基本上保持了“十分其剂,铜居六分,铅、锡居三分,皆有奇赢”的用料比例。宋徽宗以后至南宋期间因缺少矿铜铜料,又已批量生产出胆铜,所以铸钱的铜原料中同时也使用了胆铜。《宋史全文》所说的“和以三分真铜”之意,既反映了当时人们仍抱有传统的观念,只承认经过采矿冶炼得到的铜才是“真铜”,同时也反映了矿铜数量只占铸钱所用全部铜原料的十分之三。这一数字与《续资治通鉴长编》中许申的铸钱配方只是在料例的比例上巧合而已,内涵则是不同的。许申所说的“铜居三分,铁居六分”,并不是指矿铜和胆铜的比例,而是指要变更铸造铜钱的原料和比例,将铅和锡去掉,加入铁作为主要原料,占全部料例的十分之六强;此时铜成为辅料,仅占全部料例的十分之三强。其三,《续资治通鉴长编》中提到的“以药化铁与铜杂铸”之意,亦可以从另一个角度来理解。由于铁的熔点高、铜的熔点底,把两种原料放到一起来熔化,必然产生铜先熔化而铁未化的不同步现象,许申的建议中所说的“药”很可能就是指为了解决这一问题而加入的某些助熔剂,以降低铁的熔点。然而,这种别出心裁的铁、铜配方是根本行不通的,试验过程中自然出现了“杂以铁则流涩而多不就”的问题。另外,受当时生产条件的限制,生产胆铜应该是在胆水(或胆土)充沛的矿区中进行,而《续资治通鉴长编》只是提到许申初在京师、后在江州直接进行铸钱试验。这两个地方仅是铸钱场所,并不生产胆铜,如果许申使用了胆铜作为铸钱材料,官府必定要先在某些矿场生产出胆铜,再运至京师或江州铸钱,但是对于这样重要的生产活动,北宋仁宗时期的各类记载中却只字未提。鉴于以上几点分析,我认为宋仁宗时期许申在京师和江州进行的铸钱试验应该是用铁和铜作原料而进行的,与胆铜生产并无关系。
三、宋哲宗时期胆铜法开始推广
据苏辙《龙川略志》载,宋哲宗元yòu@①时期,有一位商人毛遂自荐,向政府献出秘法——胆铜法。当时,苏辙任户部侍郎,“有商人自言于户部,有秘法能以胆矾点铁为铜者。予(指苏辙)召而诘之曰:‘法所禁而汝能之,诚秘法也。今若试之于官,则所为必广,汝一人而不能自了,必使他人助汝,则人人知之,非复秘也,昔之所禁,今将遍行天下。且吾掌朝廷大计,而首以行滥乱法,吾不为也。’其人@②fǔ@③而出,即诣都省言之,诸公惑之,令试斩马刀,厥后竟不成。”〔18〕(卷五《不听bì@④法能以铁为铜者》)苏辙任户部侍郎的时间是在元yòu@①二年(1087年)十一月至元yòu@①四年(1089年)六月〔11〕(卷四○七元yòu@①二年十一月甲戌;卷四二九元yòu@①四年六月丁未),可见这段时期宋政府的执政者仍然不了解胆铜生产及其所能起到的作用,胆铜生产还被称为“秘法”,仍旧是民间私下进行的小范围生产。
胆铜法不再作为政府所禁的秘法而得到推广,是在饶州德兴县人张潜、张甲父子将撰写的《浸铜要略》献给朝廷之后的宋哲宗绍圣年间。关于《浸铜要略》的作者及成书年代,南宋人陈振孙和赵蕃的记载大致相同。陈振孙在《直斋书录解题》中指出:“《浸铜要略》一卷,张甲撰,称‘德兴草泽’。绍圣元年(1094年)序,盖胆水浸铁成铜之始。甲,参政子公之祖。”〔19〕(卷一四《杂艺类》)赵蕃在《截留纲运记》一文中追述信州铅山县在绍圣年间推行胆铜生产的情景时也提到:〔20〕(卷五《截留纲运记》)
铅(指铅山县)之阜,宝藏兴焉;铅之泉,宝货化焉。兴者有时,化者无穷。方泉之蒙,孰知其功,布衣张甲,体物索理,献言以佐圜法。宋绍圣间,诏经理之。dī@⑤泉为池,疏池为沟,布铁其中,期以浃旬,铁化为铜……这两条材料都仅仅指出张甲是胆铜的试验者和向朝廷献书者,从而遗漏了张甲之父张潜的功绩。实际上,在胆铜法生产的试验过程中,张潜的功劳是最大的。王象之在《舆地纪胜》中引用了褚孝锡的《长沙志》(注:褚孝锡作《长沙志》十一卷,见《宋史》卷二○四《艺文三》。)记载,曰:“长沙志云:‘始,饶州张潜得变铁为铜之妙,使其子甲诣阙献之。朝廷始行其法于铅山,及饶之兴利、韶之涔(岑)水皆潜法也。’”〔21〕(卷二三《江南东路·饶州·景物下》)前几年,江西德兴发现了张潜的墓行状碑,碑刻于北宋大观元年(1107年)三月,碑文记载:张潜“尝读《神农书》,见胆矾水可浸铁为铜,试之信然。曰:‘此利国术也’。命其子甲献之。”(注:据报道,碑文三千多字。此碑保存在德兴县博物馆。)〔22〕这段碑文说明,张潜从流传下来的《神农本草经》一书的记载中获得对胆铜法的认识,经过自己的试验后写成《浸铜要略》一书,嘱其子张甲上交朝廷,这之后胆铜法才得以推广开来。
除以上宋人记载外,元末明初人危素写有《浸铜要略序》一文,介绍了宋代《浸铜要略》一书的撰写者及德兴县浸铜情况,内容最为详尽。他写道:
(元代)德兴张理从事福建宣慰司,考满调官京师,会国家方更钱币之法,献其先世《浸铜要略》于朝。……钱币之行尚矣,然鼓铸之无穷,产铜则有限。理之术乃能浸铁以为铜,用费少而收功博。……今书作于绍圣间,而其说始备,盖元yòu@①元年。或言取胆泉浸铁,取矿烹铜,其泉三十有二:五日一举洗者一,曰黄牛;七日一举洗者十有四,曰永丰、青山、黄山、大岩、横泉、石墙wù@⑥、齐官wù@⑥、小南山、章木原、东山南畔、上东山、下东山、上石姑、下石姑;十日一举洗者十有七,曰西焦原、铜精、大尚山、横槎山、横槎wù@⑥、羊栈、陲mín@⑦、冷浸、横槎下wù@⑥、陈君、炉前、上姚mín@⑦、下姚mín@⑦、上炭灶、下炭灶、上何木、中何木、下何木。凡为沟百三十有八。政和五年雨多泉溢,所浸为最多。是书,理之先赠少保府君讳潜所撰,以授其子赠少师府君讳盘、成忠府君讳甲。少师之孙参知政事忠定公讳焘shí@⑧序志之。(注:原文中有文字错误,已与《江西通志》卷一六二《杂记补》中引录的危素《浸铜要略序》对校改正。)〔15〕(卷三《浸铜要略序》)
从危素的记述来看,他见到的《浸铜要略》这部书中载有张潜的曾孙张焘作的序,可见此书已不是张潜绍圣元年献呈朝廷的版本。张焘的家世渊源及仕宦生涯在周必大的《文忠集》〔23〕(卷六四《资政殿大学士左中大夫参知政事赠太师张忠定公焘神道碑》)和《宋史》〔14〕(卷三八二《张焘传》)中均有记载:“张氏世家德兴,唐宰相文@⑨之后……。公(张焘)曾祖讳潜,通直郎致仕,赠太子少保……。祖磐,袁州万载县主簿,赠太子少师……。公讳焘,……政和八年(1118年)廷试……天子嘉之,亲擢第三。”张焘任官于徽、钦、高、孝四朝,于隆兴元年(1163年)迁参知政事,以老病不拜,台谏交章留之,除资政殿大学士、提举万寿观兼侍读。后致仕。卒于乾道二年(1165年),年七十五,谥忠定。根据张焘的生平来判断,张焘为《浸铜要略》作序,应在他进入仕途之后的北宋末期至南宋乾道初年之间。危素在《浸铜要略序》中提到的“其泉三十有二”的名称及“政和五年雨多泉溢,所浸为最多”之句,有可能出自张焘为《浸铜要略》所作序中的内容。若果如此,三十二泉一百三十八沟的胆泉浸铁规模可能就不仅仅是北宋末期的情况(注:日本中岛敏先生虽未考证,但是提到三十二泉一百三十八沟是德兴县兴利场最盛时期(北宋末期)的事。见《支那た於什る湿式收铜の沿革》,东洋学报27卷第3号,1939年。),还延续到了南宋,但饶州的胆铜生产量则以宋微宗政和五年为最高。
胆矾化铁成铜的记载古已有之,北宋仁宗时期还曾进行过试验,为什么偏偏到宋哲宗时期才得到推广呢?这既是客观局势的需要,也与张潜父子的努力密切相关。北宋前期,一方面,铜矿的开采量呈逐步上升的势态,铜料供与需的矛盾尚不尖锐;另一方面,政府长期以来采取着“铜禁”措施,恐怕新的生产技术普及流传开来,会对政府的货币政策造成难以掌控的局面;加之,胆铜的规模化生产理论还处在摸索阶段。这一时期,无论是客观因素,还是主观因素,都还没有提供胆铜法生产的基础。而宋哲宗嗣位时,却面临着铜矿生产结束了宋神宗时期辉煌发展的阶段而进入急剧衰落的时期,这种局面导致了大批铸钱监的罢废和铸钱额的剧减。宋政府面临着巨大的压力,急需采取各种办法恢复铜矿生产,提高产量。正是在这种局势下,张潜父子经过潜心试验,系统地总结出胆铜生产的方法,并主动将《浸铜要略》献给朝廷。客观需求与主观努力得到了完美的结合。于是,在宋政府的大力提倡下,胆铜法生产迅速地被推广开来。
宋政府推广的胆铜生产,最早实行于哪个采矿场呢?宋人著述中,首推信州铅山场。前引褚孝锡的《长沙志》就明确提到“朝廷始行其法于铅山”〔21〕(卷二三《江南东路·饶州·景物下》)。洪咨夔的《大冶赋》中也专门提到:“其浸铜也,铅山兴利,首鸠@⑩功。推而放诸,象皆取蒙。”〔24〕(卷一《大冶赋》)《舆地纪胜》中《信州》条下则曰:“胆水在铜山,自昔无之。始因饶州布衣张甲献言,可用胆水浸铁为铜,绍圣元年(1094年),始令本州差厢军兴浸,其利渐兴。”从上面几条材料来看,朝廷最早是在信州铅山县推行胆铜法的,时间正是在张甲献《浸铜要略》的绍圣元年(1094年),其后才扩大到其他矿场。然而《建炎以来系年要录》〔25〕(卷五九绍兴二年十月辛卯)和《皇宋中兴两朝圣政》〔26〕(卷一二绍兴二年十月辛卯)中均提到:“元yòu@①中始置饶州兴利场,岁额五万斤。绍圣二年(《皇宋中兴两朝圣政》为“三年”)又置信州铅山场,岁额三十八万斤。”明确指出元yòu@①年间饶州先设兴利场,开始浸铜。那么如何分析上述材料的矛盾之处呢?我认为:张潜早在元yòu@①年间就已在饶州从事胆铜生产的试验,估计那时的试验可能获得了矿场监官提供场地、铁等原料的帮助,因尚属试验阶段,所以地方官没有提前申报中央政府。而信州铅山场则是官府在获得《浸铜要略》之后,经过调查,首先推行的胆铜场地。
由于信州胆铜产量高,地位重要,现存史料中记述信州铅山场浸铜生产的内容也非常多,如前引南宋人赵蕃的记载等等。明代人胡我琨在《钱通》中也曾引录《广信府志胜》的记载,提到铅山县有两处浸铜场所:其一,“铜宝山,在县西南七里,一名七宝山。下有竹叶、猊(貌)平坑,石@(11)中胆泉涌出,浸铁成铜。天久晴,有矾可拾。建隆三年置铜场,今废。其铜以土垢淋水浸铁为之。”其二,“锁山门,浸铜之所,在县鹅湖乡,去治七十里许。有沟漕七十七处,兴于宋绍圣四年,更创于淳熙八年,县尉马子岩有铭,至淳yòu@①后渐废。”〔27〕(卷三《资采》)(注:建隆三年在铜宝山铜场生产的应是矿铜,不是胆铜。)相比之下,饶州兴利场胆铜生产的记载不仅极少,胆铜产额也只占信州铅山场的八分之一弱。
四、胆铜的生产工艺及生产成本
宋代胆铜的生产工艺有两种,一为胆水浸铜,一为胆土淋铜。两种工艺过程,在洪咨夔的《大冶赋》中均有详细的记录〔24〕(卷一《大冶赋》),现摘录如下:
从所述情况来看,胆水浸铜与胆土淋铜两种方法的原理是相同的,都是用胆矾水浸泡铁片置换出胆铜,只是胆水浸铜是指直接将天然胆水引入人工建造的沟槽中,浸泡铁片;而胆土淋铜则要先采挖含有胆矾的土壤(包括采矿时被废弃的矿土),用水灌浸,使胆矾溶入水中,产生胆水,再用人工盛舀胆水淋浸铁片置换出胆铜。这两种方法,各有长处与不足,宋人总结为:“古坑有水处为胆水,无水处为胆土。胆水浸铜,工少利多,其水有限;胆土煎铜,工多利少,其土无穷。”胆水浸铜的优点是用工少,成本低,但必须依靠春夏雨季胆水充沛时从事生产,受季节、气候的影响很大。一旦春夏雨水少,涌出的胆水也会减少,自然无法大量生产胆铜。胆土淋铜比胆水浸铜投入的人工多,成本高,但是胆土取之不竭,生产上又不受季节的影响,一年四季均可生产。由于两种方法各有优劣,在胆水浸铜法推行后,宋政府又先后在韶州岑水场、潭州永兴场、信州铅山场等处推行了胆土淋铜法,最大限度地提高产铜数量。
与矿铜生产相比,胆水浸铜和胆土淋铜两种生产的成本都比较低。崇宁元年(1102年)时,负责胆铜生产的官员游经提到,每生产一斤胆铜(此处应指胆水浸铜法),用本钱四十四文省。他建议:“措置之初,宜增本减息,庶使后来可继。胆水浸铜,斤以钱五十为本;胆土煎铜,斤以钱八十为本。比之矿铜,其利已厚。”〔3 〕(食货三四之二五)当时政府向矿铜生产者支付的成本大约是每斤一百文〔28〕(卷四《论时事》)至二百五十文〔3〕(食货三四之二七)。 从节约政府资金的角度来考虑,胆铜法生产是值得大力提倡的。从北宋后期至南宋期间,生产一斤胆铜需要的耗铁量不是固定不变的,耗铁量最少的如《文献通考》所载,“大率用铁二斤四两得铜一斤”〔29〕(卷一八《征榷考五·坑冶)),耗铁量与出铜量比为2.25∶1; 据《宋会要辑稿》记载,南宋高宗末期,各地年供铁料八十八万斤以上,而全部胆铜产额只有二十一万斤,耗铁量与出铜量比为4∶1;南宋理宗时期,按照张端义《贵耳集》所言:“韶州涔(岑)水场以@(12)水浸铜之地,会百万斤铁浸炼二十万(斤)铜……”〔30〕(卷下)耗铁量与出铜量比则增至5∶1。综合以上材料,可以看出,随着耗铁量的增加,胆铜原有的成本低廉的优势逐渐减弱以至消失,这应该是南宋以后胆铜生产无法再恢复到北宋时期的原因之一。
五、宋徽宗至南宋期间胆铜生产地区与产量的变化
自宋哲宗绍圣年间在信州铅山推行胆铜法后,很快就将这一新的生产方法推广到有胆水的矿区。大概在宋哲宗绍圣末元符初,游经曾主管推行胆铜生产,后以丁忧去官。建中靖国元年(1101年),游经守孝期满,向朝廷上言:“昨在任日常讲究有胆水可以浸铁为铜者:韶州岑水、潭州浏阳、信州铅山、饶州德兴、建州蔡池、婺州铜山、汀州赤水、邵武军黄齐、潭州矾山、温州南溪、池州铜山,凡一十处。唯岑水、铅山、德兴已尝措置,其余未及经理。将来钱额愈见亏失。”户部以为请,于是命“宣德郎游经提举措置江淮荆浙福建广南铜事”。“崇宁元年户部言:‘游经申,自兴置信州铅山场胆铜已(以)来,收及八十九万斤八千八十九斤八两。……自丁忧解职之后,皆权官时暂监管,致今胆铜十失五六,今再除职事以来,自今年正月至九月二十日终,已收胆铜一十七万二千一百二十三斤八两……’”〔3〕(食货三四之二五)依据上述记载推测,游经在丁忧前推广胆铜生产时,信州铅山场、韶州岑水场、饶州德兴场胆铜生产成效已十分显著。游经以丁忧去官后,胆铜生产曾一度懈怠,建中靖国元年

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