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发表于 北京市 2012-11-18 10:31:10
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3000年前，黄石的先人们便开始了铜的开采与冶炼。在大冶铜绿山地区，千年的炉火至今仍在熊熊燃烧。
铜绿山古铜矿的开采，古人有两种方式，即露天开采和地下开采。
铜绿山古铜矿曾进行过大规模的露天开采。露天开采主要集中在铜绿山2号矿体、乌鸦塘6号矿体等部位，共发现古代露天采场七个。露天采场大都在铜矿体露头部分，很少在铁帽区域。开采深度一般为20～30米，海拔高程一般为50～25米之间。古代露天采场，是根据现代地质勘探资料、现代露天采矿揭露情况及考古发掘所发现的。
铜绿山北11号矿体海拔标高25米以上完全是人工堆积物，约有20多万立方米，在端部留有品位4以上的铜矿石。在堆积物中还分布有36个春秋时期的竖井，这证明在开凿竖井以前就用露采的方法挖去了矿体露头部分，采后又将废石回填到露天采场，更有可能是在其他地点露采过程中的废料排土场。后来，人们发现露天采矿场下面有丰富的铜矿资源，于是又沿原露天采场向下开掘竖井，用坑采的办法获取深部铜矿石。在铜绿山矿区发现的古地下开采的矿井，有很大部分处于人工堆积物内或其底层，这充分说明露天开采早于地下坑采。
从商代晚期开始至西汉时期，大冶铜绿山古铜矿地下坑采持续了一千多年。铜绿山古铜矿遗址开采技术最显著的特点是采用竖井、平巷、盲井联合开拓法进行深井开采，最大深度超过60米。
铜矿石开采出来了，还需进一步冶炼成铜，成为制造青铜器的基本原料。
春秋早期，距今约2700年，铜绿山古铜矿冶炼技术已经非常成熟，达到了很高的水平。通过考古发掘，共出土炼铜竖炉12座。其中，春秋早期10座，战国时期2座。技术分析数据显示，铜绿山春秋早期古铜冶炼技术代表了中国青铜时代冶炼技术最高成就。
冶炼过程实际上就是造渣过程，渣型越好说明冶炼技术越高。铜绿山遗存的炼渣呈薄片状，表面光滑，上有流动波纹，说明渣的流动性能良好。而渣的流动性是由渣的硅酸度决定的，要调整好硅酸度，就需要配矿技术，即入炉的物料要达到合适的比例。数百个渣样分析表明，渣的成分合理，硅酸度合适，反映了中国古代成功运用了配矿技术。
测试数据证明，炼炉温度达到1200摄氏度左右，这一温度非常适合铜的冶炼和还原。如果温度过低，矿石中的铜得不到有效过热还原；温度过高，铁则得到还原，不能保证铜的纯度。通过对几件铜锭和铜块的化验证实，铜绿山古铜矿冶炼的粗铜含铜量为91.86～93.32左右。炼铜渣含铜量平均为0.70％，铁含量为30～50％左右，说明中国在遥远的2700年前就已经熟练掌握了炉温控制技术 |
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发表于 北京市 2012-11-18 10:30:20
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