[课外阅读]张潜：世界湿法冶金第一人

[课外阅读]张潜：世界湿法冶金第一人在德兴市洎水河畔的聚远楼四楼，有一幅浓缩了德兴历史文化的大型铜浮雕壁画。

壁画的上半部分，反映的是张潜湿法炼铜工艺流程。

张潜(1025—1105年)，北宋炼铜家，德兴市银城镇新营村吴园人。

他结合前人经验和自己的长期实践总结出一套完整的湿法炼铜工艺，于北宋绍圣年间(1094—1098年)写成《浸铜要略》，因而成为世界湿法冶金技术第一人。

这标志着中国是世界上最早使用化学方法炼铜的国家。

开湿法冶金之先河张潜发明的湿法炼铜，开创了世界湿法冶金技术的先河，同时也是世界化学史上的一个创举，是世界冶金和化学史上的一项重大发明。

蒙昧时代（人类社会划分为蒙昧时代、野蛮时代、文明时代），人们打猎打仗都是用树枝、竹竿的。

到了石器时代，人们主要是以石器作为劳动的工具和打仗的武器。

自从蚩尤氏发明炼铜方法（这是传说，但至少在夏商时代我国劳动人民已发明了炼铜方法）后，人们就开始使用铜刀、铜戟了。

这是我国最早的金属器具。

大约到到商末周初，我国发明了炼铁技术（炼铁晚于炼铜）。

早期的冶炼方法，主要原理是用火加热铜矿石来提炼铜的，工艺复杂成本高，需投入大量的人力物力。

唐天宝十二年（753年），李白漫游到安徽省一个叫秋浦的地方，写下组诗《秋浦歌》。

其中一首，写秋浦的炼铜场：“炉火照天地，红星乱紫烟。

赧郎明月夜，歌曲动寒川。

”这个炼铜场，炉火熊熊燃烧，红星四溅，紫烟蒸腾，天地都被红彤彤的炉火照得通明了；被炉火映红脸膛的工人们，一边劳动，一边歌唱，嘹亮的歌声使大山谷里的河水都荡漾起来了。

这是一幅瑰丽壮观的秋夜冶炼图。

在李白的笔下，光、热、声、色交织辉映，明与暗、冷与热、动与静烘托映衬，鲜明、生动地表现了火热的劳动场景；同时，也反映当时炼铜要投入大量的人力物力的情况。

有没有一种设备简单、操作容易，不必只使用火炉等大型熔炼设备，又能节省燃料和人力，在常温下就可以提炼出铜的方法？长久以来，很多从事冶炼的人都在思考这个问题。

到了北宋，这种炼铜方法，被德兴人张潜发明出来了。

他在前人经验的基础上，结合自己长期的探索和实践，总结出一套完整的生产工艺，写成湿法炼铜专著《浸铜要略》，阐述了其原理。

而这种方法炼铜传入欧洲，是500年后的事。

家风爱读书勤稼穑张潜，是生于德兴长于德兴的一个普通的自耕农家庭。

“张潜，布衣，博通方技，谙胆水浸铁生铜。

”（《宋史》）据德兴《张氏宗谱》记载，张潜的远祖是秦末汉初杰出的军事谋略家张良（刘邦的谋士，被封为留侯）。

德兴张氏是由张良的十世孙张协（西晋文学家）系的一支，于唐末黄巢起义时从江淮迁居安徽歙县。

北宋初，张潜的高祖父又从歙县迁到“饶州德兴”。

张潜的高祖父迁到德兴，经过努力置下几亩田地，休养生息，临终前嘱咐子孙要“勤稼穑，以耕读为计”（《张氏宗谱》）。

到了张潜的父亲辈时，张家人丁兴旺起来，但仍然是过着种田读书的恬静生活。

张潜兄弟姐妹10人，他排行第六。

父母所忧者，乃“稼穑之勤”。

他的父亲常对他的兄弟们说：“仕官不至将相，孰若躬为子职之为愉耶。

”这意思是说，读书做官做不到将相（大官），还不如在家种田尽孝道愉快。

张家人口多，家产却不多，供不起众子孙读书追求功名。

张潜也不想追求功名，但喜欢读书。

当长大到能挑能扛的时候，他便放弃了学业，下地种田了。

可每日稼穑之余，张潜仍保持着好学不倦的“良习”，“于书无所不窥。

尤好《史记》、《三国志》，于天文、地理、人伦之学，尤精。

有诗集十卷，长于古风，气格遒正，杯酒间乐章立就。

”（《张潜行状碑》）。

然而，勤耕读的张潜没有迈入搏取功名的行列，却成了湿法炼铜第一人。

张潜发明了湿法炼铜后，使张家的资产翻了数十倍，成为远近闻名的巨富。

张潜创造的财富，给张家奠定了雄厚的物质基础。

仅张潜一房，就五世同堂。

张潜在世时，他有5子2女，孙男23人，孙女16人，曾孙男女30人，玄孙男女4人。

此后50年中，张家有10人中进士，“至礼部者”(相当于举人)30人，人称其族“食禄叙封，上下五世，捂绅推之。

”张家成为大姓望族，人多，财丰，势大，也招致朝廷顾忌。

后来朝廷下令张家分家析产迁居各地。

这样，张潜的五个儿子又成了迁居各地的张氏支祖。

张潜的长子张磐留在德兴，延续着德兴张氏一脉。

张潜的第五子张盘迁上饶县旭日街道办前山村桥上自然村。

可世居该村的村民却不知村名为何叫“桥上村”，桥到底在哪里？直到2006年7月，上饶工业园区开发建设，在推土时发现该村一座古桥（文物专家鉴定这是座古代的风景桥），83岁的村民张优财拿出张氏宗谱来，一看，才知到这里是张家的花园，原有3座风景桥，桥下有石桌石凳。

可见，当时迁到此处的张潜第五子张盘，具有雄厚的经济实力。

寻找简省炼铜法发家致富张家的经济实力，是张潜发明湿法炼铜后奠定的。

张家人口越来越旺，家庭生计的负担也就越来越重。

单靠“稼穑之勤”，是难以让生活好起来的。

北宋德兴炼铜业已经很兴旺，有官办的大铜场，也有私营的小型铜场。

德兴很多种田人都到铜矿山去采铜矿卖给铜场。

张潜是个非常勤快的人，他在农闲时也上山采矿，甚至在镰刀挂上壁的冬天到铜场做临时冶炼工。

采铜矿卖和做临时冶炼工的活很累，赚钱不多，发不了家。

张潜很想办个私营炼铜场发家致富，但又没有资金。

长久以来，他就一直在思考能不能找到一种更为简省的炼铜方法。

上有父母健在，下是子孙满堂，不多的田产，已难以维持庞大的开支了。

在田地上、在铜矿山上勤奋劳作了几十年，张家也还是没有富起来。

张潜急切找到这种更为简省的炼铜方法。

北宋哲宗元佑元年（1086年），已是61岁的张潜终于找到了这种方法。

这一年秋天的一个夜晚，劳作了一天的张潜和往常一样进了书房读书。

在烛光下握卷思考，突然，一种无可名状的激动迅速涌满了张潜身体的每个细胞。

他猛然想起了信州铅山有人使用“苦泉”（胆泉，硫酸铜水）炼铜的传闻，想起了曾经在书上看过“胆矾水浸铁为铜！”的记载。

于是，他把书架上的书一一翻检了一遍，在记载各种工农技能的《神农书》中找到了“胆矾水可浸铁为铜”，在西汉刘安所著的《淮南万毕木》中找到“曾青得铁则化为铜”，在晋代葛洪《抱朴子内篇·黄白》中找到“以曾青涂铁，铁赤色如铜”。

这样几句记载在发黄书卷之中的文字，使张潜一夜未眠，激动不已。

这一激动，引发了一场冶炼史上的技术革命。

铁在胆矾水中能变铜？张潜想：一定是那“胆矾水”和“苦泉”本来就有铜！把铁浸入“胆矾水”和“苦泉”后，“胆矾水”和“苦泉”中的铜就被铁“湿”出来了。

那么，找到这种“胆矾水”和“苦泉”，不就可以“湿”出铜来了么？哪里去找这种“胆矾水”和“苦泉”呢？张潜坚信，只要找出这种可“浸铁为铜”的“铜水”来，他们张家从此就可以富起来了。

“胆矾水浸铁为铜”成为现实既然德兴山中有铜矿石可以用炉火炼出铜，那么铜矿山一定也有“铜水”（“胆矾水”和“苦泉”）可以用“浸铁”“湿”出铜来。

张潜这样推断。

张潜从小就参加体力劳动，虽年已花甲，但下地上山干活如同壮年；人生几十年，“稼穑”之余即上山采铜矿，铜矿山的一草一木，一沙一石，他都熟悉。

所以，他自信自己能在铜矿山中找到这种“铜水”。

德兴铜矿山中有几口泉水因为颜色是墨绿色的、味是苦涩的，被当地人称为“胆泉”。

那种泉水应该是“铜水”，即“胆矾水”了。

张潜亲自上山找到这几口“胆泉”，用瓦罐分别装了几罐回家，并分别投入铁块。

让张潜感到神奇的是，过了十几天，瓦罐里的水变成清水了，罐底沉积下一层红色的“锈”状物。

这红色的“锈”状物，不应该是铁锈，应该是铜粉。

张潜这样判断后，做了一个小炉子，把从瓦罐里倒出来的红“锈”放进炉子里熔炼，果真熔炼出了铜。

这让张潜大为高兴，一下年轻了20岁。

他高兴自己一辈子读书，从书中读出了“胆矾水浸铁为铜”！他高兴自己从小上山采矿，不费工夫就找到了“铜水”！张潜作出进一步的推理，铜矿山中那些矿井里的积水，也应是渗有铜的“铜水”。

因为矿井里的积水也是色墨绿味苦涩的。

张潜想起，铜矿山中还有一些小水沟的水，也是如此。

这些色墨绿而味苦涩的水也应该是“铜水”了。

他又带着瓦罐上山盛了几罐矿井和山沟里的“铜水”回家，通过浸铁后，得了铜粉，又通过小炉子熔炼，得了铜。

实验成功了，张潜数十年的梦想就要实现了。

但是，实验的成功并不等于能进行规模生产，张潜想，既然胆矾水的确能浸铁成铜，就一定能找到规模生产的办法。

他决心去找到更多的“铜水”。

张潜先从已经开采的铜矿矿山找起，走过一座山又一座山，穿过一条山沟又一条山沟。

他是把德兴的山头沟壑走了个遍，一共找到138条有“铜水”的水沟和32个“胆泉”。

于是，他在吴园附近选了一个山坳建起熔炼炉，在有“铜水”的山沟和“胆泉”挖池开槽引水，铺上铁块，“湿”出铜粉，把铜粉挑到熔炼炉熔炼，产出了铜。

每出一炉铜，他都详细地做记录。

短短几年功夫，他就总结出了浸铁成铜的方法：把生铁锻成薄片，平铺在“铜水”池中浸渍数天至十数天，并用竹扒扒动，待池中水澄清后，放出清水，收集沉积的铜粉，放入熔炉冶炼，就得到生铜，效益相当不错。

张潜家很快富了起来。

地方上很多人都向他请教，他毫不保守地把这种湿法炼铜操作流程传授给乡亲。

《浸铜要略》利国利民北宋哲宗绍圣元年（1094年），69岁的张潜让二儿子张甲管理家政，自己开始整理多年的探索与实践经验，着手写《浸铜要略》以传世。

宋哲宗绍圣五年（1098年），这部开世界湿法冶金先河的著作在这位博览群书的种田老人手中诞生了。

在《浸铜要略》里，张潜总结出了从浸铜方式、取铜方法、到浸铜时间的控制等一套完整的湿法炼铜生产工艺流程。

这一技术的问世，改变了火法冶炼耗工量大、消耗原料多、生产成本高等缺陷，最大限度地提高了产铜数量。

湿法炼铜的书写成后，张潜对张甲说：“此利国术也，尔（张甲）献之（朝廷）。

”派张甲把《浸铜要略》献给朝廷。

公元1098年，张潜的《浸铜要略》获得了朝廷的批准。

朝廷认为湿法炼铜有费时短、成本低、易操作等许多优点，它的诞生不啻是经邦济世的一剂良方，是朝廷渴慕已久的企盼。

当皇上得知《浸铜要略》竟是一位73岁老人所著时，感动不已，立时授予张潜少保府君之衔，同时分别授予其子张磬、张甲少师府君和成忠府君之衔。

接着，朝廷连着颁发了两道诏谕：一是批准设立德兴“兴利场”，命张潜为场官，张盘、张甲协助总管铜场事务。

二是在全国推广湿法炼铜，敕令江西信州铅山场、广东韶州岑水场、湖南潭州永兴场、安徽铜陵场等官办铜场效行其法。

从此，这项冶金新技术很快在全国推广，“诸路岁收铜数百万”。

到了宋高宗绍兴年间（1131—1162年），湿法炼铜产量已占全国铜产量的85%以上。

当时，中国便成了世界上产铜最多的国家，德兴也因之逐步走上了中国铜都的舞台。

直到今天，德兴依然雄踞亚洲铜业之冠的宝座。

《张潜行状碑》为证今天，《浸铜要略》已散佚，原著我们已无缘谋面。

但是，《张潜行状碑》等有关资料文献可以作证。