论宋代的胆铜生产

论宋代的胆铜生产 论宋代的胆铜生产 化学与化工论文 更新：2006-4-11 阅读： 论宋代的胆铜生产

【英文摘要】In the Northern Song Dynasty, Song Ren-zong's government made the experiment of producing Dantong(copper produced by dipping iron in the solution of bluestone). The production

of Dantong was not related to XuShen's suggestion and it was spread widely

in the Song Zhe-zong period and reached the peak in the Song Hui-zongperiod. It shows that a new way of mining was developed besides the

conventional production method in ancientChina.

【关 键 词】宋代/胆铜/许申/张潜

the Song dynasty/Dantong/Xu Shen/Zhang Qian

【 正 文】

一、胆铜法的起源与北宋时期的有关记载 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：

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。 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。 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》） 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