宋代采矿技术：银矿中火爆法、灰吹法的应用

有关宋代银矿的开采冶炼技术，南宋人赵彦卫在开禧二年（1206）写就的《云麓漫钞》中有以下记载：

取银之法：每石壁上有黑路，乃银脉。随脉凿穴而入，甫容人身，深至十数丈，烛火自照。所取银矿皆碎石，用臼捣碎，再上磨，以绢罗细。然后以水淘，黄者即石，弃去；黑者乃银。用面糊团入铅，以火煅为大片，即入官库。俟三两日，再煎成碎银，每五十三两为一包，与坑户三七分之，官收三分，坑户得七分。铅从官卖，又纳税钱，不啻半取矣。它日又炼，每五十两为一铤，三两作火耗，坑户为油烛所熏，不类人形。大抵六次过手，坑户谓之过池。日过水池、铅池、灰池之类是也。这段记载讲述的是南宋高宗至孝宗时期建宁府松溪县瑞应银场的采银状况。其工艺过程大致如下：凿取矿石一一粉碎矿石淘矿选矿在选出的矿末中加入铅制成矿团入火煅打成片煎成碎银精炼后形成五十两一锭的银锭。文中提到炼成精银大致要经过六道工序，其中，“过水池”是指用水淘洗矿末，过“铅池”是指“用面糊团入铅”，但文内并没有述及过“灰池”的情况，因此赵彦卫的记述并没有完整地反映出银矿冶炼的全过程。

洪咨夔在他所作的《大冶赋》中对冶银生产过程也有一段描述，其文日：

余宦游东楚，密次冶台，职冷官闲，有闻见悉纂于策。垂去，乃辑而赋之。其词曰：……银城有场，银斜有坑，银玉有坞，银嶂有山。宝积张万窦之空洞，天寿倚一柱之躜坑。立岩墙而弗顾，慨循利而忘安。谎路深入，阁道横蹑。篝灯避风而上照，梁杠插水而下压。戽枵深穿之腹，炮泐骈石之胁。捷跳蛙其不系，磔苍髯而可镊。碓山籍矿而殷雷，淘池搅粘而飞霎。流景倒烛，星星晔晔。烧窖熟，盒炉裂。铅驰沸，灰窠发。

气初走于烟云，花徐翻于霜雪。它山莫优，朱提则劣；于以供王府匪颁之用，于以补冶台贷本之阙。

从洪咨夔的自述中可知，他在饶州任官时，勤于求知，常从在饶州设官置署的提点坑冶铸钱司官员那里获得有关矿冶业开采的知识与生产信息，从而纂成《大冶赋》。在上述文字中，洪咨夔提到的“银城有场，银斜有坑，银玉有坞，银嶂有山……”，除了可释为如华觉明等人在《（大冶赋）考释与评述》一文中指出的是“银矿床的赋存”外，我估计还可能包蕴着产银之地或矿场的名称，可释为银城场、银斜坑、银玉坞、银嶂山、宝积场等。《大冶赋》从“罐路深入”之句起，开始逐步描述银矿的开采冶炼过程。我们从这段文字中可以知晓，银矿的地下井巷很深，有栈道和木结构支架；井下以篝灯作为照明工具；为防止地下水的淹灌，专门备有戽斗排水装置；矿工们在采掘作业中还需要排除那些对人身安全构成威胁的巨石。矿石运到地面后，再经过碎矿、选矿、熔炼、灰吹法提银等一系列过程，获得白银。这段描述反映了宋代银矿采炼的全部过程，然而内容过于精练，又是由骈体文写成，注重文字的对仗与修饰，故而使我们难以详细地了解当时的技术状况。

与上述记载相比，明代人陆容《菽园杂记》中收入的《龙泉县志》关于采银的记载则不仅更为完整，而且明畅易懂。现将全文照录如下：

五金之矿，生于山川重复高峰峻岭之间。其发之初，惟于顽石中隐见矿脉，微如毫发。有识矿者得之，凿取烹试，其矿色样不同，精粗亦异。矿中得银，多少不定，或一箩重二十五斤，得银多至二三两，少或三四钱。矿脉深浅不可测，有地面方发而遽绝者；有深入数丈而绝者；有甚微，久而方阔者；有矿脉中绝，而凿取不已，复见兴盛者，此名为过璧；有方采于此，忽然不现，而复发于寻丈之间者，谓之虾蟆跳。大率坑匠采矿，如虫蠹木，或深数丈，或数十丈，或数百丈。随其浅深，断绝方止。旧取矿携尖铁及铁键，竭力击之，凡数十下，仅得一片。今不用链尖，惟烧爆得矿。矿石不拘多少，采入碓坊，舂碓极细，是谓矿末。次以大桶盛水，投矿末于中，搅数百次，谓之搅粘。凡桶中之粘分三等，浮于面者谓之细粘，桶中者谓之梅沙，沈于底者谓之粗矿肉。若细粘与梅沙，用尖底淘盆，浮于淘池中，且淘且汰，泛扬去粗，留取其精英者，其粗矿肉，则用一木盆如小舟然，淘汰亦如前法。大率欲淘去石末，存其真矿，以桶盛贮，璀璨星星可观，是谓矿肉。次用米糊搜拌，圆如拳大，排于炭上，更以炭一尺许覆之，自旦发火，至申时住火候冷，名窖团。次用烀银炉炽炭，投铅于炉中，候化即投窖团入炉，用鞴鼓扇不停手。盖铅性能收银，尽归炉底，独有滓浮于面。凡数次，炉爬出炽火，掠出炉面滓。烹炼既熟，良久，以水灭火，则银铅为一，是谓铅驼。次就地用上等炉灰，视铅驼大小，作一浅灰窠，置铅驼于灰窠内，用炭围叠侧，扇火不住手。初铅银混，泓然于灰窠之内，望泓面有烟云之气飞走不定，久之稍散，则雪花腾涌，雪花既尽，湛然澄澈。又少顷，其色自一边先变浑色，是谓窠翻（乃银熟之名）。烟云雪花，乃铅气未尽之状。铅性畏灰，故用灰以捕铅。铅既入灰，惟银独存。自辰至午，方见尽银。铅入于灰坯，乃生药中蜜陀僧也。《龙泉县志》的内容虽然被录入明代的《菽园杂记》中，实际上却是南宋处州人陈百朋写就的一部地方志。因此，《龙泉县志》中对采银冶炼过程的详细完整的叙述，反映的正是南宋时期当地银矿.开采冶炼的技术状况。

从《龙泉县志》描述的情况看，宋代的矿冶工匠在长期的采矿活动中已经积累了丰富的经验，善于识别矿石品位的高低以及辨析采凿过程中遇到的矿脉走向及变化情况。依据《龙泉县志》的记载，当时采用的采银冶炼工艺过程如下：第一步，下到矿井凿取矿石，运到地面。第二步，在碓坊将矿石粉碎成末。第三步，用大桶盛水淘选矿末。矿末经持续搅拌后形成不同层次的悬浮物，精矿肉沉入桶底，矿工逐次淘去浮滓，拣去杂石，选出精矿肉。第四步，将选出的精矿肉用米糊拌制成团，排于炭中焙烧大约八九个小时，形成“窖团”。第五步，将铅投入炉中熔化，再投入“窖团”，鼓风熔炼。待银铅混融成液状沉在炉底后，从炉中耙出浮滓，然后熄火，银铅溶液冷却后形成铅驼。第六步，将铅驼放人用灰堆就的灰窠内，周边围以木炭，点火烧灼，利用“铅性畏灰”的原理，分离银铅，提出纯银。这一记载，恰符合赵彦卫《云麓漫钞》中“抵六次过手”的说法，同时还纠正和弥补了赵彦卫、洪咨夔记载上的疏漏。