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我國古代錫礦重力采選方法

責任編輯:鞏義三久 發表時間:2016-06-19 16:20

  中國錫礦藏有多種類型,其中砂錫礦具有易采易選的特點,因此,一般認為中國古代開采的錫礦大多數是砂錫礦。在古代采選活動中,特別是早期的開 采,由于技術等方面的原因,必定由易于開采的地表礦層開始,然后逐步向下部開展?!对浇^書》中“赤堇之山破而出錫”的描述可能就是指一露天砂錫礦點。然 而,由于歷史久遠,這種開采遺跡很難保存下來。因此,對這一時期錫礦采選方法的研究,便只能借助于別的金屬礦藏的采選方法,以期得出具有普遍意義的結論。

  史籍中關于選礦工藝的記載較為缺乏,有論及者僅見較晚文獻,如宋《萍洲可談》,明《天工開物》、《菽園雜記》等,從中很難窺探中國古代早期選礦 技術的概貌??脊艑W家曾在江西瑞昌銅嶺,湖北大冶銅綠山、紅衛,安徽南陵,內蒙古林西大井,新疆尼勒克、努拉塞等商周銅礦遺址中發現許多選礦的遺物和遺 跡。主要是一些用于重力選礦法的工具和設備,這對先秦選礦技術的研究提供了寶貴的依據。

  中國古代很重要的選礦手段主要有手選礦與重力選礦兩種,手選是針對一些有特殊色澤、氣味、形狀、粒度等礦石 的選擇,這種方法不適用于錫礦石的選擇,因為錫礦石無色無味,與普通礦石很難區分。由于“錫很少以單體游離狀態存在,常與花崗巖伴生。主要礦石是花崗石上 層的錫石(SnO2),比重大(7.0),常積聚于河沙中,和金一樣較易采集。”因此錫礦石傳統的選礦工藝為重力選礦。事實上,幾乎所有的礦石都可以運用 此法。

  重力選礦是利用被分選礦物顆粒間相對密度、粒度、形狀的差異及其在介質(水、空氣或其他相對密度較大的液體)中運動速率和方向的不同,使之彼此分離的選礦方法?,F代重力選礦通常有跳汰選礦、 溜槽選礦、搖床選礦、重介質選礦(淘洗選礦)等多種方法,而中國先秦時期的重力選礦法主要是溜槽選礦和淘洗選礦。商周遺址中迄今已出土有淘洗選礦法工具和 溜槽選礦法設備,但論者大多將其用在探究銅礦石選礦方面。實際上,這種方法以及所出土的選礦器具在選礦方面有著普遍意義。鄒友寬、盧本珊等先生對中國古代 的溜槽選礦和淘洗選礦進行了模擬實驗研究,證明了先秦時期重力選礦技術成熟并已達到較高的水平。然而他們所進行的模擬實驗對礦料粒度、給水量、沖程、溜槽 角度等環節都有極精確的要求。這與古代的選礦技術并不符合,如給水量與沖程必須在機械的配合下才能如此精確,古人在用水沖洗礦料時,給水量難免忽大忽小, 根本無法做到這樣的選礦要求。事實上,古代的選礦流程十分簡單?!遁膱@雜記》卷十四對淘洗選礦法的工藝流程進行了詳細的描述:“礦石不拘多少,采入碓坊, 舂碓極細,是謂礦末。次以大桶盛水,投礦末于中,攪數百次,謂之攪粘。凡桶中之粘分三等,浮于面者謂之細粘,桶中者謂之梅沙,沈于底者謂之粗礦肉。若細粘 與梅沙,用尖底淘盆,浮于淘池中,且淘且汰,泛揚去粗,留取其精英者。其粗礦肉,則用一木盆如小舟然,淘汰亦如前法。大率欲淘去石末,存其真礦,以桶盛 貯,璀璨星星可觀,是謂礦肉。”根據經驗,只有將溜槽選礦和淘洗選礦相結合,才能既節省原料,又能得到更加純凈的精礦料。

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