在我國的冶銅史上，除了用火煉銅的方法以外，還有一種獨創的“膽水煉銅法”，曾經盛行于兩宋時期。

這種方法的原理就是利用化學性質較活潑的金屬鐵從含銅離子的溶液中將銅置換出來，再經冶煉，制得銅錠。所利用的原料是天然的膽水。

宋哲宗元祐時期，有一位商人毛遂自薦，向朝廷獻出他認為的秘法膽銅法。當時，蘇轍任戶部侍郎，聽說一個商人能以膽礬點鐵為銅，就接見了他。

蘇轍對他說：“你說你能用秘法煉銅，現在如果試之于官，必然為大家所知道，你不能自己煉銅，就會求他人幫助。這樣一來，人人知之，就不再是什么秘密，這正是朝廷所禁止的。我身為戶部侍郎，假如以身亂法，顯然是不可以的。”

商人不太情愿地走了，隨即又到地方都省去說這件事。結果都省也不認可。

這個故事說明，膽銅法最初還不被北宋朝廷認可。當時膽銅生產還被稱為“秘法”，仍舊是民間私下進行的小范圍生產。至北宋末年，這一方法被認可和推行，成為生產銅的重要途徑之一。

事實上，膽銅法從最初發明到被認可，經歷了一個很長的時間。

自然界中的硫化銅礦物有一種奇怪的現象：它經大氣中氧氣的風化氧化，會慢慢生成硫酸銅，古代稱為“膽礬”或“石膽”，因為它色藍如膽。

石膽經雨水的澆淋、溶解后便匯集到泉水中，這種泉水就是所謂的“膽水”。當泉水中的硫酸銅濃度足夠大時，便可取來，投入鐵片，取得金屬銅，所以也叫“浸銅法”。

這種方法的采用以我國為最早，在世界化學史上是一項重大的發明，可謂現代水法冶金的先聲。

對于這一化學變化的觀察和認識，早在西漢淮南王劉安所主撰的《淮南萬畢術》中，就提到了“白青得鐵，即化為銅”。“白青”就是孔雀石類礦物，化學組成是堿式碳酸銅。

至東漢時期編纂成書的《神農本草經》也記載：“石膽……能化鐵為銅。”這一“奇特”現象此后便受到歷代金丹家的注意。

東晉時期煉丹家葛洪在其所著《抱樸子·內篇·黃白》中提到：“以曾青涂鐵，鐵赤色如銅……而皆外變而內不化也。”“曾青”大概是藍銅礦石，也有人認為就是石膽。葛洪對這個化學變化的觀察便又深入了一步。

南北朝時期陶弘景在其《本草經集注》中又指出：“雞屎鞏……投苦酒中涂鐵，皆做銅色。”

但當時人們對這個化學反應普遍有一個錯覺，誤以為是鐵接觸到這些含銅物質后會轉變為金屬銅，因此在金丹家們的心目中，這些物質就成了“點鐵成金”的點化藥劑了。

唐代金丹家們把這種“點化”的銅美其名曰“紅銀”，在煉丹術中正式出現了浸銅法。唐明皇時的內丹家劉知古曾上《日月玄樞論》，其中便說道：“或以諸青、諸礬、諸綠、諸灰結水銀以為紅銀。”

這種“以諸青結水銀以為紅銀”的方法在唐代后期煉丹家金陵子所撰煉丹術專著《龍虎還丹訣》中有翔實的記載，他曾利用了15種不同的含銅物質煉制“紅銀”，其中“結石膽砂子法”的操作要領如下：

將水銀及少量水放在鐵制平底鍋中加熱，至水微沸，投入膽礬，于是鐵鍋底便將硫酸銅中的銅取代出來，而在攪拌下生成的銅便與水銀生成銅汞齊，而使鐵鍋底重新裸露出鐵表面，得以使置換反應持續進行下去。當生成的銅足夠多時，銅汞齊便會凝固而成砂粒狀，被稱為“紅銀砂子”。將“砂子”取出，置于煉丹爐中加熱，蒸出水銀，就得到紅銀了。

至五代時，這種浸銅法發展成為一種生產銅的方法，當時有一本書《寶藏暢微論》中說道：“鐵銅，以苦膽水浸至生赤煤，熬煉而成黑堅。”

至北宋初年，首先是在民間出現了規模相當宏大的膽水冶銅工場。膽銅法不再作為朝廷所禁的秘法而得到推廣始于張潛。當時在江西饒州府有一位生產膽銅的技術能手，名叫張潛，總結了這種經驗，寫成《浸銅要略》一書。

這部書對宋代膽銅業的興起、發展曾產生了巨大的促進作用，可惜它已失傳。后來張潛的后人張理于元代獻此書于朝廷，并被授理為場官。所以至遲在元祐年間那里已經試行浸銅法生產，大概已有了小型的作坊了。

隨著民間膽水冶銅工場的增多，浸銅法在宋徽宗崇寧年間達到高峰。據《宋會要輯稿·食貨三四之二五》記載，宋徽宗時負責江南煉鋼業的官員游經曾統計當時膽水浸銅的地區，主要有11處。而規模較大，生產持久的是信州鉛山、饒州德興和韶州岑水3處。

關于宋代的浸銅工藝，歷代也有一些記載，表明各銅場因地制宜，各有創新，并不斷在改進。如明代談遷所撰《棗林雜俎》、清代初期顧祖禹獨撰的一部巨型歷史地理著作《讀史方輿紀要》等都有這方面的記錄。

據南宋人張端義的《貴耳集》記載，乾道年間韶州岑水場每年用百萬斤鐵，浸得20萬斤銅，即每斤銅需耗鐵5斤，與饒州、信州相比，要超出一倍了。不過這時岑水場已是采用另一種方法“淋銅法”了。

除了浸銅法以外，1102年還提出了煎銅法。由于浸銅法需依賴膽泉，在天旱之年無法生產，所以才發展出煎銅法，即所謂“水有限，土無窮”。

膽土當是開采銅礦時的碎礦渣及硫銅貧礦經風化氧化后而變成的硫酸銅與土質的混合物，為取得膽土，則先開采硫銅貧礦，堆積起來，使之風化氧化，然后再置于盆中，用水浸出膽水，再浸漬鐵片。

當然，在經開采過的老銅礦區，想必也常可直接掘到這類膽土。

據《宋會要輯稿·食貨》記載，“韶州岑水場措置創興是法”，后來那里“增置淋銅盆槽40所，得銅20000斤”。據此可估算出每所盆槽平均年產銅500斤左右。

膽銅在南宋時期主要用來鑄幣。從南宋錢幣的檢測來看，其中含鐵量高達1%以上，較北宋時期銅錢中含鐵高出一二十倍，說明膽銅質量是不高的。

至南宋后期，膽水浸銅便完全沒落了。在元代時，據《元史·順帝本紀》記載，1352年曾恢復饒州德興3處的膽銅生產，但此后的膽銅生產始終規模不大。總而言之，宋代興起的膽銅生產，部分地彌補了礦銅生產衰落對鑄錢生產和財政收支活動的沖擊，使我國古代采礦業在傳統的生產方法之外又開辟出一條新的途徑。

古代勞動人民總結出來的膽銅生產原理，是我國對世界冶金技術的一項偉大貢獻，在冶金史上、化學發展史上都占有重要的地位。

拓展閱讀

膽水浸銅與膽土淋銅兩種方法的原理是相同的，都是用膽礬水浸泡鐵片置換出膽銅，只是膽水浸銅是指直接將天然膽水引入人工建造的溝槽中，浸泡鐵片；而膽土淋銅則要先采挖含有膽礬的土壤，用水灌浸，使膽礬溶入水中，產生膽水，再用人工盛舀膽水淋浸鐵片置換出膽銅。

這兩種方法，各有長處與不足。因此，在膽水浸銅法推行后，宋代朝廷又先后在韶州岑水場、潭州永興場、信州鉛山場等處推行了膽土淋銅法，最大限度地提高產銅數量。