当时用于冶炼的主要矿石是孔雀石［Cu（OH）：·CUC03］，炼铜的主要燃料是木炭，木炭不仅是燃料，而且在冶炼中还充当还原剂。当时冶炼主要是在熔锅或熔炉里进行，炼铜时，在里面放置孔雀石和木炭，让木炭在里面燃烧，用吹管往里送风，产生高温，熔化矿石，同时产生一氧化碳使铜析出。这种内熔法冶炼温度较高，说明冶铸的技术也达到相当高的水平。这是我国古代冶铸的一个显著特点。
（二）水法炼铜
    在我国古代的炼铜技术中，很早就认识了铜盐溶液能被铁置换，从而发明了“水法炼铜”的新途径。我国这一方法是水法冶金技术的起源，在世界化学史上是一项重大贡献。
    我国早在西汉就发现曾青〔2CUC03·Cu(OH)2〕中放人铁可以化为铜。东汉时发现胆矾能化铁为铜。胆矾的成分是含水硫酸铜（CUS04·5H20）。南北朝时则更进一步认识到不仅硫酸铜，而且只要可溶性的铜盐类就能与铁置换出铜，从而扩大了以前的认识范围。
    这种认识大约到唐末、五代就应用到生产中去了。宋朝时更有发展，成为大量生产铜的重要方法之一。这就是水法炼铜的“胆铜法”。胆铜的生产过程包括两个方面：一是浸铜，二是收取沉积的铜。《梦溪笔谈》、《宋会要》等书记载了胆铜生产方法。
（三）钢铁的冶炼
    夭然的纯铁在自然界几乎不存在，铁矿石的熔点也较高，又不易还原，所以人类认识、利用铁较铜、锡、铅、金等要晚些。人类最早发现和使用的铁，是天空中落下来的陨铁。
    早期的冶铁技术，大多采用“固体还原法”。这种方法是将铁矿石和木炭一层夹一层地放在炼炉中，点火焙烧，在650-1 000℃温度下，利用炭的不完全燃烧产生一氧化碳，使铁矿石中的氧化铁还原成铁。但由于炭火温度不够高，致使被还原出的铁只能沉到炉底而不能保持熔化状态流出。这种铁块杂质多，表面很粗糙，状若海绵，没有明显的金属特征，有的还不如青铜坚韧。这是因为铁矿石在较低温度下从固体状态被木炭还旅，质地疏松，还夹杂有许多来自矿石中的各种氧化物。例如氧化亚铁和硅酸盐。人们经过实践摸索后终于发现，将炼的铁块反复加热，压延锤打，才能使它柔韧不脆，这种方法叫块炼铁。块炼铁法的原理是在一定温度下若经过反复锻打，可将夹杂的氧化物挤出去，于是机械性能就改善孔人们还发现红热的锻铁猛淬人冷水会变成坚韧的好铁。这种好铁的性能凌驾于青铜之上，当人们能广泛用这种铁制造工具时，青铜工具才逐潇被取代。春秋末期和战国初期我国就掌握了块炼铁技术。在反复锻打的块炼铁中，人们又总结出块炼渗碳成钢的经验。
    钢、生铁、熟铁的主要成分都是铁，它们之间的区别主要在于含碳的不同。通常把含碳在1 ．7%以上的铁称为生铁，在0.04%以下的叫做熟铁，而含碳量在1 ．7% -0.04%之间的便叫做钢。
    在春秋战国时期开始出现了低温炼钢法，其过程是把块炼铁（是一种熟铁），放在炭炉中加热到摄氏900一1000℃以上，渗碳于铁的表面，取出锻打，杂质便成火星飞溅出去，而另一部分碳便渗到铁质中。如此反复加热锻打，铁中含碳量便逐渐增加，杂质也被排除掉，最后终于成钢。
生铁的冶铸工艺，在原料、燃料上与块炼法基本一样，它们之间主要曲差别在冶炼温度的不同。块炼法的炉温在1000℃左右，离纯铁的熔点相差很远，而生铁冶炼时，炉温达到1 100一1 200℃。在冶炼中，被还原全成的固态铁会吸收碳，这种吸收随着温度升高速度加快。另一方面吸收决后，熔点降低，当含碳量达到2%时铁熔点降至 1 380℃；当碳含量达时4.3%时，熔点为最低，仅1 146 ℃。在这种条件下，炉温就可使铁熔化，从而得到液态的生铁。液态生铁就可以直接浇铸成器。冶铸过程简单化了，就使铁器的生产有了大发展的可能。
     西汉时，“百炼钢”的技术兴起，使钢的质量较前提高。这种初级阶段的百炼钢，是在战国晚期块炼渗碳钢的基础上直接发展起来的。二者所用原料和渗碳方法都相同，因而钢中都有较多的大块氧化铁和硅酸铁共晶夹杂物存在，不同的是增多了反复加热锻打的次数。锻打在这里不仅起着加工成型的作用，同时也起着使夹杂物减少、细化和均匀化，以及晶粒细化的作用，从而显著地提高了钢的性能。
     西汉中期以后，又出现炒钢。这是因为块炼铁虽然能制造渗碳钢，但产量不大，效率也很低，不能适应当时封建社会生产发展的需要。正是在这样的情况下，用生铁炒成钢的新工艺应运而生。当时生铁的产量已相当大，用生铁作为制钢原料，是炼钢史上的一次飞跃，也是一次重大的技术革新。炒钢，即将生铁炒到成为半液体半固体状态，并进行搅拌，利用铁矿粉或空气中的氧进行脱碳，借以达到需要的含碳量，再反复热锻打成钢制品。利用这种新工艺炼钢，既省去了繁难的渗碳工序，又能使钢的组织更加均匀，消除了由块炼铁带来的严重影响性能的那种大共晶夹杂物，使钢的质量大大提高。
    两晋南北朝，兴起了新的灌钢技术。这种方法是先将生铁炒成熟铁，然后和生铁一起加热。由于生铁的熔点低、易于熔化，待生铁熔化后，它便“灌”人熟铁中，使熟铁增碳而得到钢。这时只要配好生熟铁用量的比例，就能比较准确地控制钢中含碳水平。再经过反复锻打，就可以得到质地均匀的钢材。这种方法比较容易掌握，工效提高极大，因此南北朝以后成为主要炼钢方法。
（二）炼丹术和医药化学时期。从公元前1500年到公元1650年，炼丹术士和炼金术士们，在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中，为求得长生不老的仙丹，为求得荣华富贵的黄金，开始了最早的化学实验。记载、总结炼丹术的书籍，在中国、阿拉伯、埃及、希腊都有不少。这      
一时期积累了许多物质间的化学变化，为化学的进一步发展准备了丰富的素材。这是化学史上令我们惊叹的雄浑的一幕。后来，炼丹术、炼金术几经盛衰，使人们更多地看到了它荒唐的一面。化学方法转而在医药和冶金方面得到了正当发挥。在欧洲文艺复兴时期，出版了一些有关化学的书籍，第一次有了“化学”这个名词。英语的chemistry起源于alchemy，即炼金术。chemist至今还保留着两个相关的含义：化学家和药剂师。这些可以说是化学脱胎于炼金术和制药业的文化遗迹了。 
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