在《雍正王朝》中，有这样一个细节描写：雍正登基后铸造制钱——雍正通宝，按规矩制钱铸造铜铅比例应该是铜六铅四，可户部主事孙嘉淦，却急吼吼的说：“这个比例不对，不能为了粉饰太平而让老百姓吃亏，制钱比例应该铜五铅五”，为此还惹怒了雍正，被罢官。

1为什么铜六铅四的比例不对？我们先看一看康熙通宝，它的比例就是铜六铅四

是不是黄澄澄的看上去特别好看？可这里面却隐含着官吏，商人对百姓的巧取豪夺。康熙时，国家规定一两银子等于1000个制钱。可在黑市上一两银子只能兑换800个制钱。这就是所谓的银贱钱贵。

为什么会这样呢？就是因为制钱种的含铜量过高。一些无良商人大批量购进铜钱，然后将铜钱融化做成铜器，一转手便是几倍几十倍的利润。这必将会造成了民间流通的铜钱总数减少。

清朝征税收的是银子，但在小农经济的封建社会，农民家里有银子的不多，他们只有小额的制钱，就是我们说的铜钱。所以老百姓只能用铜钱来交税。而交税是按照国家规定的：1000文铜钱等于一两银子向官府交税的，同时官府也规定只收铜钱不收银子。

官府在收到了铜钱后，转手按照800文一两银子的价格卖给了那些大商人，自己每两银子赚200文。别小看200文，一些比较富裕的省份，一年税收将近百万两，官员可以从这上面每年赚20万两白银！

这有人就说了，那老百姓为什么不直接将铜钱卖给那些商人？因为我说的那个价格那是黑市价，黑市就是见不得人的地下市场，老百姓敢做，官府就会抓人。

2雍正朝将铜制钱的铜铅比例改为5:5。

这就在很大程度上，减少了商人收购制钱融化去做铜器获利的可能，因为制钱中的含铜量少了。但同时这也带来一个问题就是：制钱的成色，不如原先康熙通宝好看。我们看一看铜铅比例5:5的雍正通宝

虽然钱的成色上不好看，但却将白银和制钱的比例重新拉回到1:1000。一定程度上减轻了老百姓的负担。

3减轻了铜钱的重量，减少了含铜量。雍正十二年，将一文铜钱的重量由一钱四分改为一钱二分。此后，一钱二分重的钱制，沿用了一百二十年左右，直至咸丰初年。

现在大自然中很难找到纯铜，铜是如何提炼制造的？

第一、工人用稀释的硫酸溶液喷洒氧化铁矿石，经历数个月的时间，溶液会渗透并溶出铜。铜溶液会流进一个槽池子里，然后精油泵把铜溶液输送到工厂。铜溶液在渠道内与有机媒介连接，浮在表面。接着工人加入酸性溶液，这样能提升铜的浓度，使其成为导电体。接下来，这些铜溶液会继续输送进连续槽里，里面含有纯铜启动薄板也叫阴极板。接着工人将电流送进槽内，同会被阴极板吸收。刚开始时，阴极板还只有薄薄的一片，但是经过十天后，阴极板会逐渐增厚，厚度就变成了25公分厚了，此时每块阴极板重量就达到了125公斤，纯度达到了9999%，这对利用铜制作电子产品来说是很重要的，但对于铜筒硫化石里分解出来较为困难。

第二、从这台半字体模矿机开始，巨型滚筒里面的钢制磨球把湿石磨成碎石，碎石滑下后进入油孔输送带，输送带会过滤掉较小的碎石，这些较小的石头会继续被送往不同的磨矿机。等到所有石头都被磨碎后，工厂加入化学物质裹住同分子，并且与起泡物混合，泥浆流进浮选槽里，古风制造气泡吸附外果化学物质的铜矿，然后泡泡把矿物带到槽的顶端，让它慢慢溢出。过滤这些溢出的溶液后，就有了含铜量25%-30%的金矿。这些金矿接下来会送到精炼厂，金矿会运至数个铺铁厂铺开来，然后工人加入锡砂，做出层层交叠的砂与金矿。锡砂是一种助溶剂，是用来精炼金矿时会利用的纯化剂。在高温的火炉内，稀沙会熔化形成熔渣，它能吸收铁和其他不需要的矿物质，这个时候的熔渣会上。浮铜就会下沉，而且现在的纯度就达到60%了，接着送进第二个熔炉，第二个熔炉就能够提升铜的纯度，达到98%，但是纯度还会达到最高的纯度值。

第三、接下来起重机把滚烫的铜液送进另一座熔炉里，进行进一步的纯化，在这个熔炉内，纯度会从98%提升到994%。溶解的铜从熔炉流出，进入旋转模具里，模具把铜塑成矩形板，也叫阳极铜，这些矩形板将会作为正电极使用的，之后还将进行电解精炼，这个过程会把铜的纯度进行最后的提升。模具里的铜开始冷却，喷雾器对着它们洒水，加速降温，铜冷却变硬后成为阳极铜，接着液压缸将它们弹出模具，然后输送系统加起来送往冲洗，除去不粘粘的物质，这些不粘粘的物质是为了让铜板更容易取出，塑形时形成的钩子也是为了机器方便吊起送往精炼厂，在精炼厂通过这个槽导入电流，取出铜板残存的杂质电流。止同吸引质启动薄板上，而杂质就会通通落到底部，此时吸附在启动薄板上的同纯度就高达9999%了，这是电线制造商要求的纯度。

第四、工人把薄板送进熔炉一个高耸的直井里，纯铜在中断时熔化，流到熔炉的底部，然后被送往绝缘金属通道，使其保持溶解状态，随后倒入直立的模具里，这个模具将会把铜塑成矩形，变成铜柄。铜柄可用来制造像式铜片或管路零件。刚从模具出炉的铜柄约六米长，输送系统会把他们送往圆具，然后切成客户要求的长度。完成堆叠和贴标后，这些纯度极高的铜柄就可以运送给制造商了。当然，这家工厂也会把纯铜制成条状了，这种形式的铜条更适合制造电线。融化的铜层开口留进模具，然后用水降温，同形成连续的锯条，接着利用带有沟槽的滚轮将其有矩形的样子变成圆形，并且它的直径也会大大缩小。铜进入沟槽后就会变成八毫米粗的铜条了，紧接。这铜条出来后，机器就会卷成线圈，整齐的套入钢轴，接着机器压缩线圈，将它往下压，这样在运送时不会占据更多的空间。最后再以过顶压制机压缩产品的铜线，用强化塑料绳加固。

冶炼技术

古代的铜矿开采术

先秦时期青铜冶铸的高度发达，也从一个侧面反映了铜矿开采技术的先进。湖北省大冶铜绿山的古铜矿遗址，向人们展现了从商周至汉代铜矿开采状况和采矿技术的发展过程。这是迄今发现的中国最早的古矿遗址，在世界矿业史上也是不可多得的珍贵遗存。

清代所修《大冶县志》记载，铜绿山“山顶高平，巨石对峙，每骤雨过时，有铜绿如雪花小豆点缀土石之上，故名。”这里，铜矿富集，矿体规模大，而且矿石含铜品位高，成为中国古代一个重要的采铜中心。至今，地上堆积着40万吨以上的古代炼渣，地下古矿井分布密集，还有多种形式的炼铜竖炉，记录着古代矿冶生产的宏大规模和卓越技术。

商代遗址采用的是群井开采方法。井筒打在矿体内，下掘井筒就是开采矿石，掘进终了即开采完毕。继续开采又另打新井。群井开采简单易行，井深一般为20～30米，开挖在软岩或围岩蚀变带内，用打水井的工具即可掘进。提升矿石和废石，采用大轮导向往返拉动。

西周的遗址仍用群井开采。井为方形，井深与商代相同。井中有支护遗址，支护形式为间隔支护，距离40～60厘米。井框木为带榫的套接方式，榫口一律凿成方形。井框外，四壁先背一层竹席，竹席内间格敷有直径4～5厘米的木枝条。这时期已出现有巷道、平巷，但处于初始阶段。

春秋战国时期已采用竖井、斜井、平巷的联合挖掘，初步形成了地下开采系统。其中，斜井的掘进施工和支护技术都有较大的难度，它的出现，是坑采技术的一大进步。斜井的倾度因地而异，由25度至70度不等。斜井的作用不仅可以沿矿体倾斜延伸，节省人力和费用，而且还有探矿的作用。平巷和竖井也较西周时期有明显的进步，最大井深达64米，延伸至潜水面下8～10米。春秋时期主要的开挖工具为铜制，战国时期则主要应用铁制工具。同时，这时期已比较成功地解决了有关掘进、通风、排水、照明、运输、支护等一系列问题。这些技术，在当时世界上都是无与伦比的。

铜绿山遗址现在已被作为重要的文化史迹，受到国家的保护。

青铜冶铸术

从世界范围看，古代美索不达米亚人大约于9000年前开始利用自然铜，6000年前有了铜的冶炼，5500年前有了炼青铜；古埃及大约于7000年前开始炼铜，5000年前有了青铜。相比之下，中国对于铜的加工和利用要晚得多，大约在四五千年前方有自然铜的利用和青铜的冶炼。但是中国不像其他古文明地区那样，曾经经历过较长时间的炼制红铜阶段，而是在红铜加工出现不久就开始冶青铜，并利用青铜熔点低、易于浇铸的特点，使青铜冶铸技术迅速发展起来，一跃而跨入世界先进行列，并居领先地位，创造了举世瞩目的青铜文明。

迄今出土或传世的大量先秦青铜器，向人们展示着中国青铜文化的盛况。其中，河南殷墟出土的重达875公斤的司母戊鼎；湖北随县曾侯乙墓出土的大型编钟，总重量达10吨以上，以及精巧绝伦的铜尊盘；在地下埋藏2500多年，表现依然花纹清晰、光彩照人的越王勾践剑和吴王夫差剑；等等，都堪称世界之最。这些青铜器物，反映了当时青铜铸造技术的高度发展水平，包括浑铸、分铸、失蜡法、焊接、镶嵌、表面处理等工艺的高超程度。

高超的青铜铸造加工的技术工艺，是以高超的青铜冶炼技术为基础的。没有优质的青铜材料，就不可能产生优秀的青铜器物。当时的人们已经熟练地掌握了青铜的冶炼技术，而且已掌握了鉴定青铜质地是否精纯的方法。这就是在《考工记》一书中记载的火焰颜色判定法。

《考工记》中说，在冶炼青铜时，铜料与锡料中会先冒出黑浊的气体，“黑浊之气竭，黄白次之；黄白之气竭，青白次之；青白之气竭，青气次之，然后可铸也”。近代科学证明，金属加热时由于蒸发、分解、化合等作用，会产生不同的颜色。冶炼青铜时，原料中所附着的碳氢化合物会燃烧，产生黑浊的气体；随着炉温的升高，原料中所含的氧化物、硫化物等杂质会产生黄白、青白的气体；到只冒青气时，说明杂质已基本去除，青铜已经炼成，可以浇铸了。这是冶金史上关于火焰颜色鉴别法的最早记载。

顺便应该指出的是，“炉火纯青”是我们常用的一句成语，用来比喻功夫达到纯熟完美的程度。其来源，现在通用的一般辞典中都说是来自道家炼丹成功时火焰发青，有的还加注“迷信”二字。这种说法恐有误。它的最早出现应是上引的《考工记》记载。

湿法炼铜

湿法炼铜，也叫胆铜法，这是中国历史上在炼铜技术上的一项重大发明。

今天，铁元素比铜元素活跃，它能在铜盐溶液中，经过置换反应，置换出铜来，这已是最基本的化学知识。而这种置换反应，却是由中国首先发现，并加以实际利用的。

铁铜置换反应的发现，是炼丹家在化学方面的一大贡献。他们在炼丹实践中，观察到这一置换现象，并不断加以记录和总结。现知这一置换现象的最早文字记录，是2000多年前在西汉时成书的《淮南万毕术》一书中所记载的，“曾青得铁则化为铜”。曾青，又叫空青、石胆、胆矾，为天然的硫酸铜。硫酸铜一般是蓝色结晶体，因在空气中会部分风化失去水分，而呈白色，故又有白青之称。曾青是炼丹家在炼丹活动中的常用药物，被认为“久服身轻不老”。它亦被引入医学，作为治疗疮疖等疾患的用药，故中药本草著作中也有记载。汉代成书的《神农本草经》中，即记有石胆“能化铁为铜”。不单是硫酸铜会与铁起置换反应，其他可溶性铜盐也会与铁起置换反应。对此，古代的炼丹家和药物学家也有所发现。南北朝时著名的炼丹家和药物学家陶宏景就说：“鸡屎矾……投苦酒中，涂铁皆作铜色”。苦酒即醋酸，鸡屎矾可能是碱性硫酸铜或碱性碳酸铜，因难溶于水，要加醋酸方能溶解。

所谓胆铜法，就是把铁放在胆矾溶液（胆水）中，使铁离子置换出胆水中的铜离子，从而析出单质铜的冶铜方法。胆铜法，是一种先进的炼铜方法，为中国所首创。与火法炼铜相比较，它有着多方面的优越性。它可以就地取材，在胆水多的地方设置铜场，设备简单，技术操作容易，成本低；只要把蒲铁片或碎铁块投入胆水槽中浸渍，就可获取铜，而且铜质精纯。它的冶炼过程是在常温下进行的，可以节省大量燃料，免除鼓风、熔炼等设备，也减轻了炼铜工人的劳动强度，并减少了环境污染。而且，胆铜法不管是贫矿还是富矿，都可使用。

胆铜法何时由炼丹家的炼丹实验转成工业生产，现在尚不清楚。有人推测在唐末或五代已经开始湿法炼铜，而在北宋时已经实际应用并得到推广，却是确定无疑的。在11世纪末叶，北宋哲宗时的张潜已著有湿法炼铜专著《浸胆要略》，尽管此书已经佚亡，但却反映了当时已有一整套湿法炼铜的工艺，并已有人进行了总结。据《宋会要辑稿》记载，北宋时用湿法炼铜的地区有11处，分布在广东、湖南、江西、福建、浙江等地。其中，信州铅山（今江西省铅山县）的冶铜工场有浸铜沟漕77处，绍圣三年（1096年）产铜38万斤；而广东韶关岑水的工场，在政和六年（1116年）产铜达100万斤之多。据统计，在1107～1110年间，北宋政府每年收铜660万斤，其中胆铜有100多万斤，占15％～20％。到南宋时，政府收取的铜中，胆铜所占的比例达到 85％之多。湿法炼铜的方法，在明、清两代仍继续采用，至今仍有些地区用此方法炼铜。

生铁冶铸和柔化术

与炼铜一样，中国冶铁技术的发明亦晚于其他一些古文明发达的国家和地区。埃及大约在公元前1000年左右开始进入铁器时代，美索不达米亚地区大约在公元前1200年左右开始进入铁器时代，爱琴海地区大约在公元前1000年左右开始进入铁器时代，印度大约在公元前800年左右开始进入铁器时代，而中国则是在公元前600～500年左右开始炼铁的。但是，中国不似其他国家和地区，经历了一个漫长的块炼法冶铁时期，而是很快发明了生铁冶铸技术和生铁柔化技术，因此后来居上，很快跃居世界冶铁事业的前列，并长期居于世界领先的地位。历史上中国的钢铁除输往邻近国家外，还曾远销古罗马和西南亚。

在历史上，炼铁方法主要有两种，一是块炼法，一是生铁冶炼。块炼法是在比较低的温度下进行的，它用烧红的木炭使铁矿石直接由固态还原成铁。用块炼法炼得的铁质地疏松，故有海绵铁之称。海绵铁含夹杂物较多，要把它制成铁器，必须经过反复加热锻打。生铁是在1100～1200℃的炉温下，由还原出的固态铁吸收碳而炼成。由于其熔点低，冶炼时呈熔融状态，可直接用范浇铸成器，从而免除了块炼铁加工费工费时的缺陷，提高了生产效率，降低了成本，使铁器的大规模、高效率生产成为可能。中国在公元前6世纪即已发明了生铁冶铸技术，这项技术在世界领先约2000年。罗马人虽在公元前后也偶尔炼出过生铁，但却被当作废品而抛弃，直至14世纪时，欧洲人才认识到生铁的意义，开始生产生铁。

生铁的最大特点是其可铸性，故又称铸铁。但生铁含碳量高，一般都在2％以上，往往又含有硫、磷等杂质，因而性脆，韧度低，直接铸造出来的农具、工具和兵器，使用时容易断裂。为了弥补这一缺陷，我们的祖先在战国时期又发明了铸铁柔化术。

中国早期的铸铁柔化术可分为两类：一类是在氧化气氛下对生铁进行脱碳热处理，使成白心韧性铸铁；一类是在中性或弱氧化气氛下，对生铁进行石墨化热处理，使成黑心韧性铸铁。在西方，白心韧性铸铁的生产技术是1722年由法国人发明的，黑心韧性铸铁是1831年在美国问世的。到汉代时，铸铁柔化术又有新的突破，形成了铸铁脱碳钢的生产工艺，可以由生铁经热处理直接生产低、中、高碳的各种钢材。

铸铁柔化术的发明，在冶金史上是一项具有划时代意义的成就。它大大加快了铁器取代铜器的历史进程，有力地促进了社会生产力的发展，使中国社会迈人一个新的发展时期。

值得一提的是，大约在明代时，出现了从生铁到熟铁的连续生产工艺。据《天工开物》记载，这项技术是把炼铁炉与炒铁炉串联在一起，让由炼铁炉炼出的生铁液流入炒铁炉，用柳木棍急搅，使生铁液中的碳份氧化，而成熟铁。这种连续生产的工艺，已初具组合化生产的系统思想，既提高了生产效率，又减少了能耗，是冶铁技术的又一重大突破。

灌钢技术

灌钢技术是中国历史上在炼钢技术方面的一项重大发明。其工艺过程大致为，将生铁与熟铁合炼，因生铁熔点低，熔化后的生铁水就会向熟铁中渗透，使熟铁增加碳份而成钢。因生铁水像灌进熟铁一样，故称灌钢。这种炼钢方法无需加热锻打，碳份分布均匀，且可去除部分杂质，得到的即是优质钢材，可用以制造刀锋的锋刃。在1740年西方坩锅炼钢法发明之前，是世界上最先进的炼钢方法。

灌钢法大约创始于5世纪后半叶的南北朝时期。陶弘景说：“钢铁是杂炼生柔作刀镰者。”“生”指生铁，柔指柔铁，即熟铁。北齐的冶金专家綦母怀文也说：“造宿铁刀，其法烧生铁精以重柔挺，数宿则成钢。”他用灌钢造出的宿铁刀，是当时的名刀，非常锋利，可“斩甲过三十札”。也有人认为，东汉末年王粲《刀铭》中的“灌辟以数”，西晋张协《七命》中的“乃炼乃炼，万辟千灌”，其中之“灌”即指灌钢。如是，则灌钢的创始年代可提前到3世纪时。

在灌钢技术应用的初期阶段，需经多次灌炼，方能成钢。宋以后灌钢技术不断得到改进。据史籍记载，其加工工艺大致可分为3种，其发展趋势是减少灌炼次数，以至一次炼成。

第一种加工工艺，是北宋沈括在《梦溪笔谈》卷三所记载的，“世间锻铁所谓钢铁者，用柔铁屈盘之，乃以生铁陷其间，泥封炼之，锻令相入，谓之团钢，亦谓之灌钢。”其中，把柔铁屈盘起来，是为了增加生熟铁的接触面，提高灌钢的效率，并使碳份分布更加均匀；封泥则可以促进造渣，去除杂质，并起保护作用。《梦溪笔谈》中还说“二三炼则生铁自熟，仍是柔铁”，反映了加工时灌炼次数的减少。

第二种加工工艺，记载于宋应星的《天工开物》卷十四之中。它把柔铁屈盘改为薄熟铁片，进一步增加了生熟铁的接触面，加速了“生熟相和，炼成则钢”的进程，泥封亦改为草泥混封，反映了明代灌钢技术的改进。

第三种加工工艺，是自清代至近代盛行于江苏、安徽、湖北、湖南、四川、福建等地的“抹钢”或“苏钢”。其特点是，先将料铁加热，再把生铁板的一端伸入炉中，待生铁熔化时，用钳夹住生铁板的一端，并不断移动，同时不断转动料铁，让生铁水均匀地滴在料铁上，再经锻打，去除杂质。这种方法有利于去除夹杂，提高金属的收得率。

垒铸技术

中国冶金史上的一个突出特点，是铸造技术占有很重要的地位，以至于铸造既作为成形工艺而存在，又成为冶炼工序中的一个组成部分，达到了“冶”与“铸”密不可分的地步。因此，在古代文献中往往是冶铸并称，而且对中国文化产生了深刻的影响。如常用词汇“模范”、“范围”、“陶冶”、“熔铸”、“就范”等，都是由冶铸技术演生而来的。这种冶与铸密不可分的冶金传统，是古代世界上其他国家和地区所无法比拟的。

中国铸造技术可以说是伴随青铜冶炼而产生与发展，其后又随着生铁冶炼而持续发展着。历史上，在铸造技术方面有很多重要的发明，并取得过很多重要的成就。例如，被认为是中国古代文明象征的商周到战国的青铜器，在某种意义上可以说是铸造技术所造就的。从重875公斤的司母戊方鼎、精美的曾侯乙尊盘和大型的随县编钟群，以至大量的礼器、日用器、车马器、兵器、生产工具等，可以看到当时中国已经非常熟练地掌握了综合利用浑铸、分铸、失蜡法、锡焊、铜焊的铸造技术，在冶铸工艺技术上已处于世界领先的地位。而叠铸技术则是在铸造方面的又一重大发明。

所谓叠铸，是把许多个范块或成对范片叠装在一起，由一个共用的浇口和浇道进行浇注，一次可以得到几十件，以至上百件铸件。它可以批量生产，生产效率高，成本比较低，又能够节省造型、浇注的用地，是一种比较先进的铸造方法。这种方法在西方是随着大机器生产才出现和发展起来的，至今仍被广泛采用。而在中国，这种方法在2000多年前的战国时期已经开始应用。

现在发现的最早叠铸件，是战国时齐国的刀币。它是用铜质范盒翻制出具有对称性和互换性的范片，每两片合成一层，再多层叠合浇注而成。

在汉代，叠铸技术得到了很大的发展。本世纪70年代，在陕西咸阳、西安，河南南阳、温县，山东临淄等地，都曾多次出土有汉代的叠铸泥范。其中，以温县烘范窑中出土的叠铸范数量最大，保存最为完好，计出土有16类、36种规格的叠铸范500多套。每套铸范由5至14层叠成，最少的一次可浇铸5件，最多的达84件。这些铸范的设计和制作都很精细。据分析，用这些铸范浇出的铸件，表面光洁度可达五级（计分14级），金属收得率可达90％，工艺水平已相当先进。而且，从中还可以看到当时已具备了制范、烘范、叠装、浇铸、成器等一整套成熟的生产工艺。

西洋管弦乐器中的铜管乐器通常使用金属铜制作，原因主要有以下几点：

1 铜的物理性质：铜是一种具有高导热性能的金属，这意味着在演奏铜管乐器时，乐器可以迅速达到所需的温度，使得演奏更为顺畅。此外，铜的密度较高，可以产生深沉、丰满的声音。

2 历史传统：铜管乐器使用金属铜制作的历史可以追溯到几个世纪前。早期的乐器制作师发现，铜是一种非常适合制作管乐器的材料，因为它具有良好的加工性能、延展性和声音特性。自那时以来，铜管乐器一直使用金属铜制作。

3 声音特性：铜管乐器利用金属铜的声波传导特性，能够产生丰富、明亮且具有穿透力的声音。铜的导热性能和声音特性相结合，使得铜管乐器在演奏时能够产生清晰、悠扬且富有力量的声音。

综上所述，金属铜的物理性质、历史传统和声音特性共同使得铜管乐器使用金属铜制作成为一种传统和必然的选择。