华觉明等人在《（大冶赋）考释与评述》一文中指出：“早期炼铜多使用易于熔炼的自然铜和表层易开采的次生氧化铜矿物如孔雀石、蓝铜矿等。自然界贮存的铜矿藏大都是原生的硫化矿床，次生的氧化铜矿物多位于矿体上部，由长期风化淋滤所生成。随着社会对铜料需求的增长，采铜规模不断扩大和向深层推移，必然要面对如何用硫化矿炼铜，从而保障铜料供应的技术难题。”《龙泉县志》和《大冶赋》都详细描述了人们开采与熔炼硫化铜矿石的工艺流程。《龙泉县志》的描述更是针对不同的矿石情况，将生产步骤分为两种：第一种用工较少。先将矿石“用柴炭装叠烧两次”，再人大旋风炉炼。如果“用柴炭装叠烧两次”后出铜效果不好，就得采用第二种步骤，即再将矿石粉碎成末，淘洗精选，将精选出的矿肉用米糊等团块焙烧，入炉熔炼。经过炉外和炉内的反复烧炼，才能最后成铜。另外，《宋会要辑稿》中提到“排烧窖次”，《大冶赋》中提到“钒复烹而精者聚”，语义均不清晰。现据《龙泉县志》的叙述，就可以知道“排烧窖次”是指将精选过的矿石用柴炭焙烧这一过程，而“成瓜”既然是指“粗浊既出，渐见铜体矣”，那么“瓜复烹而精者聚”就是指将初炼后夹有杂质的铜再入炉炼成精铜。这些叙述恰好弥补了《宋会要辑稿》和《大冶赋》中记载的缺略，不仅为后人研究古代的矿业生产技术状况提供了极为珍贵的文字资料，更重要的是，揭示了硫化矿炼铜技术在宋代已达到了普及和谙熟的程度。
下面，再连带谈一下宋代史料中“黄铜”名称的起因及内涵。
在两宋时期，对矿铜的称呼可以划分为两个阶段：从北宋初期到宋哲宗绍圣以前为第一阶段，这一时期由于仅开采矿铜，故史料中一概将矿铜直呼为铜。从宋哲宗绍圣以后到南宋时期为第二阶段，这一时期由于推广了以胆水浸铁置换出铜的胆铜生产法，为了与胆铜相区别，也为了便于分别统计各自的生产成本和产量，始将矿铜以“黄铜”呼之。赵匡华在《中国历代“黄铜”考释》一文中对宋代“黄铜”的名称作过解释：“其实它是以铜矿石为原料用火法冶炼所得到的赤铜，之所以称它为‘黄铜’，是因为冶冻这种铜所用的原料为黄色的硫化铜矿，即黄铜矿（CuFeS2），也就是说，它是按冶炼原料的颜色来命名的。……所谓‘胆铜’，当然一方面由于它是以胆矾（CuS04·5 H'o，实际上是利用天然胆水和胆土）为原料制取的，但‘胆’也还含有胆矾、胆水与胆土所具有的蓝绿色的意思。”
赵匡华从两种冶炼原料的不同颜色上进行解释是合理的，但却忽视了对胆铜颜色的描述。上面引用过的《宋会要辑稿》材料中已提到，用铜矿石冶炼成铜后，“其体红润如烟（胭）脂，谓之山泽铜，鼓铸无折，而铸出新钱灿烂如金”。而胆铜由于以铁作原料，虽经过胆水浸泡置换出铜，但这种铜中的含铁量仍远高于矿铜，故颜色大不相同。唐代青霞子的《宝藏论》中就有“铁铜，以苦胆水浸至生赤煤，熬炼成而黑坚”之句。丑：是由于矿铜生产与胆铜生产工艺不同，使用的原料不同，颜色上又有很大的差别，因此宋代的一些记载中常提到“二色”或“两色”铜课。如李心传在《建炎以来系年要录》中提到：南宋高宗绍兴三十二年（1162）虞部统计的岁收铜课“系黄、胆二色”。宋孝宗乾道八年（1172）六月，提点官上奏陈述韶州岑水场黄铜、胆铜生产情况时也提到：“照得韶州岑水县系分两场，内黄铜场管凿山取矿，烹炼黄铜，置武臣监官一员.，胆铜场管浸铁洗矿，烹炼胆铜……递年以来，两色铜课皆不敷额……”。从上述材料推断，宋代提到的“黄铜”仍是指开采铜矿石熔炼出的铜，与明代“黄铜”（铜锌合金）的含义是不同的。
（三）胆铜法的推广与规模化生产
1.胆铜法的起源与北宋时期的有关记载
“胆铜法”又称“胆水浸铜法”，是指把铁放在胆矾（硫酸铜的古称，又称石胆）水中浸泡，胆矾水与铁发生化学反应，水中的铜离子被铁置换而成为单质铜沉积下来的一种产铜方法。生产胆铜的原料主要是铁和胆矾水。这种胆矾水在古代被称为“胆水”。宋人记载胆水浸铜法的生产过程如下：“浸铜之法，先取生铁打成薄片，目为锅铁，入胆水槽排次如鱼鳞，浸渍数日，铁片为胆水所薄，上生赤煤，取出刮洗钱（铁）煤，入炉烹炼。凡三炼方成铜，其未化铁，却添新铁片再下槽排浸。”由于这种产铜方法不需采凿铜矿石，生产工艺与熔炼矿铜也不同，故现代又称其为湿法冶金或水法冶金。
我国早在汉代时期就已经认识到胆矾水与铁之间的化学反应，淮南王刘安撰写的《淮南万毕术》中就有“白青得铁，即化为铜”
的记载。魏晋时期，《神农本草经》记载，“石胆……能化铁为铜，合成金银，练饵食：艺不老”；葛洪所著《抱朴子》中也有记载，他提到：“诈者谓以曾青涂铁，铁赤色如铜”。对于上述史料中名目繁多的称呼，张子高在《中国化学史稿》中指出：“曾青又有空青、白青、石胆、胆矾等名称，其实都是天然的硫酸铜，它是从辉铜矿（Cu：S）或黄铜矿（CuFeS2）与潮湿空气接触所形成的。”汉魏以来的记载确凿无疑地说明，当时人们已发现了铁与胆矾结合后能置换出铜这一现象，并为后人探索胆铜法生产提供了依据。但是，当时人们对胆铜的使用还局限在道家炼丹术和医家药方的范围内。
我国学者燕羽1957年撰写了《宋代胆铜的生产》一文，对宋代的胆铜法生产及其起源进行了探讨。他指出：“石胆即胆矾的能够化铁为铜的金属置换作用现象，远在秦汉问就已知道。”“胆水‘浸铜法’的发明，至少当开始在唐末和五代初。五代初年轩辕述著作的《宝藏论》称‘以苦胆水’浸熬而成的铜为‘铁铜’，并列为当时流行的十种铜的一种。”
燕羽下此结论时，并没有给出文献依据。而明人李时珍撰写的《本草纲目》卷八《金石之一·赤铜》条中则有下：述完整的记载：《宝藏论》云，赤金一十种。丹阳铜，武昌白慢铜，一生铜，生银铜，皆不由陶冶而生者，无毒，宜作鼎器。波斯青铜，可为镜。新罗铜，可作锺。石绿、石青、白青等铜并是药制成。
铁铜，以苦胆水浸至生赤煤，熬炼而成黑坚。锡坑铜，大软，可点化。自然铜，见本条。
上述内容，据李时珍在《赤铜》条下作注“唐本草”来看，当是从唐代苏恭的《唐本草》中撷出。既然如此，所引《宝藏论》应是指生活在唐朝的青霞子（或称青霞君）所著的《宝藏论》。宋人《郡斋读书后志》卷二《医家类》中有如下记载：“《宝藏畅微论》三卷，右五代轩辕述撰。青霞君作《宝藏论》三篇，著变炼金石之诀。既详其未善，因刊其谬误，增其缺漏，以成是言，故日畅微。时年九十，实乾亨二年也。”可见轩辕述是于南汉乾亨二年（918）在青霞子的《宝藏论》基础上撰写出《宝藏畅微论》三卷的。李时珍将轩辕述所著《宝藏畅微论》称作《宝藏论》，可能是因时代久远，原书佚失，前人误传所致。
关于十种铜的记载，引文中最后一句“自然铜，见本条”应该是李时珍所言，是指在《本草纲目》卷八中单独设有《自然铜》一条，引述了《宝藏论》的内容。故此，《赤铜》条中就没有必要再重复了。
综观《赤铜》条全文，并无“流行的十种铜”之句，可见此句是出自燕羽的判断。我认为，这一判断并不准确。《宝藏论》虽然记载了十种铜，但至多只能表明这是当时作者所能闻见到的铜的种类，而并不能说明这十种铜均流行于世。其中，以出产之地（包括出产国家）命名的铜，如丹阳铜、波斯青铜、新罗铜，或可因其蜚名远扬而被视为“流行”的铜，至于铁铜、自然铜、石绿、石青、白青等铜则绝不可能成为“流行的十种铜的一种”。事实上，直到北宋前期，对胆水浸铁成铜这一现象的认识仍仅仅限于极少数人，他们只能在民间极小范围内采取私下生产的方式付诸实践。从遗留下的史籍记载看，这种实践活动多出自信州铅山县一地。宋太宗时期成书的《太平寰宇记》中曾记载：“（信州铅山县）有胆泉，出观音石，可浸铁为铜。”这之后的宋仁宗景福四年（1037）九月，东头供奉官钱逊上奏时也提到“信州铅山产石碌，可烹炼为铜”。由于当时池、饶、江三州的铜钱监正缺少铸钱的铜原料，在三司的请求下，朝廷派遣钱逊与江南东路转运使进行试验，以期解决铜料供应问题，但这次试验结果如何，却无明文记载。再往后就是宋哲宗元桔时期沈括写就的《梦溪笔谈》中提到的：“信州铅山县有苦泉，流以为涧，挹其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜，熬胆矾铁釜久之亦化为铜。水能为铜，物之变化，固不可测。”这段记载是否是沈括亲身考察的记录？郭正谊在《水法炼铜史料溯源》一文中进行了考证。他认为不是沈括亲眼所见，而应该是沈括的读书笔记，即沈括录自中唐时期成书的《丹房镜源》。这条记载虽然说明中唐时期在生产胆矾的过程中已获知了铁经过与胆矾接触后可以置换出铜，但是沈括引录这段话时并没有加入任何新的内容。这种情况恰恰说明，直到宋哲宗初期，官府尚未推行胆铜法生产，公开从事的只是胆矾的生产而已。胆铜生产仍然还是民问私下进行的小规模的生产活动。
2.宋仁宗时期许申是否试行了胆铜法
对宋政府开始推行胆铜法生产的时期，现在基本上有两种看法：一种认为始于宋哲宗时期，另一种认为始于北宋前期或宋仁宗时期。
前面曾提到，宋仁宗景占四年，政府命钱逊试验用石碌“烹炼为铜”，但试验的结果如何，是不是加以推广，史料中都没有提到。
因此这条材料充其量只能说明官府曾对胆铜法生产进行了一次试验。
容易引起歧义的，是另外一些记载了许申建议的文字，其中，《宋史·孙祖德传》中有如下一段话：“时三司判官许申因宦官阎文应献计，以药化铁成铜，可铸钱，裨国用。祖德言：‘伪铜，法所禁而官自为，是教民欺也。’固争之，出知兖（州）……”这段话中，最关键的是“以药化铁成铜”一句，元末明初人危素的《浸铜要略序》中也有同样的词句：“当宋之盛时，有三司度支判官许申，能以药化铁成铜，久之，工人厌苦之，事遂寝。”如果将“药”理解为是胆矾水，许申的建议无疑是指以胆铜作为制造铜钱的原料。
但是，关于许申的建议与活动，《续资治通鉴长编》中则有更为详细的含义不同的记载。宋仁宗景祜二年（1035）正月壬寅，度支判官、工部郎中许申被任命为江南东路转运使。在此之前，他曾建议采用新的方法铸造铜钱，由于在汴京铸钱没有取得成效，故被派任江南东路转运使，以期在江州继续试验。下面是《续资治通鉴长编》中的有关记载：
凡铸铜钱，用剂八十八两，得钱千，重八十两。十分其剂，铜居六分，铅、锡居三分，皆有奇赢。……中在三司，乃建议以药化铁与铜杂铸，轻重如铜钱法，而铜居三分，铁居六分，皆有奇赢，亦得钱千，费省而利厚。因入内都知阎文应以纳说，朝廷从之，即诏申用其法铸于京师。然大率铸钱杂铅锡则其液流速而易成，杂以铁则流涩而多不就，工人苦之。初命申铸万缗，逾月才得万钱。中性诡谲，自度言无效，乃求为江东转运使（按：许申景桔二年正月壬寅任江东转运使），欲用其法铸于江州。朝廷又从之，诏申就江州铸百万缗，无漏其法。中外知其非是，而执政主之，以为可行，然卒无成功。
先是盐铁副使任布请铸大钱一当十，而申欲以铜铁杂铸，朝廷下其议于三司。程琳奏曰：“布请用大钱，是诱民盗铸而陷之罪。唐第五琦尝用此法，讫不可行。申欲以铜铁杂铸，理恐难成，当令申试之。”申诈得售，盖琳主其议故也。
天章阁待制孙祖德言：“伪铜，法所禁，而官自为之，是教民欺也。”固争之，不从，遂出知兖州。
对于这条资料中的“以药化铁与铜杂铸”、“铜居三分，铁居六分”、“杂以铁则流涩而多不就”、“申欲以铜铁杂铸”等句该如何理解呢？
学者们有两种不同的看法。张子高先生认为：“很可能他（指许申）是以药化铁，使铁掺在铜内成合金来铸钱币。铁掺在铜内，可以大大节省铜，因此许申的实验曾经为统治者所重视。”汪圣铎先生则认为许申的建议是指胆铜法生产。他还援引了‘《宋史全文》卷三二端平元年五月壬戌条中“绍圣间以铅山胆泉浸铁为之，令泉司鼓铸，和以三分真铜，所以钱不耐久”之句，认为：“《长编》所谓‘铜居：三分，铁居六分，皆有奇’，实际乃是胆水（“药”）浸铁产出的铜六分有余，加上‘真铜三分’有余，熔在一起来铸钱。……只是由于史官对胆铜不了解，不承认胆铜是铜，仍然认为胆铜是铁，是‘伪铜’，故而在记述上有些失误”。
