清代桂阳州炼锌业初探

罗胜强 周文丽 莫林恒

摘要：桂阳州是清代湖南金属锌的主要产地，炼锌业主要是为了铸钱。近年来，桂阳发现了一批清代炼锌遗址，为研究清代桂陽州炼锌业提供了实物资料。本文综合考古和史料证据分析研究清代桂阳州炼锌业。揭开清代桂阳州炼锌业的整体面貌。研究发现清代桂阳州的炼锌业从采矿、冶炼到产品流向。政府在其中都起到了重要作用.最后形成桂阳州特有的炼锌业管理模式。

关键词：清代桂阳州；炼锌业；采矿；冶炼；管理

明清时期郴州、桂阳州是湖南最重要的铸币原料产地，史料中多合称为“郴桂矿厂”，尤其是桂阳州，被称为“八宝”之地（八宝即金、银、铜、铁、铅、锡、水晶、石炭）。明末宋应星《天工开物》记载：“凡倭铅古书本无之，……繁产山西太行山一带，而荆、衡为次之。”倭铅为金属锌，而此时衡州府辖桂阳州，间接说明当时桂阳的炼锌技术可能广为人所熟知，桂阳可能是中国最早炼锌的地区之一。清初，政府采取了严格的封禁政策，从康熙年间到乾隆八年（1743年）逐渐全面放开矿禁，此时桂阳州炼锌业也开始经历了从繁荣到鼎盛的过程。贺喜、林荣琴、袁霞等学者都对清代桂阳州矿业做过相关的研究。其中，林荣琴通过郴桂矿产抽税计算出铅锌产量，如乾隆十一年（1746年）桂阳州黑白铅年产量约125万斤，促使宝南局铸造钱币的数量增加。由此可见，桂阳州冶金业对明清时期的国计民生起到重要作用。

2016年7月至12月.湖南省文物考古研究所联合北京大学考古文博学院、中国科学院自然科学史研究所、郴州市文物管理处、桂阳县文物管理所调查桂阳县境内14处古代炼锌遗址和1处制罐遗址（图一），主动选择桐木岭遗址和陡岭下遗址进行考古发掘，从田野考古的角度揭开清代桂阳州炼锌业的整体面貌。桐木岭遗址出土迄今为止国内发现保存最为完整的清代炼锌炉，完整揭示出古代炼锌技术链条，完善和补充明末宋应星《天工开物》记载，而后民国时期常宁炼锌业继承和改进这一传统工业。桂阳炼锌业与重庆炼锌最大不同是焙烧技术，这一技术填补我国炼锌技术史的一项研究空白。

本文拟在已有研究基础上，借助桂阳炼锌考古的最新成果，综合考古和中外史料，从采矿、冶炼、产品、管理四方面更直观地讨论清代桂阳州炼锌业的整体面貌。

一、采矿

炼锌需锌矿石和燃料煤，而桂阳地区两者兼有，但煤在冶炼过程中的需求量远大于矿石，因此，古人会有意识地选择将矿石集中运输到煤矿附近，以求更加经济性。“移矿就煤”成为了桂阳当地彼时炼锌业的特点。

桐木岭遗址出土铅锌矿石主要含有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、石英等，有伴生矿的特点。据地质部门勘探，郴州整个区域内有89个铅锌矿床（点），是个重要的岩浆热液型铅锌矿床的成矿亚区，铅锌矿脉呈向下倾斜的走向，主要分布在桂阳、北湖、苏仙、临武等县，大中型矿床有宝山、黄沙坪、香花岭、铁屎垅、东坡一玛瑙山一带的铅锌矿床，小型矿床有泡金山、香花铺、大坊、山河等地，其中大部分位于清代桂阳州的范围内，为大规模的冶炼提供足够的矿料。桂阳炼锌遗址群所用锌矿应多来自黄沙坪一宝山一带的硫化铅锌矿。

清代开采铅锌矿时，皆顺矿脉走向并带季节性开采。砂夫在长时间的采矿中，积累了认识矿石的知识，“铅为五金母，矿必有铅”。同时砂夫受雇于地主或官府，同治《桂阳直隶州志》载：“何植苕者，……乾隆初，采银大凑山，数载资荡尽，州人相戒，莫可借贷。……矿丁食毕，夜已半，相顾，亦无所为计，漫语日：主人以矿破产，然待吾等意至厚，……姑入垅再一锹凿何如？”矿脉走向不是一成不变的，采矿时候会出现较多其它废弃石头，需要从矿洞中取出，而雇佣矿夫取石，花费更多，故有穷民挑“荒砂”，“缘每日庄头入垅打砂，遇砂即取，遇石即弃。今日石堆在内，明日碍难进取，所以历有一种背荒之人，入垅搬石头外出。”矿山“垅井深俱数十丈，竟有跟线东穿西曲，多至五六井，若必须将地水车干方能采挖，必须燃灯内照方可施工。一遇南风长发，气闭不通，灯不能燃，无可如何，所以每年秋冬旺于春夏。”

选矿多通过手选即人工拣选矿石的方式，也存在水洗选矿。选矿方法是冶炼前的重要一步，需要手感和眼睛分拣出不同的矿石。矿夫采矿时选出精矿石并运出矿洞，留下矿洞中较差的夹有泥土的“放行砂”矿石。矿石中以方铅矿、闪锌矿为主，两者是共生的，就必须选出品位相对高的锌矿石。同治《桂阳直隶州志》对此共生情况也有记载：“白铅，其产地亦在三矿。沙似黑铅，色暗，或青黑，或黄赤，名目幼子，又日熟石，其兼有黑铅者，日黑白沙。凡有铅，性刚，煎则上升，击之寸寸断。”为了提高矿石的价格，砂夫对矿石分选出不同类别的锌矿石，而“估砂人”根据矿石的颜色定出差异的价格，这会影响到炉户冶炼和官府的税收。史料中对此情况有相关的记载，驿盐道沈伟业发现同名之砂，价格悬出之大，故问估砂人杨安，杨安供称：“若白铅砂，则有铅石、铅土、铅皮等名。至黑铅砂，则有稻砂、焦砂、焦皮，又有煅道、煅土、煅砂、煅皮，又有铅砂、铅土、铅皮，并头皮、窝翠各名色。就一样名色的砂，仍有上中下三等。三等之中，仍有等差。总看银气、铅气的重轻，分别定价。薄内所开，俱系当时照值估卖。若任意贵则炉户不依，任意贱则砂夫、夫长不依，实是不容徇私的。”史料中还记载矿洞中遗留较差的矿石“放行砂”，“本道在州，或赴山场，或巡历至前后左右，见老幼穷民沿山拾取、沿沟淘洗及山背挑挖者，每日不下七八百人。……山背之砂，出息甚微。”挑运至山下，经淘洗，卖给炉户，从中赚取“微利”，养家糊口。“放行砂”挑运至水中，利用岩石砂粒与矿物颗粒的比重不同进行水洗选矿。

古代有很多的因素制约炼锌业的发展，燃料是重要因素之一。桂阳炼锌使用煤作为焙烧、冶炼的燃料。从目前调查结果看，桂阳炼锌遗址均位于煤矿附近，是将矿料运输到此地进行冶炼。桂阳煤矿埋藏较浅，易于开采，储量为一亿吨左右，几乎分布全县各乡镇，其中桐木岭和陡岭下遗址两处的地下均有煤。储藏如此多的煤，足以供应庞大的冶炼业，且清代郴桂煤矿开采较少封禁。清代嘉道时期，桂阳州冶炼铅锌的规模较小，受当时大的时代背景影响，还受到技术条件的限制，难以靠人工开采提供冶炼所需的煤。

选好的矿石通过水运、陆运两种方式运输至炼锌作坊。炼锌遗址均位于春陵江、锦里河、西河等河流的周边区域内。舂陵江有“九泷十八滩之险”，沿途存在众多转运货物的渡口，可运输矿石到各个冶炼作坊。锦里河系舂陵江的支流，用此路走船把矿石或冶炼工具运输至桐木岭。西河经官溪（陡岭下遗址）之下的火田，河道变宽，始通货物运输。桐木岭至黄沙坪矿约15千米，两地陆路运输较为方便。骡马和人挑是陆路运输的主要办法，广东连州星子坪挑盐逾越崇山峻岭至桂阳各地，说明数万人以此为生计。明清桂阳州所产的铜、铅、砒霜、硫磺、煤炭等经过民众担负，运往长沙、广州等地，同治《桂阳直隶州志》对此有记录：“……而论者注意矿场，闻煎银烹铅，皆甘心焉，州地又饶信石、硫磺、石炭之产，担通逾岭，亦岁数干金，贫民负盐以为生者，近数万人，衡湘奔走，不可胜数。”

二、冶炼

当矿石运输到作坊内，有计划的分工冶炼，先焙烧，再蒸馏，最后收集和精炼。这个是一个由粗到精的冶炼过程，也是炼锌业最为关键的步骤。矿产属于伴生矿，除炼锌之外，还可利用这些矿石冶炼铅、银、铜等金属。炼锌遗址中多见冶炼罐，系用陶土制成。陶土分布在桂阳飞仙的新窑、官田、塘落虎沿河一带，还有城关的饶家山和肖家坳、清和、古楼乡久长、方元、四里乡的顶步业。在飞仙镇塘落虎调查时发现一处制罐遗址，但这一处制罐作坊难以支撑清代桂阳庞大的炼锌业，因此推测制罐作坊不止一处。

1.焙烧矿石

此区域锌矿石主要为闪锌矿，属等轴晶系的硫化物矿物，其中桂阳黄沙坪矿床中闪锌矿中硫的含量高达32.86%，蒸馏炼锌须先将矿石焙烧脱硫后再使用。桐木岭遗址发现有6条焙烧台，依地形有序的分布，在此完成焙烧。以1号焙烧台为例，它由8个焙烧炉组成一排，每个焙烧炉都为圆柱形，大小相近，每炉均设一通风口，炉口部直径约0.9米，坑壁较直，底部平整，部分炉室内部可见摆放整齐的燃烧过的煤饼堆积。民国初期常宁水口山焙烧炉“以土砖砌高五尺余、径二尺余之圆炉，顶空，由炉顶至底开一缺，为装炉之用，先装柴块于炉底，后装块煤，再装铅砂，二者如此装至八层，即以泥封其缺，合计每炉砂百斤，煤柴各三十斤，炉顶盖腊泥和炼尾（即白铅砂）至厚块，迨火烈，块下馅，依法煅炼三次，使其十分酸化，须时二十四昼夜，每人掌五炉。”由此可见，民国焙烧方式与清代方法应是一脉传承，仅是焙烧炉更大，同时也印證桐木岭遗址焙烧炉使用的方法。

矿石经过焙烧，达到氧化脱硫目的，也利于矿石粉碎。焙烧并粉碎后的矿石在冶炼作坊内加人碎煤，成为蒸馏罐中的炉料。在桐木岭遗址作坊区内，均布置一些配料坑，坑内为灰黑色矿物堆积，其中含量较高的铁和锌，是将矿料、煤搅拌均匀以备使用。上世纪90年代中期，周卫荣对云贵地区传统炼锌的考察，其中配料是这样描述：“锌矿和还原剂在使用前都须经敲碎、过筛，然后再混合、拌匀。矿与煤的混合比例，要视矿的品位而定，品位越高，需用还原煤的量越大。”这与清代桂阳州配料有相似之处。

2.装备蒸馏罐

蒸馏锌气需在蒸馏罐内完成。蒸馏罐由冶炼罐、冷凝器、冷凝兜和冷凝盖四个部分组成。“白铅用罐装砂，每罐一个如茶杯大，罐口才长七寸，每罐正好装砂二三斤，就已塞满”，放置在炼炉上，每炉可装一百个左右，因此在遗址中有很多的冶炼罐。冶炼罐胎质薄容易有裂缝，密闭性不好，因此在冶炼罐周围抹上一层稀泥，周卫荣在云贵炼锌遗址调查中有类似的情况：“烧制好的蒸馏罐.在使用前往往要再过一下黄泥水或稀石灰水，以防泄露。”桐木岭遗址作坊内均发现一些和泥坑，其中的泥料就是用来密封冶炼罐。

冶炼罐口部套接一冷凝器，其内口缘部放置一冷凝兜，其上盖一冷凝盖（铁盖），构成一完整的蒸馏冶炼装置。冷凝盖为圆形的铁制品，一面粘附黄泥，边缘一侧有一缺口。冷凝兜呈扁圆形，下部内凹，可与冶炼罐口沿套接，边缘部位有一出锌气的缺口，应用煤灰和泥混合制作而成。冷凝器呈漏斗形，下部与冶炼罐口部套结为一体，外部有手工捏制痕迹。冶炼罐和冷凝器外部均敷抹黄泥，且套接部位涂抹较厚的黄泥。以冷凝器形状观察，应是利用冶炼作坊内的选矿及冶炼废料并拌以黏土在冶炼场地现场做的，使用普通的、不耐火的粘土制成，制做比较粗糙，还可能用模子制作，这样才能速度快、产量大。在冶炼过程中，冷凝器和冷凝兜表面粗糙，锌蒸汽会因此进入，为回收利用其中的含量较高的锌，待蒸馏罐不能重复使用时，将冷凝器和冷凝兜磨碎作为原料再次放入蒸馏罐中提炼锌。

炼锌遗址的冶炼罐分为矮胖型和直简型.以直简型居多，年代上可能有早晚之分，并可能与统一管理有关。民国时期常宁水口山的冶炼罐，“罐高十二寸、径二寸半.罐内另接以喇叭口，用一种耐火瓷泥制之，从前瓷泥购自桂阳州，今则取自常宁，……外面淋以白腊泥，口内用耐火泥和煤炭作槽形之薄片，后于其口上盖以圆铁块，上置干泥及碎煤，以验其火色，火烈时见发绿焰，即洒冷水以减温度，防白铅之挥发，白铅既熔隔，则液上腾，入于槽中，以铁瓢取之，注于方型中，即得纯白铅。”根据该段史料记载，水口山与桐木岭遗址冶炼罐相比较，差异不大，并采购自桂阳，还有如套接喇叭形的冷凝器、罐外抹稀泥、放置槽形的薄片（冷凝兜）及铁盖等工序都相同。由此看来，常宁水口山继承了清代桂阳州炼锌技术。

3.冶炼

桐木岭遗址1号炼锌炉（L1）由炉床和炉室组成，炉床为黄色黏土夯筑，下宽上窄呈梯形，在其上修筑炉室。炉室从下到上可分为通风口、炉下室、炉上室三个部分。每个炉栅与炉壁组成炉下室。炉下室两端放置两块煤饼，中部填以散煤，在煤饼之上放有一垫饼。部分炉栅的上侧面可见三个燃烧接触的印痕，应并排放置在炉栅上3个蒸馏罐。炉室内会抹稀泥，形成更封闭的空间。炼锌炉每次放置一百多个蒸馏罐，大致需要24小时，待没有完全熄火的时候，取出罐内的炼锌渣。因炼锌炉会多次重复利用，需要更换已烧过的煤饼，并修补或更换炉珊，再次填充煤饼和碎煤，安放用过或新的蒸馏罐。民国时期的常宁炼锌炉继承和改造桐木岭遗址炼锌炉，“以土砖作之，形为长方，炉底留气孔，三罐平列，诸列相邻，间以高三四寸之砖，每炉罐百二十，装砂百七八十斤，每炉四人管之。”两者比较，炼锌炉垒砌及蒸馏罐放置方式有类似的地方.不同之处在于桐木岭遗址炼锌炉的每列罐和罐之间无砖填充，仅充实煤块。

4.精炼铸锭

蒸馏罐装入炼锌炉内，点火开始冶炼。锌矿受热达到沸点（907℃），变成蒸汽上升至冷凝器，并在冷凝器中冷凝兜上还原成液态，“自早上烧起，直到夜里，才得透出气来”，并掀起铁盖，“忙用铁匙撇取，每罐不过撇得二三匙子”的粗锌，并在精炼灶上熔炼成锌液。将金属锌溶液到入锌锭磨具中，铸成有规律的锌锭。桐木岭遗址L1的灶为精炼的功能，铁锅放置在其上。这个精炼的过程中会产生锌渣（精炼渣），在炼锌炉第一作坊区内发现有此类的堆积遗留，后会再次放置蒸馏罐中提炼。

三、产品

研究表明，至少在清代前中期，湖南地区生产金属锌最主要的目的是用于铸币，并主要由官府支配和调拨；也有一部分锌在铸锭后被炉户卖与专程前来收购的商人：甚至其中一些锌锭通过“湘粤古道”被商人运送到广州口岸，并作为“海上丝路”的贸易上一种常见的压舱货，随同茶叶、丝绸及瓷器等产品一起被出口到国外。

郴桂矿厂是清代湖南最重要的金属锌的产地，其产量几乎接近当时整个湖南产量的总额。就全国范围而言，除了云南和贵州之外，湖南地区的产量的多少还能左右清廷铸币原料的供应链。当时湖南的金属锌不仅供应宝南局（长沙）铸钱，还运输到京局（北京）铸钱或其它地方。比如清代史料中提到金属锌直接调拨京局或他处以填补锌材的空缺，“请照湖南布政使长柱原议，自乾隆十年（1745年）为始，每年在郴桂二厂收买白铅十万斤，黑铅二十万斤运京。”还有乾隆十年（1745年）福建的巡抚周学健差员来湖南采买白铅供铸的记录。早在康熙年间，湖南长沙设置铸币机构宝南局，郴桂矿厂为其提供足够多的铜、锌、铅、锡，用于铸钱。乾隆十三年（1748年），郴桂二州矿厂开始兴盛，这也是宝南局设炉增加的原因之一。乾隆二十一年（1756年），湖南巡抚陈宏谋奏言：“桂阳州、郴州各厂矿砂加旺，岁可获铜四五十万斤，钱局又贮存有旧铜，其配铸铅锡，各厂所产亦足敷用，请再增炉十座为二十座。”每年可铸钱币9.6万串钱，再到二十四年（1759年），增加炉座，共40座，加铸钱币，“湖南郴桂两厂向计产铅十六万斤”，远远达不到需锌的六十余万斤。郴桂当时产量并未达到要求，铸造钱炉随之减少，乾隆四十四年（1780年），“又因郴桂二厂不敷二十炉配铸之用，奏请裁减，存炉十五座”。郴桂矿厂的锌产量稳定，持续了二十多年，直到乾隆五十年（1786年）降为十三万斤由此可见，当时郴桂二厂的锌产量很大，并且其中很大一部分用于铸币。

除此以外，湖南的金属锌是一种集海陆贸易于一身的重要商品，常常出现在国际海洋贸易的船只上。这在明末清初的中文史料中有记载。据《岭南杂记》载：“白铅出楚中，贩者由乐昌入楚，每担二两，至粤中市于海船，每担六两，海舶至日本。”这段史料证明了湖南的金属锌由“贩者”购入，而后经“湘粤古道”和海运出口的事实，此处来源于楚中的锌（白铅）就是出自郴桂兩州的矿厂。锌作为外商海船压舱货与欧洲热衷收购的产品，多见于水下考古的出水遗物中，及欧洲各国的东印度公司档案中。例如，瑞典著名远洋商船哥德堡号（Ostindiefararen·Gotheborg），1745年1月11日从广州启程回国，船上装载着大约700吨的中国货物，其中金属锌有133吨之多。然而，在1745年9月12日商船几乎到达故乡岸边的最后一刻，触礁沉没，后经几次打捞，获得锌锭仍有近百吨重，经检测纯度可达99%。另外，在荷兰东印度公司档案中，不时会提到外国商人正在等待来自湖南锌锭的到来，否则无法按时离港回国。例如，1767年11月20日用荷兰文记录的档案中明确指出了当时停留于广州口岸的英国散商非常需要锌锭，但是由于受到彼时战事的影响，因此锌锭都是高于平常价格出售，所以无法以平常的价格买进，由此可能导致了外商的不满。

四、管理

清代桂阳州炼锌业的管理方式为民间、招商和官商。官府召集商人，且允许商人开采矿山，开采初期多是这样的方式，而随着管理方式的变化，多用官商模式。从开采、冶炼过程中，官府参与管理和抽税，同时又按照特定的市场规律要求.促使桂阳炼锌业组织、分配严密。一般“采砂者不能煎，炉户买砂煎之”，便于管理。采矿由砂工、夫长等组成，一般多是当地或外地的贫民。冶炼场地主要由炉户组成，还有官府派厂员监督和记录。炉户相当于雇主，不能采矿，只能从商人或地主处购得矿石。冶炼罐制作由专门制陶作坊提供，而铁盖也是一样有专门作坊供应。商人在炼锌业中扮演重要的角色，开矿需要商人（或地主）投资和雇佣“估砂人”，还有管理和抽税的权力。商人利用“估砂人”之权和投机（市场和官买价格差价），从中牟取暴利。政府为了治理商人获利之多，特在常宁白沙、耒阳上堡、宜章等地设卡稽查，防止商人偷卖矿产品。

康熙十八年（1679年），《钱法十二条》中规定：“凡一切有铜及白黑铅处所，有民具呈愿采，该地方督抚即选委能员，监管采取。”此政策应适用于民间开采方式，官府从中抽取矿砂税。“康熙五十二年（1713年），朝议许贫民取矿自给，征税十二，于是大凑山、黄沙坪二矿兴焉。”当年“湖南大凑山、黄沙等三处于一年内开采获税铅三十六万二干一百余斤。”雍正年间以同样方式，“按照二八抽税”。乾隆初年开始招商试采，到乾隆八年（1743年）因易经世案件，出现严重的偷漏税钱问题。为了解决偷税问题，官府对铜铅的管理方式随之而变。相比之下，炼锌业从炉户卖锌和客贩到官府专卖，依然未改变原有的冶炼方式：炉户按照成本核算决定是否冶炼。管理级别也有所不相同，炼铜铅有巡抚委员管理，而炼锌归桂阳州管理。抽税和白铅渣问题对炉户影响较大，抽税多少会影响成本，而贩卖白铅渣能补偿部分成本，如官府增税和专卖白铅渣，能直接导致炉户停止冶炼，因此有别于铜铅冶炼的管理方式。

在炼锌业管理完善的基础之上，税收的方法采用按罐抽税，罐的大小影响政府的税收。乾隆八年（1743年）开厂以来，“白铅向来用罐烧炼，即按罐抽收。每罐每日酌中计算出铅四两，若按二八之例，应抽税铅八钱。……若以百罐算，每日出铅四百两。又累至一月算，应出铅一万二千两，计七百五十斤，本应抽税铅一百五十斤者。”但是白铅成本高，出锌少，炉户亏本不炼，桂阳州知州梅廷谟将每百罐每月抽税从150斤减少到80斤，继任的知州减少到50斤，即每罐每日抽税二钱六分六厘零。由于按罐抽税的税收制度，炼锌时要“查罐”，“其查罐之法，系按月轮派，经承卡役专责，每日于各炉装罐之后，逐一查点，填具报单，听该州州同亲往覆查，将应税确数登填印簿，由该州汇核查抽。”依照上述的抽税方式设置，相应的锌矿石的品位影响到成本的问题，“查该州所开系用上中砂配炼，炉户所开系上中下砂配炼，本道系以中砂单炼，故铅因有多寡。而核之工本大不相同，所获余息均皆微薄。”出锌之多寡还有很多因素：“天时晴雨，炉座潮湿之不同；即谓火工扯厢，火候有猛烈、从容及大过、不及之区别；且又称搭配套砂亦有好丑、多寡之不奇”，还有白铅渣贩卖和焙烧过程。以此看，抽税需考虑上述因素，要不炉户会亏本，最终导致冶炼停止。

五、结语

本文在考古和中外史料基础上，初步复原了桂阳州炼锌业的采矿和冶炼过程，其呈现出高度的专业化且分工明确的特点；探讨了清代桂阳州炼锌业有从粗放到专卖的管理方式的变化，这种变化也使得金属锌产量有较大的增加，不仅满足了清代中期的宝南局铸钱所需，部分金属锌还参与到“海上丝路”的贸易当中。今后需进一步结合各方面的材料，对清代郴桂地区冶金业的各生产环节、配套服务、生产管理及产品流通等问题进行更详细和深入的研究，才能更清楚地展现出该区域炼锌业的真实面貌。